arch/sparc/include/asm/pgtable_32.h

   1 #ifndef _SPARC_PGTABLE_H
   2 #define _SPARC_PGTABLE_H
   3
   4 /*  asm/pgtable.h:  Defines and functions used to work
   5  *                        with Sparc page tables.
   6  *
   7  *  Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   8  *  Copyright (C) 1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
   9  */
  10
  11 #include <linux/const.h>
  12
  13 #ifndef __ASSEMBLY__
  14 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
  15
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/swap.h>
  18 #include <asm/types.h>
  19 #include <asm/pgtsrmmu.h>
  20 #include <asm/oplib.h>
  21 #include <asm/btfixup.h>
  22 #include <asm/cpu_type.h>
  23
  24
  25 struct vm_area_struct;
  26 struct page;
  27
  28 extern void load_mmu(void);
  29 extern unsigned long calc_highpages(void);
  30
  31 #define pte_ERROR(e)   __builtin_trap()
  32 #define pmd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  33 #define pgd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  34
  35 BTFIXUPDEF_INT(page_none)
  36 BTFIXUPDEF_INT(page_copy)
  37 BTFIXUPDEF_INT(page_readonly)
  38 BTFIXUPDEF_INT(page_kernel)
  39
  40 #define PMD_SHIFT               22
  41 #define PMD_SIZE                (1UL << PMD_SHIFT)
  42 #define PMD_MASK                (~(PMD_SIZE-1))
  43 #define PMD_ALIGN(__addr)       (((__addr) + ~PMD_MASK) & PMD_MASK)
  44 #define PGDIR_SHIFT             SRMMU_PGDIR_SHIFT
  45 #define PGDIR_SIZE              SRMMU_PGDIR_SIZE
  46 #define PGDIR_MASK              SRMMU_PGDIR_MASK
  47 #define PTRS_PER_PTE            1024
  48 #define PTRS_PER_PMD            SRMMU_PTRS_PER_PMD
  49 #define PTRS_PER_PGD            SRMMU_PTRS_PER_PGD
  50 #define USER_PTRS_PER_PGD       PAGE_OFFSET / SRMMU_PGDIR_SIZE
  51 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
  52 #define PTE_SIZE                (PTRS_PER_PTE*4)
  53
  54 #define PAGE_NONE      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_none))
  55 extern pgprot_t PAGE_SHARED;
  56 #define PAGE_COPY      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_copy))
  57 #define PAGE_READONLY  __pgprot(BTFIXUP_INT(page_readonly))
  58
  59 extern unsigned long page_kernel;
  60
  61 #ifdef MODULE
  62 #define PAGE_KERNEL     page_kernel
  63 #else
  64 #define PAGE_KERNEL    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_kernel))
  65 #endif
  66
  67 /* Top-level page directory */
  68 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
  69
  70 extern void paging_init(void);
  71
  72 extern unsigned long ptr_in_current_pgd;
  73
  74 /* Here is a trick, since mmap.c need the initializer elements for
  75  * protection_map[] to be constant at compile time, I set the following
  76  * to all zeros.  I set it to the real values after I link in the
  77  * appropriate MMU page table routines at boot time.
  78  */
  79 #define __P000  __pgprot(0)
  80 #define __P001  __pgprot(0)
  81 #define __P010  __pgprot(0)
  82 #define __P011  __pgprot(0)
  83 #define __P100  __pgprot(0)
  84 #define __P101  __pgprot(0)
  85 #define __P110  __pgprot(0)
  86 #define __P111  __pgprot(0)
  87
  88 #define __S000  __pgprot(0)
  89 #define __S001  __pgprot(0)
  90 #define __S010  __pgprot(0)
  91 #define __S011  __pgprot(0)
  92 #define __S100  __pgprot(0)
  93 #define __S101  __pgprot(0)
  94 #define __S110  __pgprot(0)
  95 #define __S111  __pgprot(0)
  96
  97 extern int num_contexts;
  98
  99 /* First physical page can be anywhere, the following is needed so that
 100  * va-->pa and vice versa conversions work properly without performance
 101  * hit for all __pa()/__va() operations.
 102  */
 103 extern unsigned long phys_base;
 104 extern unsigned long pfn_base;
 105
 106 /*
 107  * BAD_PAGETABLE is used when we need a bogus page-table, while
 108  * BAD_PAGE is used for a bogus page.
 109  *
 110  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 111  * for zero-mapped memory areas etc..
