include/asm-alpha/pgtable.h

   1 #ifndef _ALPHA_PGTABLE_H
   2 #define _ALPHA_PGTABLE_H
   3
   4 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
   5
   6 /*
   7  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
   8  * the Alpha page table tree.
   9  *
  10  * This hopefully works with any standard Alpha page-size, as defined
  11  * in <asm/page.h> (currently 8192).
  12  */
  13 #include <linux/config.h>
  14 #include <linux/mmzone.h>
  15
  16 #include <asm/page.h>
  17 #include <asm/processor.h>      /* For TASK_SIZE */
  18 #include <asm/machvec.h>
  19
  20 /* Certain architectures need to do special things when PTEs
  21  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  22  * hook is made available.
  23  */
  24 #define set_pte(pteptr, pteval) ((*(pteptr)) = (pteval))
  25
  26 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can map */
  27 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-3))
  28 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  29 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  30
  31 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map */
  32 #define PGDIR_SHIFT     (PAGE_SHIFT + 2*(PAGE_SHIFT-3))
  33 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  34 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  35
  36 /*
  37  * Entries per page directory level:  the Alpha is three-level, with
  38  * all levels having a one-page page table.
  39  */
  40 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  41 #define PTRS_PER_PMD    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  42 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  43 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
  44 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  45
  46 /* Number of pointers that fit on a page:  this will go away. */
  47 #define PTRS_PER_PAGE   (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  48
  49 #ifdef CONFIG_ALPHA_LARGE_VMALLOC
  50 #define VMALLOC_START           0xfffffe0000000000
  51 #else
  52 #define VMALLOC_START           (-2*PGDIR_SIZE)
  53 #endif
  54 #define VMALLOC_END             (-PGDIR_SIZE)
  55
  56 /*
  57  * OSF/1 PAL-code-imposed page table bits
  58  */
  59 #define _PAGE_VALID     0x0001
  60 #define _PAGE_FOR       0x0002  /* used for page protection (fault on read) */
  61 #define _PAGE_FOW       0x0004  /* used for page protection (fault on write) */
  62 #define _PAGE_FOE       0x0008  /* used for page protection (fault on exec) */
  63 #define _PAGE_ASM       0x0010
  64 #define _PAGE_KRE       0x0100  /* xxx - see below on the "accessed" bit */
  65 #define _PAGE_URE       0x0200  /* xxx */
  66 #define _PAGE_KWE       0x1000  /* used to do the dirty bit in software */
  67 #define _PAGE_UWE       0x2000  /* used to do the dirty bit in software */
  68
  69 /* .. and these are ours ... */
  70 #define _PAGE_DIRTY     0x20000
  71 #define _PAGE_ACCESSED  0x40000
  72 #define _PAGE_FILE      0x80000 /* set:pagecache, unset:swap */
  73
  74 /*
  75  * NOTE! The "accessed" bit isn't necessarily exact:  it can be kept exactly
  76  * by software (use the KRE/URE/KWE/UWE bits appropriately), but I'll fake it.
  77  * Under Linux/AXP, the "accessed" bit just means "read", and I'll just use
  78  * the KRE/URE bits to watch for it. That way we don't need to overload the
  79  * KWE/UWE bits with both handling dirty and accessed.
  80  *
  81  * Note that the kernel uses the accessed bit just to check whether to page
  82  * out a page or not, so it doesn't have to be exact anyway.
