arch/mips/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2003 Ralf Baechle
   7  */
   8 #ifndef _ASM_PGTABLE_H
   9 #define _ASM_PGTABLE_H
  10
  11 #ifdef CONFIG_32BIT
  12 #include <asm/pgtable-32.h>
  13 #endif
  14 #ifdef CONFIG_64BIT
  15 #include <asm/pgtable-64.h>
  16 #endif
  17
  18 #include <asm/io.h>
  19 #include <asm/pgtable-bits.h>
  20
  21 struct mm_struct;
  22 struct vm_area_struct;
  23
  24 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _CACHE_CACHABLE_NONCOHERENT)
  25 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE | (kernel_uses_smartmips_rixi ? 0 : _PAGE_READ) | \
  26                                  _page_cachable_default)
  27 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_PRESENT | (kernel_uses_smartmips_rixi ? 0 : _PAGE_READ) | \
  28                                  (kernel_uses_smartmips_rixi ?  _PAGE_NO_EXEC : 0) | _page_cachable_default)
  29 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | (kernel_uses_smartmips_rixi ? 0 : _PAGE_READ) | \
  30                                  _page_cachable_default)
  31 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | __READABLE | __WRITEABLE | \
  32                                  _PAGE_GLOBAL | _page_cachable_default)
  33 #define PAGE_USERIO     __pgprot(_PAGE_PRESENT | (kernel_uses_smartmips_rixi ? 0 : _PAGE_READ) | _PAGE_WRITE | \
  34                                  _page_cachable_default)
  35 #define PAGE_KERNEL_UNCACHED __pgprot(_PAGE_PRESENT | __READABLE | \
  36                         __WRITEABLE | _PAGE_GLOBAL | _CACHE_UNCACHED)
  37
  38 /*
  39  * If _PAGE_NO_EXEC is not defined, we can't do page protection for
  40  * execute, and consider it to be the same as read. Also, write
  41  * permissions imply read permissions. This is the closest we can get
  42  * by reasonable means..
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Dummy values to fill the table in mmap.c
  47  * The real values will be generated at runtime
  48  */
  49 #define __P000 __pgprot(0)
  50 #define __P001 __pgprot(0)
  51 #define __P010 __pgprot(0)
  52 #define __P011 __pgprot(0)
  53 #define __P100 __pgprot(0)
  54 #define __P101 __pgprot(0)
  55 #define __P110 __pgprot(0)
  56 #define __P111 __pgprot(0)
  57
  58 #define __S000 __pgprot(0)
  59 #define __S001 __pgprot(0)
  60 #define __S010 __pgprot(0)
  61 #define __S011 __pgprot(0)
  62 #define __S100 __pgprot(0)
  63 #define __S101 __pgprot(0)
  64 #define __S110 __pgprot(0)
  65 #define __S111 __pgprot(0)
  66
  67 extern unsigned long _page_cachable_default;
  68
  69 /*
  70  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  71  * for zero-mapped memory areas etc..
