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 #ifdef CONFIG_KAISER
  43 #define _PAGE_GLOBAL    (_AT(pteval_t, 0))
  44 #else
  45 #define _PAGE_GLOBAL    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_GLOBAL)
  46 #endif
  47 #define _PAGE_UNUSED1   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_UNUSED1)
  48 #define _PAGE_IOMAP     (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_IOMAP)
  49 #define _PAGE_PAT       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PAT)
  50 #define _PAGE_PAT_LARGE (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PAT_LARGE)
  51 #define _PAGE_SPECIAL   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SPECIAL)
  52 #define _PAGE_CPA_TEST  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_CPA_TEST)
  53 #define _PAGE_SPLITTING (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SPLITTING)
  54 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
  55
  56 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
  57 #define _PAGE_HIDDEN    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_HIDDEN)
  58 #else
  59 #define _PAGE_HIDDEN    (_AT(pteval_t, 0))
  60 #endif
  61
  62 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
  63 #define _PAGE_NX        (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_NX)
  64 #else
  65 #define _PAGE_NX        (_AT(pteval_t, 0))
  66 #endif
  67
  68 #define _PAGE_FILE      (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_FILE)
  69 #define _PAGE_PROTNONE  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PROTNONE)
  70
  71 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER |        \
  72                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
  73 #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED |    \
  74                          _PAGE_DIRTY)
  75
  76 /* Set of bits not changed in pte_modify */
  77 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_PFN_MASK | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT |         \
  78                          _PAGE_SPECIAL | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
  79 #define _HPAGE_CHG_MASK (_PAGE_CHG_MASK | _PAGE_PSE)
  80
  81 /* The ASID is the lower 12 bits of CR3 */
  82 #define X86_CR3_PCID_ASID_MASK  (_AC((1<<12)-1,UL))
  83
  84 /* Mask for all the PCID-related bits in CR3: */
  85 #define X86_CR3_PCID_MASK       (X86_CR3_PCID_NOFLUSH | X86_CR3_PCID_ASID_MASK)
  86 #define X86_CR3_PCID_ASID_KERN  (_AC(0x0,UL))
  87
  88 #if defined(CONFIG_KAISER) && defined(CONFIG_X86_64)
  89 /* Let X86_CR3_PCID_ASID_USER be usable for the X86_CR3_PCID_NOFLUSH bit */
  90 #define X86_CR3_PCID_ASID_USER  (_AC(0x80,UL))
  91
  92 #define X86_CR3_PCID_KERN_FLUSH         (X86_CR3_PCID_ASID_KERN)
  93 #define X86_CR3_PCID_USER_FLUSH         (X86_CR3_PCID_ASID_USER)
  94 #define X86_CR3_PCID_KERN_NOFLUSH       (X86_CR3_PCID_NOFLUSH | X86_CR3_PCID_ASID_KERN)
  95 #define X86_CR3_PCID_USER_NOFLUSH       (X86_CR3_PCID_NOFLUSH | X86_CR3_PCID_ASID_USER)
  96 #else
  97 #define X86_CR3_PCID_ASID_USER  (_AC(0x0,UL))
  98 /*
  99  * PCIDs are unsupported on 32-bit and none of these bits can be
 100  * set in CR3:
 101  */
 102 #define X86_CR3_PCID_KERN_FLUSH         (0)
 103 #define X86_CR3_PCID_USER_FLUSH         (0)
 104 #define X86_CR3_PCID_KERN_NOFLUSH       (0)
 105 #define X86_CR3_PCID_USER_NOFLUSH       (0)
 106 #endif
 107
 108 #define _PAGE_CACHE_MASK        (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 109 #define _PAGE_CACHE_WB          (0)
 110 #define _PAGE_CACHE_WC          (_PAGE_PWT)
 111 #define _PAGE_CACHE_UC_MINUS    (_PAGE_PCD)
 112 #define _PAGE_CACHE_UC          (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 113
 114 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
 115 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | \
 116                                  _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
 117
 118 #define PAGE_SHARED_EXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |     \
 119                                          _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
 120 #define PAGE_COPY_NOEXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 121                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
 122 #define PAGE_COPY_EXEC          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 123                                          _PAGE_ACCESSED)
 124 #define PAGE_COPY               PAGE_COPY_NOEXEC
 125 #define PAGE_READONLY           __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 126                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
 127 #define PAGE_READONLY_EXEC      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
 128                                          _PAGE_ACCESSED)
 129
 130 #define __PAGE_KERNEL_EXEC                                              \
