arch/arm/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  *  arch/arm/include/asm/pgtable.h
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2002 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #ifndef _ASMARM_PGTABLE_H
  11 #define _ASMARM_PGTABLE_H
  12
  13 #include <linux/const.h>
  14 #include <asm/proc-fns.h>
  15
  16 #ifndef CONFIG_MMU
  17
  18 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
  19 #include "pgtable-nommu.h"
  20
  21 #else
  22
  23 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
  24 #include <asm/memory.h>
  25 #include <mach/vmalloc.h>
  26 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  27
  28 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
  29 #include <asm/pgtable-3level.h>
  30 #else
  31 #include <asm/pgtable-2level.h>
  32 #endif
  33
  34 /*
  35  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
  36  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
  37  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
  38  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
  39  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
  40  * area for the same reason. ;)
  41  *
  42  * Note that platforms may override VMALLOC_START, but they must provide
  43  * VMALLOC_END.  VMALLOC_END defines the (exclusive) limit of this space,
  44  * which may not overlap IO space.
  45  */
  46 #ifndef VMALLOC_START
  47 #define VMALLOC_OFFSET          (8*1024*1024)
  48 #define VMALLOC_START           (((unsigned long)high_memory + VMALLOC_OFFSET) & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
  49 #endif
  50
  51 #define LIBRARY_TEXT_START      0x0c000000
  52
  53 #ifndef __ASSEMBLY__
  54 extern void __pte_error(const char *file, int line, pte_t);
  55 extern void __pmd_error(const char *file, int line, pmd_t);
  56 extern void __pgd_error(const char *file, int line, pgd_t);
  57
  58 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte)
  59 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd)
  60 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd)
  61
  62 /*
  63  * This is the lowest virtual address we can permit any user space
  64  * mapping to be mapped at.  This is particularly important for
  65  * non-high vector CPUs.
  66  */
  67 #define FIRST_USER_ADDRESS      PAGE_SIZE
  68
  69 /*
  70  * The pgprot_* and protection_map entries will be fixed up in runtime
  71  * to include the cachable and bufferable bits based on memory policy,
  72  * as well as any architecture dependent bits like global/ASID and SMP
  73  * shared mapping bits.
  74  */
  75 #define _L_PTE_DEFAULT  L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG
  76
  77 extern pgprot_t         pgprot_user;
  78 extern pgprot_t         pgprot_kernel;
  79
  80 #define _MOD_PROT(p, b) __pgprot(pgprot_val(p) | (b))
  81
  82 #define PAGE_NONE               _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY)
  83 #define PAGE_SHARED             _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_XN)
  84 #define PAGE_SHARED_EXEC        _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER)
  85 #define PAGE_COPY               _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  86 #define PAGE_COPY_EXEC          _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  87 #define PAGE_READONLY           _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  88 #define PAGE_READONLY_EXEC      _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  89 #define PAGE_KERNEL             _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_XN)
  90 #define PAGE_KERNEL_EXEC        pgprot_kernel
  91
  92 #define __PAGE_NONE             __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  93 #define __PAGE_SHARED           __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_XN)
  94 #define __PAGE_SHARED_EXEC      __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER)
  95 #define __PAGE_COPY             __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  96 #define __PAGE_COPY_EXEC        __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  97 #define __PAGE_READONLY         __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  98 #define __PAGE_READONLY_EXEC    __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  99
 100 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits)         \
 101         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
 102
 103 #define pgprot_noncached(prot) \
 104         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
 105
 106 #define pgprot_writecombine(prot) \
 107         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE)
 108
 109 #define pgprot_stronglyordered(prot) \
 110         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
 111
 112 #define pgprot_writethrough(prot) \
 113         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_WRITETHROUGH)
 114
 115 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_MEM_BUFFERABLE
 116 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
 117         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE | L_PTE_XN)
 118 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 119 struct file;
 120 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 121                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 122 #else
 123 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
 124         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED | L_PTE_XN)
 125 #endif
 126
 127 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 128
 129 /*
 130  * The table below defines the page protection levels that we insert into our
 131  * Linux page table version.  These get translated into the best that the
 132  * architecture can perform.  Note that on most ARM hardware:
 133  *  1) We cannot do execute protection
 134  *  2) If we could do execute protection, then read is implied
 135  *  3) write implies read permissions
 136  */
 137 #define __P000  __PAGE_NONE
 138 #define __P001  __PAGE_READONLY
 139 #define __P010  __PAGE_COPY
 140 #define __P011  __PAGE_COPY
 141 #define __P100  __PAGE_READONLY_EXEC
 142 #define __P101  __PAGE_READONLY_EXEC
 143 #define __P110  __PAGE_COPY_EXEC
 144 #define __P111  __PAGE_COPY_EXEC
 145
 146 #define __S000  __PAGE_NONE
 147 #define __S001  __PAGE_READONLY
 148 #define __S010  __PAGE_SHARED
 149 #define __S011  __PAGE_SHARED
 150 #define __S100  __PAGE_READONLY_EXEC
 151 #define __S101  __PAGE_READONLY_EXEC
 152 #define __S110  __PAGE_SHARED_EXEC
 153 #define __S111  __PAGE_SHARED_EXEC
 154
 155 #ifndef __ASSEMBLY__
 156 /*
 157  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 158  * for zero-mapped memory areas etc..