 112  */
 113 extern pte_t * __bad_pagetable(void);
 114 extern pte_t __bad_page(void);
 115 extern unsigned long empty_zero_page;
 116
 117 #define BAD_PAGETABLE __bad_pagetable()
 118 #define BAD_PAGE __bad_page()
 119 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(&empty_zero_page))
 120
 121 /*
 122  * In general all page table modifications should use the V8 atomic
 123  * swap instruction.  This insures the mmu and the cpu are in sync
 124  * with respect to ref/mod bits in the page tables.
 125  */
 126 static inline unsigned long srmmu_swap(unsigned long *addr, unsigned long value)
 127 {
 128         __asm__ __volatile__("swap [%2], %0" : "=&r" (value) : "0" (value), "r" (addr));
 129         return value;
 130 }
 131
 132 static inline void srmmu_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 133 {
 134         srmmu_swap((unsigned long *)ptep, pte_val(pteval));
 135 }
 136
 137 /*
 138  */
 139 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(struct page *, pmd_page, pmd_t)
 140 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(unsigned long, pgd_page_vaddr, pgd_t)
 141
 142 #define pmd_page(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_page)(pmd)
 143 #define pgd_page_vaddr(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_page_vaddr)(pgd)
 144
 145 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pte_present, pte_t)
 146
 147 static inline int pte_none(pte_t pte)
 148 {
 149         return !pte_val(pte);
 150 }
 151
 152 #define pte_present(pte) BTFIXUP_CALL(pte_present)(pte)
 153
 154 static inline void __pte_clear(pte_t *ptep)
 155 {
 156         srmmu_set_pte(ptep, __pte(0));
 157 }
 158
 159 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 160 {
 161         __pte_clear(ptep);
 162 }
 163
 164 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_bad, pmd_t)
 165 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_present, pmd_t)
 166
 167 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 168 {
 169         return !pmd_val(pmd);
 170 }
 171
 172 #define pmd_bad(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_bad)(pmd)
 173 #define pmd_present(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_present)(pmd)
 174
 175 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 176 {
 177         int i;
 178         for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE/SRMMU_REAL_PTRS_PER_PTE; i++)
 179                 srmmu_set_pte((pte_t *)&pmdp->pmdv[i], __pte(0));
 180 }
 181
 182 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_none, pgd_t)
 183 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_bad, pgd_t)
 184 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_present, pgd_t)
 185
 186 #define pgd_none(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_none)(pgd)
 187 #define pgd_bad(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_bad)(pgd)
 188 #define pgd_present(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_present)(pgd)
 189
 190 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgdp)
 191 {
 192         srmmu_set_pte((pte_t *)pgdp, __pte(0));
 193 }
 194
 195 /*
 196  * The following only work if pte_present() is true.
 197  * Undefined behaviour if not..
 198  */
 199 BTFIXUPDEF_HALF(pte_writei)
 200 BTFIXUPDEF_HALF(pte_dirtyi)
 201 BTFIXUPDEF_HALF(pte_youngi)
 202
 203 static int pte_write(pte_t pte) __attribute_const__;
 204 static inline int pte_write(pte_t pte)
 205 {
 206         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_writei);
 207 }
 208
 209 static int pte_dirty(pte_t pte) __attribute_const__;
 210 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 211 {
 212         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_dirtyi);
 213 }
 214
 215 static int pte_young(pte_t pte) __attribute_const__;
 216 static inline int pte_young(pte_t pte)
 217 {
 218         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_youngi);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * The following only work if pte_present() is not true.
