arch/x86/include/asm/pgtable_types.h

   1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H
   2 #define _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H
   3
   4 #include <linux/const.h>
   5 #include <asm/page_types.h>
   6
   7 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
   8
   9 #define _PAGE_BIT_PRESENT       0       /* is present */
  10 #define _PAGE_BIT_RW            1       /* writeable */
  11 #define _PAGE_BIT_USER          2       /* userspace addressable */
  12 #define _PAGE_BIT_PWT           3       /* page write through */
  13 #define _PAGE_BIT_PCD           4       /* page cache disabled */
  14 #define _PAGE_BIT_ACCESSED      5       /* was accessed (raised by CPU) */
  15 #define _PAGE_BIT_DIRTY         6       /* was written to (raised by CPU) */
  16 #define _PAGE_BIT_PSE           7       /* 4 MB (or 2MB) page */
  17 #define _PAGE_BIT_PAT           7       /* on 4KB pages */
  18 #define _PAGE_BIT_GLOBAL        8       /* Global TLB entry PPro+ */
  19 #define _PAGE_BIT_UNUSED1       9       /* available for programmer */
  20 #define _PAGE_BIT_IOMAP         10      /* flag used to indicate IO mapping */
  21 #define _PAGE_BIT_HIDDEN        11      /* hidden by kmemcheck */
  22 #define _PAGE_BIT_PAT_LARGE     12      /* On 2MB or 1GB pages */
  23 #define _PAGE_BIT_SPECIAL       _PAGE_BIT_UNUSED1
  24 #define _PAGE_BIT_CPA_TEST      _PAGE_BIT_UNUSED1
  25 #define _PAGE_BIT_SPLITTING     _PAGE_BIT_UNUSED1 /* only valid on a PSE pmd */
  26 #define _PAGE_BIT_NX           63       /* No execute: only valid after cpuid check */
  27
  28 /* If _PAGE_BIT_PRESENT is clear, we use these: */
  29 /* - if the user mapped it with PROT_NONE; pte_present gives true */
  30 #define _PAGE_BIT_PROTNONE      _PAGE_BIT_GLOBAL
  31 /* - set: nonlinear file mapping, saved PTE; unset:swap */
  32 #define _PAGE_BIT_FILE          _PAGE_BIT_DIRTY
  33
  34 #define _PAGE_PRESENT   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PRESENT)
  35 #define _PAGE_RW        (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_RW)
  36 #define _PAGE_USER      (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_USER)
  37 #define _PAGE_PWT       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PWT)
  38 #define _PAGE_PCD       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PCD)
  39 #define _PAGE_ACCESSED  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_ACCESSED)
  40 #define _PAGE_DIRTY     (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_DIRTY)
  41 #define _PAGE_PSE       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PSE)
  42 #define _PAGE_GLOBAL    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_GLOBAL)
  43 #define _PAGE_UNUSED1   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_UNUSED1)
  44 #define _PAGE_IOMAP     (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_IOMAP)
  45 #define _PAGE_PAT       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PAT)
  46 #define _PAGE_PAT_LARGE (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PAT_LARGE)
  47 #define _PAGE_SPECIAL   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SPECIAL)
  48 #define _PAGE_CPA_TEST  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_CPA_TEST)
  49 #define _PAGE_SPLITTING (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SPLITTING)
  50 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
  51
  52 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
  53 #define _PAGE_HIDDEN    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_HIDDEN)
  54 #else
  55 #define _PAGE_HIDDEN    (_AT(pteval_t, 0))
  56 #endif
  57
  58 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
  59 #define _PAGE_NX        (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_NX)
  60 #else
  61 #define _PAGE_NX        (_AT(pteval_t, 0))
  62 #endif
  63
  64 #define _PAGE_FILE      (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_FILE)
  65 #define _PAGE_PROTNONE  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PROTNONE)
  66
  67 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER |        \
  68                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
  69 #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED |    \
  70                          _PAGE_DIRTY)
  71