  83  */
  84
  85 #define __DIRTY_BITS    (_PAGE_DIRTY | _PAGE_KWE | _PAGE_UWE)
  86 #define __ACCESS_BITS   (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_KRE | _PAGE_URE)
  87
  88 #define _PFN_MASK       0xFFFFFFFF00000000UL
  89
  90 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_VALID | __DIRTY_BITS | __ACCESS_BITS)
  91 #define _PAGE_CHG_MASK  (_PFN_MASK | __DIRTY_BITS | __ACCESS_BITS)
  92
  93 /*
  94  * All the normal masks have the "page accessed" bits on, as any time they are used,
  95  * the page is accessed. They are cleared only by the page-out routines
  96  */
  97 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | _PAGE_FOR | _PAGE_FOW | _PAGE_FOE)
  98 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS)
  99 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | _PAGE_FOW)
 100 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | _PAGE_FOW)
 101 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_VALID | _PAGE_ASM | _PAGE_KRE | _PAGE_KWE)
 102
 103 #define _PAGE_NORMAL(x) __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | (x))
 104
 105 #define _PAGE_P(x) _PAGE_NORMAL((x) | (((x) & _PAGE_FOW)?0:_PAGE_FOW))
 106 #define _PAGE_S(x) _PAGE_NORMAL(x)
 107
 108 /*
 109  * The hardware can handle write-only mappings, but as the Alpha
 110  * architecture does byte-wide writes with a read-modify-write
 111  * sequence, it's not practical to have write-without-read privs.
 112  * Thus the "-w- -> rw-" and "-wx -> rwx" mapping here (and in
 113  * arch/alpha/mm/fault.c)
 114  */
 115         /* xwr */
 116 #define __P000  _PAGE_P(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 117 #define __P001  _PAGE_P(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW)
 118 #define __P010  _PAGE_P(_PAGE_FOE)
 119 #define __P011  _PAGE_P(_PAGE_FOE)
 120 #define __P100  _PAGE_P(_PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 121 #define __P101  _PAGE_P(_PAGE_FOW)
 122 #define __P110  _PAGE_P(0)
 123 #define __P111  _PAGE_P(0)
 124
 125 #define __S000  _PAGE_S(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 126 #define __S001  _PAGE_S(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW)
 127 #define __S010  _PAGE_S(_PAGE_FOE)
 128 #define __S011  _PAGE_S(_PAGE_FOE)
 129 #define __S100  _PAGE_S(_PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 130 #define __S101  _PAGE_S(_PAGE_FOW)
 131 #define __S110  _PAGE_S(0)
 132 #define __S111  _PAGE_S(0)
 133
 134 /*
 135  * BAD_PAGETABLE is used when we need a bogus page-table, while
 136  * BAD_PAGE is used for a bogus page.
 137  *
 138  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero:  used
 139  * for zero-mapped memory areas etc..
 140  */
 141 extern pte_t __bad_page(void);
 142 extern pmd_t * __bad_pagetable(void);
 143
 144 extern unsigned long __zero_page(void);
 145
 146 #define BAD_PAGETABLE   __bad_pagetable()
 147 #define BAD_PAGE        __bad_page()
 148 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (virt_to_page(ZERO_PGE))
 149
 150 /* number of bits that fit into a memory pointer */
 151 #define BITS_PER_PTR                    (8*sizeof(unsigned long))
 152
 153 /* to align the pointer to a pointer address */
 154 #define PTR_MASK                        (~(sizeof(void*)-1))
 155
 156 /* sizeof(void*)==1<<SIZEOF_PTR_LOG2 */
 157 #define SIZEOF_PTR_LOG2                 3
 158
 159 /* to find an entry in a page-table */
 160 #define PAGE_PTR(address)               \
 161   ((unsigned long)(address)>>(PAGE_SHIFT-SIZEOF_PTR_LOG2)&PTR_MASK&~PAGE_MASK)
 162
 163 /*
 164  * On certain platforms whose physical address space can overlap KSEG,
 165  * namely EV6 and above, we must re-twiddle the physaddr to restore the
 166  * correct high-order bits.
 167  *
 168  * This is extremely confusing until you realize that this is actually
 169  * just working around a userspace bug.  The X server was intending to
 170  * provide the physical address but instead provided the KSEG address.
 171  * Or tried to, except it's not representable.
 172  *
 173  * On Tsunami there's nothing meaningful at 0x40000000000, so this is
 174  * a safe thing to do.  Come the first core logic that does put something
 175  * in this area -- memory or whathaveyou -- then this hack will have
 176  * to go away.  So be prepared!