 223  */
 224 BTFIXUPDEF_HALF(pte_filei)
 225
 226 static int pte_file(pte_t pte) __attribute_const__;
 227 static inline int pte_file(pte_t pte)
 228 {
 229         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_filei);
 230 }
 231
 232 static inline int pte_special(pte_t pte)
 233 {
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 /*
 238  */
 239 BTFIXUPDEF_HALF(pte_wrprotecti)
 240 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkcleani)
 241 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkoldi)
 242
 243 static pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) __attribute_const__;
 244 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 245 {
 246         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_wrprotecti));
 247 }
 248
 249 static pte_t pte_mkclean(pte_t pte) __attribute_const__;
 250 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 251 {
 252         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkcleani));
 253 }
 254
 255 static pte_t pte_mkold(pte_t pte) __attribute_const__;
 256 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 257 {
 258         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkoldi));
 259 }
 260
 261 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkwrite, pte_t)
 262 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkdirty, pte_t)
 263 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkyoung, pte_t)
 264
 265 #define pte_mkwrite(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkwrite)(pte)
 266 #define pte_mkdirty(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkdirty)(pte)
 267 #define pte_mkyoung(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkyoung)(pte)
 268
 269 #define pte_mkspecial(pte)    (pte)
 270
 271 #define pfn_pte(pfn, prot)              mk_pte(pfn_to_page(pfn), prot)
 272
 273 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long,   pte_pfn, pte_t)
 274 #define pte_pfn(pte) BTFIXUP_CALL(pte_pfn)(pte)
 275 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 276
 277 /*
 278  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 279  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 280  */
 281 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte, struct page *, pgprot_t)
 282
 283 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_phys, unsigned long, pgprot_t)
 284 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_io, unsigned long, pgprot_t, int)
 285
 286 #define mk_pte(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte)(page,pgprot)
 287 #define mk_pte_phys(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte_phys)(page,pgprot)
 288 #define mk_pte_io(page,pgprot,space) BTFIXUP_CALL(mk_pte_io)(page,pgprot,space)
 289
 290 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 291 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t prot)
 292 {
 293         prot &= ~__pgprot(SRMMU_CACHE);
 294         return prot;
 295 }
 296
 297 BTFIXUPDEF_INT(pte_modify_mask)
 298
 299 static pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot) __attribute_const__;
 300 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 301 {
 302         return __pte((pte_val(pte) & BTFIXUP_INT(pte_modify_mask)) |
 303                 pgprot_val(newprot));
 304 }
 305
 306 #define pgd_index(address) ((address) >> PGDIR_SHIFT)
 307
 308 /* to find an entry in a page-table-directory */
 309 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 310
 311 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 312 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 313
 314 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 315 BTFIXUPDEF_CALL(pmd_t *, pmd_offset, pgd_t *, unsigned long)
 316 #define pmd_offset(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pmd_offset)(dir,addr)
 317
 318 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 319 BTFIXUPDEF_CALL(pte_t *, pte_offset_kernel, pmd_t *, unsigned long)
 320 #define pte_offset_kernel(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pte_offset_kernel)(dir,addr)
 321
 322 /*
 323  * This shortcut works on sun4m (and sun4d) because the nocache area is static.
 324  */
 325 #define pte_offset_map(d, a)            pte_offset_kernel(d,a)
 326 #define pte_unmap(pte)          do{}while(0)
 327
 328 /* Certain architectures need to do special things when pte's
 329  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 330  * hook is made available.
 331  */
 332
 333 BTFIXUPDEF_CALL(void, set_pte, pte_t *, pte_t)
 334
 335 #define set_pte(ptep,pteval) BTFIXUP_CALL(set_pte)(ptep,pteval)
 336 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
 337
 338 struct seq_file;
 339 BTFIXUPDEF_CALL(void, mmu_info, struct seq_file *)
 340
 341 #define mmu_info(p) BTFIXUP_CALL(mmu_info)(p)
 342
 343 /* Fault handler stuff... */
 344 #define FAULT_CODE_PROT     0x1
 345 #define FAULT_CODE_WRITE    0x2
 346 #define FAULT_CODE_USER     0x4
 347
 348 BTFIXUPDEF_CALL(void, update_mmu_cache, struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *)
 349
 350 #define update_mmu_cache(vma,addr,ptep) BTFIXUP_CALL(update_mmu_cache)(vma,addr,ptep)
 351
 352 BTFIXUPDEF_CALL(void, sparc_mapiorange, unsigned int, unsigned long,
 353     unsigned long, unsigned int)
 354 BTFIXUPDEF_CALL(void, sparc_unmapiorange, unsigned long, unsigned int)
 355 #define sparc_mapiorange(bus,pa,va,len) BTFIXUP_CALL(sparc_mapiorange)(bus,pa,va,len)
 356 #define sparc_unmapiorange(va,len) BTFIXUP_CALL(sparc_unmapiorange)(va,len)
 357
 358 extern int invalid_segment;
 359
 360 /* Encode and de-code a swap entry */
 361 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, __swp_type, swp_entry_t)
 362 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, __swp_offset, swp_entry_t)
 363 BTFIXUPDEF_CALL(swp_entry_t, __swp_entry, unsigned long, unsigned long)
 364
 365 #define __swp_type(__x)                 BTFIXUP_CALL(__swp_type)(__x)
 366 #define __swp_offset(__x)               BTFIXUP_CALL(__swp_offset)(__x)
 367 #define __swp_entry(__type,__off)       BTFIXUP_CALL(__swp_entry)(__type,__off)
 368
 369 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 370 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 371
 372 /* file-offset-in-pte helpers */
 373 static inline unsigned long pte_to_pgoff(pte_t pte)
 374 {
 375         return pte_val(pte) >> SRMMU_PTE_FILE_SHIFT;
 376 }
 377
 378 static inline pte_t pgoff_to_pte(unsigned long pgoff)
 379 {
 380         return __pte((pgoff << SRMMU_PTE_FILE_SHIFT) | SRMMU_FILE);
 381 }
 382
 383 /*
 384  * This is made a constant because mm/fremap.c required a constant.