 131         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_GLOBAL)
 132 #define __PAGE_KERNEL           (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
 133
 134 #define __PAGE_KERNEL_RO                (__PAGE_KERNEL & ~_PAGE_RW)
 135 #define __PAGE_KERNEL_RX                (__PAGE_KERNEL_EXEC & ~_PAGE_RW)
 136 #define __PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE      (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 137 #define __PAGE_KERNEL_WC                (__PAGE_KERNEL | _PAGE_CACHE_WC)
 138 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE           (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 139 #define __PAGE_KERNEL_UC_MINUS          (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD)
 140 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL          (__PAGE_KERNEL_RX | _PAGE_USER)
 141 #define __PAGE_KERNEL_VVAR              (__PAGE_KERNEL_RO | _PAGE_USER)
 142 #define __PAGE_KERNEL_VVAR_NOCACHE      (__PAGE_KERNEL_VVAR | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 143 #define __PAGE_KERNEL_LARGE             (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
 144 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_NOCACHE     (__PAGE_KERNEL | _PAGE_CACHE_UC | _PAGE_PSE)
 145 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC        (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PSE)
 146
 147 #define __PAGE_KERNEL_IO                (__PAGE_KERNEL | _PAGE_IOMAP)
 148 #define __PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE        (__PAGE_KERNEL_NOCACHE | _PAGE_IOMAP)
 149 #define __PAGE_KERNEL_IO_UC_MINUS       (__PAGE_KERNEL_UC_MINUS | _PAGE_IOMAP)
 150 #define __PAGE_KERNEL_IO_WC             (__PAGE_KERNEL_WC | _PAGE_IOMAP)
 151
 152 #define PAGE_KERNEL                     __pgprot(__PAGE_KERNEL)
 153 #define PAGE_KERNEL_RO                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_RO)
 154 #define PAGE_KERNEL_EXEC                __pgprot(__PAGE_KERNEL_EXEC)
 155 #define PAGE_KERNEL_RX                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_RX)
 156 #define PAGE_KERNEL_WC                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_WC)
 157 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE             __pgprot(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
 158 #define PAGE_KERNEL_UC_MINUS            __pgprot(__PAGE_KERNEL_UC_MINUS)
 159 #define PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE        __pgprot(__PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE)
 160 #define PAGE_KERNEL_LARGE               __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE)
 161 #define PAGE_KERNEL_LARGE_NOCACHE       __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE_NOCACHE)
 162 #define PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC          __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC)
 163 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL            __pgprot(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
 164 #define PAGE_KERNEL_VVAR                __pgprot(__PAGE_KERNEL_VVAR)
 165 #define PAGE_KERNEL_VVAR_NOCACHE        __pgprot(__PAGE_KERNEL_VVAR_NOCACHE)
 166
 167 #define PAGE_KERNEL_IO                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO)
 168 #define PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE          __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE)
 169 #define PAGE_KERNEL_IO_UC_MINUS         __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_UC_MINUS)
 170 #define PAGE_KERNEL_IO_WC               __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_WC)
 171
 172 /*         xwr */
 173 #define __P000  PAGE_NONE
 174 #define __P001  PAGE_READONLY
 175 #define __P010  PAGE_COPY
 176 #define __P011  PAGE_COPY
 177 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
 178 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
 179 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
 180 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
 181
 182 #define __S000  PAGE_NONE
 183 #define __S001  PAGE_READONLY
 184 #define __S010  PAGE_SHARED
 185 #define __S011  PAGE_SHARED
 186 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
 187 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
 188 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
 189 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
 190
 191 /*
 192  * early identity mapping  pte attrib macros.
 193  */
 194 #ifdef CONFIG_X86_64
 195 #define __PAGE_KERNEL_IDENT_LARGE_EXEC  __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC
 196 #else
 197 /*
 198  * For PDE_IDENT_ATTR include USER bit. As the PDE and PTE protection
 199  * bits are combined, this will alow user to access the high address mapped
 200  * VDSO in the presence of CONFIG_COMPAT_VDSO
 201  */
 202 #define PTE_IDENT_ATTR   0x003          /* PRESENT+RW */