  72  */
  73
  74 extern unsigned long empty_zero_page;
  75 extern unsigned long zero_page_mask;
  76
  77 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  78         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + (((unsigned long)(vaddr)) & zero_page_mask))))
  79
  80 #define is_zero_pfn is_zero_pfn
  81 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
  82 {
  83         extern unsigned long zero_pfn;
  84         unsigned long offset_from_zero_pfn = pfn - zero_pfn;
  85         return offset_from_zero_pfn <= (zero_page_mask >> PAGE_SHIFT);
  86 }
  87
  88 #define my_zero_pfn(addr)       page_to_pfn(ZERO_PAGE(addr))
  89
  90 extern void paging_init(void);
  91
  92 /*
  93  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
  94  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
  95  */
  96 #define pmd_phys(pmd)           virt_to_phys((void *)pmd_val(pmd))
  97 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_phys(pmd) >> PAGE_SHIFT))
  98 #define pmd_page_vaddr(pmd)     pmd_val(pmd)
  99
 100 #if defined(CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR) && defined(CONFIG_CPU_MIPS32)
 101
 102 #define pte_none(pte)           (!(((pte).pte_low | (pte).pte_high) & ~_PAGE_GLOBAL))
 103 #define pte_present(pte)        ((pte).pte_low & _PAGE_PRESENT)
 104
 105 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 106 {
 107         ptep->pte_high = pte.pte_high;
 108         smp_wmb();
 109         ptep->pte_low = pte.pte_low;
 110         //printk("pte_high %x pte_low %x\n", ptep->pte_high, ptep->pte_low);
 111
 112         if (pte.pte_low & _PAGE_GLOBAL) {
 113                 pte_t *buddy = ptep_buddy(ptep);
 114                 /*
 115                  * Make sure the buddy is global too (if it's !none,
 116                  * it better already be global)
 117                  */
 118                 if (pte_none(*buddy)) {
 119                         buddy->pte_low  |= _PAGE_GLOBAL;
 120                         buddy->pte_high |= _PAGE_GLOBAL;
 121                 }
 122         }
 123 }
 124 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval) set_pte(ptep, pteval)
 125
 126 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 127 {
 128         pte_t null = __pte(0);
 129
 130         /* Preserve global status for the pair */
 131         if (ptep_buddy(ptep)->pte_low & _PAGE_GLOBAL)
 132                 null.pte_low = null.pte_high = _PAGE_GLOBAL;
 133
 134         set_pte_at(mm, addr, ptep, null);
 135 }
 136 #else
 137
 138 #define pte_none(pte)           (!(pte_val(pte) & ~_PAGE_GLOBAL))
 139 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT)
 140
 141 /*
 142  * Certain architectures need to do special things when pte's
 143  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 144  * hook is made available.
 145  */
 146 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 147 {
 148         *ptep = pteval;
 149 #if !defined(CONFIG_CPU_R3000) && !defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
 150         if (pte_val(pteval) & _PAGE_GLOBAL) {
 151                 pte_t *buddy = ptep_buddy(ptep);
 152                 /*
 153                  * Make sure the buddy is global too (if it's !none,
 154                  * it better already be global)
 155                  */
 156 #ifdef CONFIG_SMP
 157                 /*
 158                  * For SMP, multiple CPUs can race, so we need to do
 159                  * this atomically.
 160                  */
 161 #ifdef CONFIG_64BIT
 162 #define LL_INSN "lld"
 163 #define SC_INSN "scd"
 164 #else /* CONFIG_32BIT */
 165 #define LL_INSN "ll"
 166 #define SC_INSN "sc"
 167 #endif
 168                 unsigned long page_global = _PAGE_GLOBAL;
 169                 unsigned long tmp;
 170
 171                 if (kernel_uses_llsc && R10000_LLSC_WAR) {
 172                         __asm__ __volatile__ (
 173                         "       .set    arch=r4000                      \n"
 174                         "       .set    push                            \n"
 175                         "       .set    noreorder                       \n"
 176                         "1:"    LL_INSN " %[tmp], %[buddy]              \n"
 177                         "       bnez    %[tmp], 2f                      \n"
 178                         "        or     %[tmp], %[tmp], %[global]       \n"
 179                                 SC_INSN " %[tmp], %[buddy]              \n"
 180                         "       beqzl   %[tmp], 1b                      \n"
 181                         "       nop                                     \n"
 182                         "2:                                             \n"
 183                         "       .set    pop                             \n"
 184                         "       .set    mips0                           \n"
 185                         : [buddy] "+m" (buddy->pte), [tmp] "=&r" (tmp)
 186                         : [global] "r" (page_global));
 187                 } else if (kernel_uses_llsc) {
 188                         __asm__ __volatile__ (
 189                         "       .set    arch=r4000                      \n"
 190                         "       .set    push                            \n"
 191                         "       .set    noreorder                       \n"
 192                         "1:"    LL_INSN " %[tmp], %[buddy]              \n"
 193                         "       bnez    %[tmp], 2f                      \n"
 194                         "        or     %[tmp], %[tmp], %[global]       \n"
 195                                 SC_INSN " %[tmp], %[buddy]              \n"
 196                         "       beqz    %[tmp], 1b                      \n"
 197                         "       nop                                     \n"
 198                         "2:                                             \n"
 199                         "       .set    pop                             \n"
 200                         "       .set    mips0                           \n"
 201                         : [buddy] "+m" (buddy->pte), [tmp] "=&r" (tmp)
 202                         : [global] "r" (page_global));
 203                 }
 204 #else /* !CONFIG_SMP */
 205                 if (pte_none(*buddy))
 206                         pte_val(*buddy) = pte_val(*buddy) | _PAGE_GLOBAL;
 207 #endif /* CONFIG_SMP */
 208         }
 209 #endif
 210 }
 211 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval) set_pte(ptep, pteval)
 212
 213 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 214 {
 215 #if !defined(CONFIG_CPU_R3000) && !defined(CONFIG_CPU_TX39XX)
 216         /* Preserve global status for the pair */
 217         if (pte_val(*ptep_buddy(ptep)) & _PAGE_GLOBAL)
 218                 set_pte_at(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_GLOBAL));
 219         else
 220 #endif
 221                 set_pte_at(mm, addr, ptep, __pte(0));
 222 }
 223 #endif
 224
 225 /*
 226  * (pmds are folded into puds so this doesn't get actually called,
 227  * but the define is needed for a generic inline function.)