  72 /* Set of bits not changed in pte_modify */
  73 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_PFN_MASK | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT |         \
  74                          _PAGE_SPECIAL | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
  75 #define _HPAGE_CHG_MASK (_PAGE_CHG_MASK | _PAGE_PSE)
  76
  77 /* The ASID is the lower 12 bits of CR3 */
  78 #define X86_CR3_PCID_ASID_MASK  (_AC((1<<12)-1,UL))
  79
  80 /* Mask for all the PCID-related bits in CR3: */
  81 #define X86_CR3_PCID_MASK       (X86_CR3_PCID_NOFLUSH | X86_CR3_PCID_ASID_MASK)
  82 #define X86_CR3_PCID_ASID_KERN  (_AC(0x0,UL))
  83
  84 #if defined(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION) && defined(CONFIG_X86_64)
  85 /* Let X86_CR3_PCID_ASID_USER be usable for the X86_CR3_PCID_NOFLUSH bit */
  86 #define X86_CR3_PCID_ASID_USER  (_AC(0x80,UL))
  87
  88 #define X86_CR3_PCID_KERN_FLUSH         (X86_CR3_PCID_ASID_KERN)
  89 #define X86_CR3_PCID_USER_FLUSH         (X86_CR3_PCID_ASID_USER)
  90 #define X86_CR3_PCID_KERN_NOFLUSH       (X86_CR3_PCID_NOFLUSH | X86_CR3_PCID_ASID_KERN)
  91 #define X86_CR3_PCID_USER_NOFLUSH       (X86_CR3_PCID_NOFLUSH | X86_CR3_PCID_ASID_USER)
  92 #else
  93 #define X86_CR3_PCID_ASID_USER  (_AC(0x0,UL))
  94 /*
  95  * PCIDs are unsupported on 32-bit and none of these bits can be
  96  * set in CR3:
  97  */
  98 #define X86_CR3_PCID_KERN_FLUSH         (0)
  99 #define X86_CR3_PCID_USER_FLUSH         (0)
 100 #define X86_CR3_PCID_KERN_NOFLUSH       (0)
 101 #define X86_CR3_PCID_USER_NOFLUSH       (0)
 102 #endif
 103
 104 #define _PAGE_CACHE_MASK        (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 105 #define _PAGE_CACHE_WB          (0)
 106 #define _PAGE_CACHE_WC          (_PAGE_PWT)
 107 #define _PAGE_CACHE_UC_MINUS    (_PAGE_PCD)
 108 #define _PAGE_CACHE_UC          (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 109
 110 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
 111 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | \
 112                                  _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
 113
 114 #define PAGE_SHARED_EXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |     \
 115                                          _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
 116 #define PAGE_COPY_NOEXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 117                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
 118 #define PAGE_COPY_EXEC          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 119                                          _PAGE_ACCESSED)
 120 #define PAGE_COPY               PAGE_COPY_NOEXEC
 121 #define PAGE_READONLY           __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 122                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
 123 #define PAGE_READONLY_EXEC      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 124                                          _PAGE_ACCESSED)
 125
 126 #define __PAGE_KERNEL_EXEC                                              \
 127         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_GLOBAL)
 128 #define __PAGE_KERNEL           (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
 129
 130 #define __PAGE_KERNEL_RO                (__PAGE_KERNEL & ~_PAGE_RW)
 131 #define __PAGE_KERNEL_RX                (__PAGE_KERNEL_EXEC & ~_PAGE_RW)
 132 #define __PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE      (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 133 #define __PAGE_KERNEL_WC                (__PAGE_KERNEL | _PAGE_CACHE_WC)
 134 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE           (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 135 #define __PAGE_KERNEL_UC_MINUS          (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD)
 136 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL          (__PAGE_KERNEL_RX | _PAGE_USER)
 137 #define __PAGE_KERNEL_VVAR              (__PAGE_KERNEL_RO | _PAGE_USER)
 138 #define __PAGE_KERNEL_VVAR_NOCACHE      (__PAGE_KERNEL_VVAR | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 139 #define __PAGE_KERNEL_LARGE             (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
 140 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_NOCACHE     (__PAGE_KERNEL | _PAGE_CACHE_UC | _PAGE_PSE)