 203 #define PDE_IDENT_ATTR   0x067          /* PRESENT+RW+USER+DIRTY+ACCESSED */
 204 #define PGD_IDENT_ATTR   0x001          /* PRESENT (no other attributes) */
 205 #endif
 206
 207 #ifdef CONFIG_X86_32
 208 # include "pgtable_32_types.h"
 209 #else
 210 # include "pgtable_64_types.h"
 211 #endif
 212
 213 #ifndef __ASSEMBLY__
 214
 215 #include <linux/types.h>
 216
 217 /* PTE_PFN_MASK extracts the PFN from a (pte|pmd|pud|pgd)val_t */
 218 #define PTE_PFN_MASK            ((pteval_t)PHYSICAL_PAGE_MASK)
 219
 220 /* PTE_FLAGS_MASK extracts the flags from a (pte|pmd|pud|pgd)val_t */
 221 #define PTE_FLAGS_MASK          (~PTE_PFN_MASK)
 222
 223 typedef struct pgprot { pgprotval_t pgprot; } pgprot_t;
 224
 225 typedef struct { pgdval_t pgd; } pgd_t;
 226
 227 static inline pgd_t native_make_pgd(pgdval_t val)
 228 {
 229         return (pgd_t) { val };
 230 }
 231
 232 static inline pgdval_t native_pgd_val(pgd_t pgd)
 233 {
 234         return pgd.pgd;
 235 }
 236
 237 static inline pgdval_t pgd_flags(pgd_t pgd)
 238 {
 239         return native_pgd_val(pgd) & PTE_FLAGS_MASK;
 240 }
 241
 242 #if PAGETABLE_LEVELS > 3
 243 typedef struct { pudval_t pud; } pud_t;
 244
 245 static inline pud_t native_make_pud(pmdval_t val)
 246 {
 247         return (pud_t) { val };
 248 }
 249
 250 static inline pudval_t native_pud_val(pud_t pud)
 251 {
 252         return pud.pud;
 253 }
 254 #else
 255 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
 256
 257 static inline pudval_t native_pud_val(pud_t pud)
 258 {
 259         return native_pgd_val(pud.pgd);
 260 }
 261 #endif
 262
 263 #if PAGETABLE_LEVELS > 2
 264 typedef struct { pmdval_t pmd; } pmd_t;
 265
 266 static inline pmd_t native_make_pmd(pmdval_t val)
 267 {
 268         return (pmd_t) { val };
 269 }
 270
 271 static inline pmdval_t native_pmd_val(pmd_t pmd)
 272 {
 273         return pmd.pmd;
 274 }
 275 #else
 276 #include <asm-generic/pgtable-nopmd.h>
 277
 278 static inline pmdval_t native_pmd_val(pmd_t pmd)
 279 {
 280         return native_pgd_val(pmd.pud.pgd);
 281 }
 282 #endif
 283
 284 static inline pudval_t pud_flags(pud_t pud)
 285 {
 286         return native_pud_val(pud) & PTE_FLAGS_MASK;
 287 }
 288
 289 static inline pmdval_t pmd_flags(pmd_t pmd)
 290 {
 291         return native_pmd_val(pmd) & PTE_FLAGS_MASK;
 292 }
 293
 294 static inline pte_t native_make_pte(pteval_t val)
 295 {
 296         return (pte_t) { .pte = val };
 297 }
 298
 299 static inline pteval_t native_pte_val(pte_t pte)
 300 {
 301         return pte.pte;
 302 }
 303
 304 static inline pteval_t pte_flags(pte_t pte)
 305 {
 306         return native_pte_val(pte) & PTE_FLAGS_MASK;
 307 }
 308
 309 #define pgprot_val(x)   ((x).pgprot)
 310 #define __pgprot(x)     ((pgprot_t) { (x) } )
 311
 312
 313 typedef struct page *pgtable_t;
 314
 315 extern pteval_t __supported_pte_mask;
 316 extern void set_nx(void);
 317 extern int nx_enabled;
 318
 319 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
 320 extern pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
 321
 322 /* Indicate that x86 has its own track and untrack pfn vma functions */
 323 #define __HAVE_PFNMAP_TRACKING
 324
 325 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 326 struct file;
 327 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 328                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 329 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
 330                               unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
 331
 332 /* Install a pte for a particular vaddr in kernel space. */
 333 void set_pte_vaddr(unsigned long vaddr, pte_t pte);
 334
 335 extern void native_pagetable_reserve(u64 start, u64 end);
 336 #ifdef CONFIG_X86_32
 337 extern void native_pagetable_setup_start(pgd_t *base);
 338 extern void native_pagetable_setup_done(pgd_t *base);
 339 #else
 340 #define native_pagetable_setup_start x86_init_pgd_noop
 341 #define native_pagetable_setup_done  x86_init_pgd_noop
 342 #endif
 343
 344 struct seq_file;
 345 extern void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
 346
 347 enum {
 348         PG_LEVEL_NONE,
 349         PG_LEVEL_4K,
 350         PG_LEVEL_2M,
 351         PG_LEVEL_1G,
 352         PG_LEVEL_NUM
 353 };
 354
 355 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 356 extern void update_page_count(int level, unsigned long pages);
 357 #else
 358 static inline void update_page_count(int level, unsigned long pages) { }
 359 #endif
 360
 361 /*
 362  * Helper function that returns the kernel pagetable entry controlling
 363  * the virtual address 'address'. NULL means no pagetable entry present.
 364  * NOTE: the return type is pte_t but if the pmd is PSE then we return it
 365  * as a pte too.
 366  */
 367 extern pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level);
 368
 369 #endif  /* !__ASSEMBLY__ */
 370
 371 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H */