 228  */
 229 #define set_pmd(pmdptr, pmdval) do { *(pmdptr) = (pmdval); } while(0)
 230
 231 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 232 /*
 233  * (puds are folded into pgds so this doesn't get actually called,
 234  * but the define is needed for a generic inline function.)
 235  */
 236 #define set_pud(pudptr, pudval) do { *(pudptr) = (pudval); } while(0)
 237 #endif
 238
 239 #define PGD_T_LOG2      (__builtin_ffs(sizeof(pgd_t)) - 1)
 240 #define PMD_T_LOG2      (__builtin_ffs(sizeof(pmd_t)) - 1)
 241 #define PTE_T_LOG2      (__builtin_ffs(sizeof(pte_t)) - 1)
 242
 243 /*
 244  * We used to declare this array with size but gcc 3.3 and older are not able
 245  * to find that this expression is a constant, so the size is dropped.
 246  */
 247 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
 248
 249 /*
 250  * The following only work if pte_present() is true.
 251  * Undefined behaviour if not..
 252  */
 253 #if defined(CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR) && defined(CONFIG_CPU_MIPS32)
 254 static inline int pte_write(pte_t pte)  { return pte.pte_low & _PAGE_WRITE; }
 255 static inline int pte_dirty(pte_t pte)  { return pte.pte_low & _PAGE_MODIFIED; }
 256 static inline int pte_young(pte_t pte)  { return pte.pte_low & _PAGE_ACCESSED; }
 257 static inline int pte_file(pte_t pte)   { return pte.pte_low & _PAGE_FILE; }
 258
 259 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 260 {
 261         pte.pte_low  &= ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_SILENT_WRITE);
 262         pte.pte_high &= ~_PAGE_SILENT_WRITE;
 263         return pte;
 264 }
 265
 266 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 267 {
 268         pte.pte_low  &= ~(_PAGE_MODIFIED | _PAGE_SILENT_WRITE);
 269         pte.pte_high &= ~_PAGE_SILENT_WRITE;
 270         return pte;
 271 }
 272
 273 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 274 {
 275         pte.pte_low  &= ~(_PAGE_ACCESSED | _PAGE_SILENT_READ);
 276         pte.pte_high &= ~_PAGE_SILENT_READ;
 277         return pte;
 278 }
 279
 280 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 281 {
 282         pte.pte_low |= _PAGE_WRITE;
 283         if (pte.pte_low & _PAGE_MODIFIED) {
 284                 pte.pte_low  |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 285                 pte.pte_high |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 286         }
 287         return pte;
 288 }
 289
 290 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 291 {
 292         pte.pte_low |= _PAGE_MODIFIED;
 293         if (pte.pte_low & _PAGE_WRITE) {
 294                 pte.pte_low  |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 295                 pte.pte_high |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 296         }
 297         return pte;
 298 }
 299
 300 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 301 {
 302         pte.pte_low |= _PAGE_ACCESSED;
 303         if (pte.pte_low & _PAGE_READ) {
 304                 pte.pte_low  |= _PAGE_SILENT_READ;
 305                 pte.pte_high |= _PAGE_SILENT_READ;
 306         }
 307         return pte;
 308 }
 309 #else
 310 static inline int pte_write(pte_t pte)  { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
 311 static inline int pte_dirty(pte_t pte)  { return pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED; }
 312 static inline int pte_young(pte_t pte)  { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 313 static inline int pte_file(pte_t pte)   { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
 314
 315 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 316 {
 317         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_SILENT_WRITE);
 318         return pte;
 319 }
 320
 321 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 322 {
 323         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_MODIFIED|_PAGE_SILENT_WRITE);
 324         return pte;
 325 }
 326
 327 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 328 {
 329         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_ACCESSED|_PAGE_SILENT_READ);
 330         return pte;
 331 }
 332
 333 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 334 {
 335         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 336         if (pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED)
 337                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 338         return pte;
 339 }
 340
 341 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 342 {
 343         pte_val(pte) |= _PAGE_MODIFIED;