 385  */
 386 #define PTE_FILE_MAX_BITS 24
 387
 388 /*
 389  */
 390 struct ctx_list {
 391         struct ctx_list *next;
 392         struct ctx_list *prev;
 393         unsigned int ctx_number;
 394         struct mm_struct *ctx_mm;
 395 };
 396
 397 extern struct ctx_list *ctx_list_pool;  /* Dynamically allocated */
 398 extern struct ctx_list ctx_free;        /* Head of free list */
 399 extern struct ctx_list ctx_used;        /* Head of used contexts list */
 400
 401 #define NO_CONTEXT     -1
 402
 403 static inline void remove_from_ctx_list(struct ctx_list *entry)
 404 {
 405         entry->next->prev = entry->prev;
 406         entry->prev->next = entry->next;
 407 }
 408
 409 static inline void add_to_ctx_list(struct ctx_list *head, struct ctx_list *entry)
 410 {
 411         entry->next = head;
 412         (entry->prev = head->prev)->next = entry;
 413         head->prev = entry;
 414 }
 415 #define add_to_free_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_free, entry)
 416 #define add_to_used_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_used, entry)
 417
 418 static inline unsigned long
 419 __get_phys (unsigned long addr)
 420 {
 421         switch (sparc_cpu_model){
 422         case sun4m:
 423         case sun4d:
 424                 return ((srmmu_get_pte (addr) & 0xffffff00) << 4);
 425         default:
 426                 return 0;
 427         }
 428 }
 429
 430 static inline int
 431 __get_iospace (unsigned long addr)
 432 {
 433         switch (sparc_cpu_model){
 434         case sun4m:
 435         case sun4d:
 436                 return (srmmu_get_pte (addr) >> 28);
 437         default:
 438                 return -1;
 439         }
 440 }
 441
 442 extern unsigned long *sparc_valid_addr_bitmap;
 443
 444 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 445 #define kern_addr_valid(addr) \
 446         (test_bit(__pa((unsigned long)(addr))>>20, sparc_valid_addr_bitmap))
 447
 448 /*
 449  * For sparc32&64, the pfn in io_remap_pfn_range() carries <iospace> in
 450  * its high 4 bits.  These macros/functions put it there or get it from there.
 451  */
 452 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn | (space << (BITS_PER_LONG - 4)))
 453 #define GET_IOSPACE(pfn)                (pfn >> (BITS_PER_LONG - 4))
 454 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn & 0x0fffffffUL)
 455
 456 extern int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long, unsigned long,
 457                            unsigned long, pgprot_t);
 458
 459 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
 460                                      unsigned long from, unsigned long pfn,
 461                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
 462 {
 463         unsigned long long offset, space, phys_base;
 464
 465         offset = ((unsigned long long) GET_PFN(pfn)) << PAGE_SHIFT;
 466         space = GET_IOSPACE(pfn);
 467         phys_base = offset | (space << 32ULL);
 468
 469         return remap_pfn_range(vma, from, phys_base >> PAGE_SHIFT, size, prot);
 470 }
 471
 472 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 473 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
 474 ({                                                                        \
 475         int __changed = !pte_same(*(__ptep), __entry);                    \
 476         if (__changed) {                                                  \
 477                 set_pte_at((__vma)->vm_mm, (__address), __ptep, __entry); \
 478                 flush_tlb_page(__vma, __address);                         \
 479         }                                                                 \
 480         __changed;                                                        \
 481 })
 482
 483 #include <asm-generic/pgtable.h>
 484
 485 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
 486
 487 #define VMALLOC_START           _AC(0xfe600000,UL)
 488 #define VMALLOC_END             _AC(0xffc00000,UL)
 489
 490 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes for userland */
 491 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 492
 493 /*
 494  * No page table caches to initialise
 495  */
 496 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 497
 498 #endif /* !(_SPARC_PGTABLE_H) */