arch/x86/include/asm/pgtable_64.h

   1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_64_H
   2 #define _ASM_X86_PGTABLE_64_H
   3
   4 #include <linux/const.h>
   5 #ifndef __ASSEMBLY__
   6
   7 /*
   8  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
   9  * the x86-64 page table tree.
  10  */
  11 #include <asm/processor.h>
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/threads.h>
  14
  15 extern pud_t level3_kernel_pgt[512];
  16 extern pud_t level3_ident_pgt[512];
  17 extern pmd_t level2_kernel_pgt[512];
  18 extern pmd_t level2_fixmap_pgt[512];
  19 extern pmd_t level2_ident_pgt[512];
  20 extern pgd_t init_level4_pgt[];
  21
  22 #define swapper_pg_dir init_level4_pgt
  23
  24 extern void paging_init(void);
  25
  26 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  27
  28 #define SHARED_KERNEL_PMD       0
  29
  30 /*
  31  * PGDIR_SHIFT determines what a top-level page table entry can map
  32  */
  33 #define PGDIR_SHIFT     39
  34 #define PTRS_PER_PGD    512
  35
  36 /*
  37  * 3rd level page
  38  */
  39 #define PUD_SHIFT       30
  40 #define PTRS_PER_PUD    512
  41
  42 /*
  43  * PMD_SHIFT determines the size of the area a middle-level
  44  * page table can map
  45  */
  46 #define PMD_SHIFT       21
  47 #define PTRS_PER_PMD    512
  48
  49 /*
  50  * entries per page directory level
  51  */
  52 #define PTRS_PER_PTE    512
  53
  54 #ifndef __ASSEMBLY__
  55
  56 #define pte_ERROR(e)                                    \
  57         printk("%s:%d: bad pte %p(%016lx).\n",          \
  58                __FILE__, __LINE__, &(e), pte_val(e))
  59 #define pmd_ERROR(e)                                    \
  60         printk("%s:%d: bad pmd %p(%016lx).\n",          \
  61                __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e))
  62 #define pud_ERROR(e)                                    \
  63         printk("%s:%d: bad pud %p(%016lx).\n",          \
  64                __FILE__, __LINE__, &(e), pud_val(e))
  65 #define pgd_ERROR(e)                                    \
  66         printk("%s:%d: bad pgd %p(%016lx).\n",          \
  67                __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e))
  68
  69 #define pgd_none(x)     (!pgd_val(x))
  70 #define pud_none(x)     (!pud_val(x))
  71
  72 struct mm_struct;
  73
  74 void set_pte_vaddr_pud(pud_t *pud_page, unsigned long vaddr, pte_t new_pte);
  75
  76
  77 static inline void native_pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  78                                     pte_t *ptep)
  79 {
  80         *ptep = native_make_pte(0);
  81 }
  82
  83 static inline void native_set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
  84 {
  85         *ptep = pte;
  86 }
  87
  88 static inline void native_set_pte_atomic(pte_t *ptep, pte_t pte)
  89 {
  90         native_set_pte(ptep, pte);
  91 }
  92
  93 static inline pte_t native_ptep_get_and_clear(pte_t *xp)
  94 {
  95 #ifdef CONFIG_SMP
  96         return native_make_pte(xchg(&xp->pte, 0));
  97 #else
  98         /* native_local_ptep_get_and_clear,
  99            but duplicated because of cyclic dependency */
 100         pte_t ret = *xp;
 101         native_pte_clear(NULL, 0, xp);
 102         return ret;
 103 #endif
 104 }
 105
 106 static inline void native_set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 107 {
 108         *pmdp = pmd;
 109 }
 110
 111 static inline void native_pmd_clear(pmd_t *pmd)
 112 {
 113         native_set_pmd(pmd, native_make_pmd(0));
 114 }
 115
 116 static inline void native_set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
 117 {
 118         *pudp = pud;
 119 }
 120
 121 static inline void native_pud_clear(pud_t *pud)