 159  */
 160 extern struct page *empty_zero_page;
 161 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (empty_zero_page)
 162
 163
 164 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 165
 166 /* to find an entry in a page-table-directory */
 167 #define pgd_index(addr)         ((addr) >> PGDIR_SHIFT)
 168
 169 #define pgd_offset(mm, addr)    ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
 170
 171 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 172 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
 173
 174 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 175 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd))
 176
 177 static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 178 {
 179         return __va(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
 180 }
 181
 182 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
 183
 184 #ifndef CONFIG_HIGHPTE
 185 #define __pte_map(pmd)          pmd_page_vaddr(*(pmd))
 186 #define __pte_unmap(pte)        do { } while (0)
 187 #else
 188 #define __pte_map(pmd)          (pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(pmd)))
 189 #define __pte_unmap(pte)        kunmap_atomic(pte)
 190 #endif
 191
 192 #define pte_index(addr)         (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 193
 194 #define pte_offset_kernel(pmd,addr)     (pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(addr))
 195
 196 #define pte_offset_map(pmd,addr)        (__pte_map(pmd) + pte_index(addr))
 197 #define pte_unmap(pte)                  __pte_unmap(pte)
 198
 199 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 200 #define pfn_pte(pfn,prot)       __pte(__pfn_to_phys(pfn) | pgprot_val(prot))
 201
 202 #define pte_page(pte)           pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 203 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
 204
 205 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte_ext(ptep, __pte(0), 0)
 206
 207 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
 208 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & L_PTE_PRESENT)
 209 #define pte_write(pte)          (!(pte_val(pte) & L_PTE_RDONLY))
 210 #define pte_dirty(pte)          (pte_val(pte) & L_PTE_DIRTY)
 211 #define pte_young(pte)          (pte_val(pte) & L_PTE_YOUNG)
 212 #define pte_exec(pte)           (!(pte_val(pte) & L_PTE_XN))
 213 #define pte_special(pte)        (0)
 214
 215 #define pte_present_user(pte)  (pte_present(pte) && (pte_val(pte) & L_PTE_USER))
 216
 217 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
 218 static inline void __sync_icache_dcache(pte_t pteval)
 219 {
 220 }
 221 #else
 222 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval);
 223 #endif
 224
 225 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 226                               pte_t *ptep, pte_t pteval)
 227 {
 228         unsigned long ext = 0;
 229
 230         if (addr < TASK_SIZE && pte_present_user(pteval)) {
 231                 __sync_icache_dcache(pteval);
 232                 ext |= PTE_EXT_NG;
 233         }
 234
 235         set_pte_ext(ptep, pteval, ext);
 236 }
 237
 238 #define PTE_BIT_FUNC(fn,op) \
 239 static inline pte_t pte_##fn(pte_t pte) { pte_val(pte) op; return pte; }
 240
 241 PTE_BIT_FUNC(wrprotect, |= L_PTE_RDONLY);
 242 PTE_BIT_FUNC(mkwrite,   &= ~L_PTE_RDONLY);
 243 PTE_BIT_FUNC(mkclean,   &= ~L_PTE_DIRTY);
 244 PTE_BIT_FUNC(mkdirty,   |= L_PTE_DIRTY);
 245 PTE_BIT_FUNC(mkold,     &= ~L_PTE_YOUNG);
 246 PTE_BIT_FUNC(mkyoung,   |= L_PTE_YOUNG);
 247
 248 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte) { return pte; }
 249
 250 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 251 {
 252         const pteval_t mask = L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY | L_PTE_USER;
 253         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
 254         return pte;
 255 }
 256
 257 /*
 258  * Encode and decode a swap entry.  Swap entries are stored in the Linux
 259  * page tables as follows:
 260  *
 261  *   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
 262  *   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
 263  *   <--------------- offset ----------------------> < type -> 0 0 0
 264  *
 265  * This gives us up to 31 swap files and 64GB per swap file.  Note that
 266  * the offset field is always non-zero.
 267  */
 268 #define __SWP_TYPE_SHIFT        3
 269 #define __SWP_TYPE_BITS         5
 270 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 271 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 272
 273 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 274 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
 275 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 276
 277 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 278 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
 279
 280 /*
 281  * It is an error for the kernel to have more swap files than we can
 282  * encode in the PTEs.  This ensures that we know when MAX_SWAPFILES
 283  * is increased beyond what we presently support.
 284  */
 285 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 286
 287 /*
 288  * Encode and decode a file entry.  File entries are stored in the Linux
 289  * page tables as follows:
 290  *
 291  *   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
 292  *   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
 293  *   <----------------------- offset ------------------------> 1 0 0
 294  */
 295 #define pte_file(pte)           (pte_val(pte) & L_PTE_FILE)
 296 #define pte_to_pgoff(x)         (pte_val(x) >> 3)
 297 #define pgoff_to_pte(x)         __pte(((x) << 3) | L_PTE_FILE)
 298
 299 #define PTE_FILE_MAX_BITS       29
 300
 301 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 302 /* FIXME: this is not correct */
 303 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 304
 305 #include <asm-generic/pgtable.h>
 306
 307 /*
 308  * We provide our own arch_get_unmapped_area to cope with VIPT caches.
 309  */
 310 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 311
 312 /*
 313  * remap a physical page `pfn' of size `size' with page protection `prot'
 314  * into virtual address `from'
 315  */
 316 #define io_remap_pfn_range(vma,from,pfn,size,prot) \
 317                 remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot)
 318
 319 #define pgtable_cache_init() do { } while (0)
 320
 321 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 322
 323 #endif /* CONFIG_MMU */
 324
 325 #endif /* _ASMARM_PGTABLE_H */