 344         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 345                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 346         return pte;
 347 }
 348
 349 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 350 {
 351         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED;
 352         if (kernel_uses_smartmips_rixi) {
 353                 if (!(pte_val(pte) & _PAGE_NO_READ))
 354                         pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 355         } else {
 356                 if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 357                         pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 358         }
 359         return pte;
 360 }
 361
 362 #ifdef _PAGE_HUGE
 363 static inline int pte_huge(pte_t pte)   { return pte_val(pte) & _PAGE_HUGE; }
 364
 365 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 366 {
 367         pte_val(pte) |= _PAGE_HUGE;
 368         return pte;
 369 }
 370 #endif /* _PAGE_HUGE */
 371 #endif
 372 static inline int pte_special(pte_t pte)        { return 0; }
 373 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)    { return pte; }
 374
 375 /*
 376  * Macro to make mark a page protection value as "uncacheable".  Note
 377  * that "protection" is really a misnomer here as the protection value
 378  * contains the memory attribute bits, dirty bits, and various other
 379  * bits as well.
 380  */
 381 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 382
 383 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t _prot)
 384 {
 385         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 386
 387         prot = (prot & ~_CACHE_MASK) | _CACHE_UNCACHED;
 388
 389         return __pgprot(prot);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 394  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 395  */
 396 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 397
 398 #if defined(CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR) && defined(CONFIG_CPU_MIPS32)
 399 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 400 {
 401         pte.pte_low  &= _PAGE_CHG_MASK;
 402         pte.pte_high &= ~0x3f;
 403         pte.pte_low  |= pgprot_val(newprot);
 404         pte.pte_high |= pgprot_val(newprot) & 0x3f;
 405         return pte;
 406 }
 407 #else
 408 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 409 {
 410         return __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot));
 411 }
 412 #endif
 413
 414
 415 extern void __update_tlb(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 416         pte_t pte);
 417 extern void __update_cache(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 418         pte_t pte);
 419
 420 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 421         unsigned long address, pte_t *ptep)
 422 {
 423         pte_t pte = *ptep;
 424         __update_tlb(vma, address, pte);
 425         __update_cache(vma, address, pte);
 426 }
 427
 428 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 429
 430 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
 431 extern int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot);
 432
 433 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
 434                 unsigned long vaddr,
 435                 unsigned long pfn,
 436                 unsigned long size,
 437                 pgprot_t prot)
 438 {
 439         phys_t phys_addr_high = fixup_bigphys_addr(pfn << PAGE_SHIFT, size);
 440         return remap_pfn_range(vma, vaddr, phys_addr_high >> PAGE_SHIFT, size, prot);
 441 }
 442 #else
 443 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)         \
 444                 remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
 445 #endif
 446
 447 #include <asm-generic/pgtable.h>
 448
 449 /*
 450  * uncached accelerated TLB map for video memory access
 451  */
 452 #ifdef CONFIG_CPU_SUPPORTS_UNCACHED_ACCELERATED
 453 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 454
 455 struct file;
 456 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 457                 unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 458 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
 459                 unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
 460 #endif
 461
 462 /*
 463  * We provide our own get_unmapped area to cope with the virtual aliasing
 464  * constraints placed on us by the cache architecture.
 465  */
 466 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 467 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
 468
 469 /*
 470  * No page table caches to initialise
 471  */
 472 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 473
 474 #endif /* _ASM_PGTABLE_H */