 141 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC        (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PSE)
 142
 143 #define __PAGE_KERNEL_IO                (__PAGE_KERNEL | _PAGE_IOMAP)
 144 #define __PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE        (__PAGE_KERNEL_NOCACHE | _PAGE_IOMAP)
 145 #define __PAGE_KERNEL_IO_UC_MINUS       (__PAGE_KERNEL_UC_MINUS | _PAGE_IOMAP)
 146 #define __PAGE_KERNEL_IO_WC             (__PAGE_KERNEL_WC | _PAGE_IOMAP)
 147
 148 #define PAGE_KERNEL                     __pgprot(__PAGE_KERNEL)
 149 #define PAGE_KERNEL_RO                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_RO)
 150 #define PAGE_KERNEL_EXEC                __pgprot(__PAGE_KERNEL_EXEC)
 151 #define PAGE_KERNEL_RX                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_RX)
 152 #define PAGE_KERNEL_WC                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_WC)
 153 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE             __pgprot(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
 154 #define PAGE_KERNEL_UC_MINUS            __pgprot(__PAGE_KERNEL_UC_MINUS)
 155 #define PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE        __pgprot(__PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE)
 156 #define PAGE_KERNEL_LARGE               __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE)
 157 #define PAGE_KERNEL_LARGE_NOCACHE       __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE_NOCACHE)
 158 #define PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC          __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC)
 159 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL            __pgprot(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
 160 #define PAGE_KERNEL_VVAR                __pgprot(__PAGE_KERNEL_VVAR)
 161 #define PAGE_KERNEL_VVAR_NOCACHE        __pgprot(__PAGE_KERNEL_VVAR_NOCACHE)
 162
 163 #define PAGE_KERNEL_IO                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO)
 164 #define PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE          __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE)
 165 #define PAGE_KERNEL_IO_UC_MINUS         __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_UC_MINUS)
 166 #define PAGE_KERNEL_IO_WC               __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_WC)
 167
 168 /*         xwr */
 169 #define __P000  PAGE_NONE
 170 #define __P001  PAGE_READONLY
 171 #define __P010  PAGE_COPY
 172 #define __P011  PAGE_COPY
 173 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
 174 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
 175 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
 176 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
 177
 178 #define __S000  PAGE_NONE
 179 #define __S001  PAGE_READONLY
 180 #define __S010  PAGE_SHARED
 181 #define __S011  PAGE_SHARED
 182 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
 183 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
 184 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
 185 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
 186
 187 /*
 188  * early identity mapping  pte attrib macros.
 189  */
 190 #ifdef CONFIG_X86_64
 191 #define __PAGE_KERNEL_IDENT_LARGE_EXEC  __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC
 192 #else
 193 /*
 194  * For PDE_IDENT_ATTR include USER bit. As the PDE and PTE protection
 195  * bits are combined, this will alow user to access the high address mapped
 196  * VDSO in the presence of CONFIG_COMPAT_VDSO
 197  */
 198 #define PTE_IDENT_ATTR   0x003          /* PRESENT+RW */
 199 #define PDE_IDENT_ATTR   0x067          /* PRESENT+RW+USER+DIRTY+ACCESSED */
 200 #define PGD_IDENT_ATTR   0x001          /* PRESENT (no other attributes) */
 201 #endif
 202
 203 #ifdef CONFIG_X86_32
 204 # include "pgtable_32_types.h"
 205 #else
 206 # include "pgtable_64_types.h"
 207 #endif
 208
 209 #ifndef __ASSEMBLY__
 210
 211 #include <linux/types.h>
 212
 213 /* PTE_PFN_MASK extracts the PFN from a (pte|pmd|pud|pgd)val_t */
 214 #define PTE_PFN_MASK            ((pteval_t)PHYSICAL_PAGE_MASK)
 215
 216 /* PTE_FLAGS_MASK extracts the flags from a (pte|pmd|pud|pgd)val_t */
 217 #define PTE_FLAGS_MASK          (~PTE_PFN_MASK)