 122 {
 123         native_set_pud(pud, native_make_pud(0));
 124 }
 125
 126 static inline void native_set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 127 {
 128         *pgdp = pgd;
 129 }
 130
 131 static inline void native_pgd_clear(pgd_t *pgd)
 132 {
 133         native_set_pgd(pgd, native_make_pgd(0));
 134 }
 135
 136 #define pte_same(a, b)          ((a).pte == (b).pte)
 137
 138 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 139
 140 #define PMD_SIZE        (_AC(1, UL) << PMD_SHIFT)
 141 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE - 1))
 142 #define PUD_SIZE        (_AC(1, UL) << PUD_SHIFT)
 143 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE - 1))
 144 #define PGDIR_SIZE      (_AC(1, UL) << PGDIR_SHIFT)
 145 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE - 1))
 146
 147
 148 #define MAXMEM           _AC(__AC(1, UL) << MAX_PHYSMEM_BITS, UL)
 149 #define VMALLOC_START    _AC(0xffffc20000000000, UL)
 150 #define VMALLOC_END      _AC(0xffffe1ffffffffff, UL)
 151 #define VMEMMAP_START    _AC(0xffffe20000000000, UL)
 152 #define MODULES_VADDR    _AC(0xffffffffa0000000, UL)
 153 #define MODULES_END      _AC(0xffffffffff000000, UL)
 154 #define MODULES_LEN   (MODULES_END - MODULES_VADDR)
 155
 156 #ifndef __ASSEMBLY__
 157
 158 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 159 {
 160         return (pgd_val(pgd) & ~(PTE_PFN_MASK | _PAGE_USER)) != _KERNPG_TABLE;
 161 }
 162
 163 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 164 {
 165         return (pud_val(pud) & ~(PTE_PFN_MASK | _PAGE_USER)) != _KERNPG_TABLE;
 166 }
 167
 168 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 169 {
 170         return (pmd_val(pmd) & ~(PTE_PFN_MASK | _PAGE_USER)) != _KERNPG_TABLE;
 171 }
 172
 173 #define pte_none(x)     (!pte_val((x)))
 174 #define pte_present(x)  (pte_val((x)) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE))
 175
 176 #define pages_to_mb(x)  ((x) >> (20 - PAGE_SHIFT))   /* FIXME: is this right? */
 177
 178 /*
 179  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 180  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 181  */
 182
 183 /*
 184  * Level 4 access.
 185  */
 186 #define pgd_page_vaddr(pgd)                                             \
 187         ((unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val((pgd)) & PTE_PFN_MASK))
 188 #define pgd_page(pgd)           (pfn_to_page(pgd_val((pgd)) >> PAGE_SHIFT))
 189 #define pgd_present(pgd) (pgd_val(pgd) & _PAGE_PRESENT)
 190 static inline int pgd_large(pgd_t pgd) { return 0; }
 191 #define mk_kernel_pgd(address) __pgd((address) | _KERNPG_TABLE)
 192
 193 /* PUD - Level3 access */
 194 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 195 #define pud_page_vaddr(pud)                                             \
 196         ((unsigned long)__va(pud_val((pud)) & PHYSICAL_PAGE_MASK))
 197 #define pud_page(pud)   (pfn_to_page(pud_val((pud)) >> PAGE_SHIFT))
 198 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
 199 #define pud_offset(pgd, address)                                        \
 200         ((pud_t *)pgd_page_vaddr(*(pgd)) + pud_index((address)))
 201 #define pud_present(pud) (pud_val((pud)) & _PAGE_PRESENT)
 202
 203 static inline int pud_large(pud_t pte)
 204 {
 205         return (pud_val(pte) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
 206                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
 207 }
 208
 209 /* PMD  - Level 2 access */
 210 #define pmd_page_vaddr(pmd) ((unsigned long) __va(pmd_val((pmd)) & PTE_PFN_MASK))
 211 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_val((pmd)) >> PAGE_SHIFT))
 212
 213 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1))