 218
 219 typedef struct pgprot { pgprotval_t pgprot; } pgprot_t;
 220
 221 typedef struct { pgdval_t pgd; } pgd_t;
 222
 223 static inline pgd_t native_make_pgd(pgdval_t val)
 224 {
 225         return (pgd_t) { val };
 226 }
 227
 228 static inline pgdval_t native_pgd_val(pgd_t pgd)
 229 {
 230         return pgd.pgd;
 231 }
 232
 233 static inline pgdval_t pgd_flags(pgd_t pgd)
 234 {
 235         return native_pgd_val(pgd) & PTE_FLAGS_MASK;
 236 }
 237
 238 #if PAGETABLE_LEVELS > 3
 239 typedef struct { pudval_t pud; } pud_t;
 240
 241 static inline pud_t native_make_pud(pmdval_t val)
 242 {
 243         return (pud_t) { val };
 244 }
 245
 246 static inline pudval_t native_pud_val(pud_t pud)
 247 {
 248         return pud.pud;
 249 }
 250 #else
 251 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
 252
 253 static inline pudval_t native_pud_val(pud_t pud)
 254 {
 255         return native_pgd_val(pud.pgd);
 256 }
 257 #endif
 258
 259 #if PAGETABLE_LEVELS > 2
 260 typedef struct { pmdval_t pmd; } pmd_t;
 261
 262 static inline pmd_t native_make_pmd(pmdval_t val)
 263 {
 264         return (pmd_t) { val };
 265 }
 266
 267 static inline pmdval_t native_pmd_val(pmd_t pmd)
 268 {
 269         return pmd.pmd;
 270 }
 271 #else
 272 #include <asm-generic/pgtable-nopmd.h>
 273
 274 static inline pmdval_t native_pmd_val(pmd_t pmd)
 275 {
 276         return native_pgd_val(pmd.pud.pgd);
 277 }
 278 #endif
 279
 280 static inline pudval_t pud_flags(pud_t pud)
 281 {
 282         return native_pud_val(pud) & PTE_FLAGS_MASK;
 283 }
 284
 285 static inline pmdval_t pmd_flags(pmd_t pmd)
 286 {
 287         return native_pmd_val(pmd) & PTE_FLAGS_MASK;
 288 }
 289
 290 static inline pte_t native_make_pte(pteval_t val)
 291 {
 292         return (pte_t) { .pte = val };
 293 }
 294
 295 static inline pteval_t native_pte_val(pte_t pte)
 296 {
 297         return pte.pte;
 298 }
 299
 300 static inline pteval_t pte_flags(pte_t pte)
 301 {
 302         return native_pte_val(pte) & PTE_FLAGS_MASK;
 303 }
 304
 305 #define pgprot_val(x)   ((x).pgprot)
 306 #define __pgprot(x)     ((pgprot_t) { (x) } )
 307
 308
 309 typedef struct page *pgtable_t;
 310
 311 extern pteval_t __supported_pte_mask;
 312 extern void set_nx(void);
 313 extern int nx_enabled;
 314
 315 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
 316 extern pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
 317
 318 /* Indicate that x86 has its own track and untrack pfn vma functions */
 319 #define __HAVE_PFNMAP_TRACKING
 320
 321 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 322 struct file;
 323 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 324                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 325 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
 326                               unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
 327
 328 /* Install a pte for a particular vaddr in kernel space. */
 329 void set_pte_vaddr(unsigned long vaddr, pte_t pte);
 330
 331 extern void native_pagetable_reserve(u64 start, u64 end);
 332 #ifdef CONFIG_X86_32
 333 extern void native_pagetable_setup_start(pgd_t *base);
 334 extern void native_pagetable_setup_done(pgd_t *base);
 335 #else
 336 #define native_pagetable_setup_start x86_init_pgd_noop
 337 #define native_pagetable_setup_done  x86_init_pgd_noop
 338 #endif
 339
 340 struct seq_file;
 341 extern void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
 342
 343 enum {
 344         PG_LEVEL_NONE,
 345         PG_LEVEL_4K,
 346         PG_LEVEL_2M,
 347         PG_LEVEL_1G,
 348         PG_LEVEL_NUM
 349 };
 350
 351 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 352 extern void update_page_count(int level, unsigned long pages);
 353 #else
 354 static inline void update_page_count(int level, unsigned long pages) { }
 355 #endif
 356
 357 /*
 358  * Helper function that returns the kernel pagetable entry controlling
 359  * the virtual address 'address'. NULL means no pagetable entry present.
 360  * NOTE: the return type is pte_t but if the pmd is PSE then we return it
 361  * as a pte too.
 362  */
 363 extern pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level);
 364
 365 #endif  /* !__ASSEMBLY__ */
 366
 367 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H */