 214 #define pmd_offset(dir, address) ((pmd_t *)pud_page_vaddr(*(dir)) + \
 215                                   pmd_index(address))
 216 #define pmd_none(x)     (!pmd_val((x)))
 217 #define pmd_present(x)  (pmd_val((x)) & _PAGE_PRESENT)
 218 #define pfn_pmd(nr, prot) (__pmd(((nr) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val((prot))))
 219 #define pmd_pfn(x)  ((pmd_val((x)) & __PHYSICAL_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 220
 221 #define pte_to_pgoff(pte) ((pte_val((pte)) & PHYSICAL_PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 222 #define pgoff_to_pte(off) ((pte_t) { .pte = ((off) << PAGE_SHIFT) |     \
 223                                             _PAGE_FILE })
 224 #define PTE_FILE_MAX_BITS __PHYSICAL_MASK_SHIFT
 225
 226 /* PTE - Level 1 access. */
 227
 228 /* page, protection -> pte */
 229 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn((page)), (pgprot))
 230
 231 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 232 #define pte_offset_kernel(dir, address) ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) + \
 233                                          pte_index((address)))
 234
 235 /* x86-64 always has all page tables mapped. */
 236 #define pte_offset_map(dir, address) pte_offset_kernel((dir), (address))
 237 #define pte_offset_map_nested(dir, address) pte_offset_kernel((dir), (address))
 238 #define pte_unmap(pte) /* NOP */
 239 #define pte_unmap_nested(pte) /* NOP */
 240
 241 #define update_mmu_cache(vma, address, pte) do { } while (0)
 242
 243 extern int direct_gbpages;
 244
 245 /* Encode and de-code a swap entry */
 246 #if _PAGE_BIT_FILE < _PAGE_BIT_PROTNONE
 247 #define SWP_TYPE_BITS (_PAGE_BIT_FILE - _PAGE_BIT_PRESENT - 1)
 248 #define SWP_OFFSET_SHIFT (_PAGE_BIT_PROTNONE + 1)
 249 #else
 250 #define SWP_TYPE_BITS (_PAGE_BIT_PROTNONE - _PAGE_BIT_PRESENT - 1)
 251 #define SWP_OFFSET_SHIFT (_PAGE_BIT_FILE + 1)
 252 #endif
 253
 254 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > SWP_TYPE_BITS)
 255
 256 #define __swp_type(x)                   (((x).val >> (_PAGE_BIT_PRESENT + 1)) \
 257                                          & ((1U << SWP_TYPE_BITS) - 1))
 258 #define __swp_offset(x)                 ((x).val >> SWP_OFFSET_SHIFT)
 259 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { \
 260                                          ((type) << (_PAGE_BIT_PRESENT + 1)) \
 261                                          | ((offset) << SWP_OFFSET_SHIFT) })
 262 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val((pte)) })
 263 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { .pte = (x).val })
 264
 265 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr);
 266 extern void cleanup_highmap(void);
 267
 268 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot) \
 269         remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
 270
 271 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 272 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
 273
 274 #define pgtable_cache_init()   do { } while (0)
 275 #define check_pgt_cache()      do { } while (0)
 276
 277 #define PAGE_AGP    PAGE_KERNEL_NOCACHE
 278 #define HAVE_PAGE_AGP 1
 279
 280 /* fs/proc/kcore.c */
 281 #define kc_vaddr_to_offset(v) ((v) & __VIRTUAL_MASK)
 282 #define kc_offset_to_vaddr(o)                           \
 283         (((o) & (1UL << (__VIRTUAL_MASK_SHIFT - 1)))    \
 284          ? ((o) | ~__VIRTUAL_MASK)                      \
 285          : (o))
 286
 287 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 288 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 289
 290 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_64_H */