 177  */
 178
 179 #if defined(CONFIG_ALPHA_GENERIC) && defined(USE_48_BIT_KSEG)
 180 #error "EV6-only feature in a generic kernel"
 181 #endif
 182 #if defined(CONFIG_ALPHA_GENERIC) || \
 183     (defined(CONFIG_ALPHA_EV6) && !defined(USE_48_BIT_KSEG))
 184 #define KSEG_PFN        (0xc0000000000UL >> PAGE_SHIFT)
 185 #define PHYS_TWIDDLE(pfn) \
 186   ((((pfn) & KSEG_PFN) == (0x40000000000UL >> PAGE_SHIFT)) \
 187   ? ((pfn) ^= KSEG_PFN) : (pfn))
 188 #else
 189 #define PHYS_TWIDDLE(pfn) (pfn)
 190 #endif
 191
 192 /*
 193  * Conversion functions:  convert a page and protection to a page entry,
 194  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 195  */
 196 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 197 #define page_to_pa(page)        (((page) - mem_map) << PAGE_SHIFT)
 198
 199 #define pte_pfn(pte)    (pte_val(pte) >> 32)
 200 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 201 #define mk_pte(page, pgprot)                                            \
 202 ({                                                                      \
 203         pte_t pte;                                                      \
 204                                                                         \
 205         pte_val(pte) = (page_to_pfn(page) << 32) | pgprot_val(pgprot);  \
 206         pte;                                                            \
 207 })
 208 #endif
 209
 210 extern inline pte_t pfn_pte(unsigned long physpfn, pgprot_t pgprot)
 211 { pte_t pte; pte_val(pte) = (PHYS_TWIDDLE(physpfn) << 32) | pgprot_val(pgprot); return pte; }
 212
 213 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 214 { pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot); return pte; }
 215
 216 extern inline void pmd_set(pmd_t * pmdp, pte_t * ptep)
 217 { pmd_val(*pmdp) = _PAGE_TABLE | ((((unsigned long) ptep) - PAGE_OFFSET) << (32-PAGE_SHIFT)); }
 218
 219 extern inline void pgd_set(pgd_t * pgdp, pmd_t * pmdp)
 220 { pgd_val(*pgdp) = _PAGE_TABLE | ((((unsigned long) pmdp) - PAGE_OFFSET) << (32-PAGE_SHIFT)); }
 221
 222
 223 extern inline unsigned long
 224 pmd_page_kernel(pmd_t pmd)
 225 {
 226         return ((pmd_val(pmd) & _PFN_MASK) >> (32-PAGE_SHIFT)) + PAGE_OFFSET;
 227 }
 228
 229 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 230 #define pmd_page(pmd)   (mem_map + ((pmd_val(pmd) & _PFN_MASK) >> 32))
 231 #endif
 232
 233 extern inline unsigned long pgd_page(pgd_t pgd)
 234 { return PAGE_OFFSET + ((pgd_val(pgd) & _PFN_MASK) >> (32-PAGE_SHIFT)); }
 235
 236 extern inline int pte_none(pte_t pte)           { return !pte_val(pte); }
 237 extern inline int pte_present(pte_t pte)        { return pte_val(pte) & _PAGE_VALID; }
 238 extern inline void pte_clear(pte_t *ptep)       { pte_val(*ptep) = 0; }
 239
 240 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)           { return !pmd_val(pmd); }
 241 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)            { return (pmd_val(pmd) & ~_PFN_MASK) != _PAGE_TABLE; }
 242 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd)        { return pmd_val(pmd) & _PAGE_VALID; }
 243 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)      { pmd_val(*pmdp) = 0; }
 244
 245 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)           { return !pgd_val(pgd); }
 246 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)            { return (pgd_val(pgd) & ~_PFN_MASK) != _PAGE_TABLE; }
 247 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)        { return pgd_val(pgd) & _PAGE_VALID; }
 248 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { pgd_val(*pgdp) = 0; }
 249
 250 /*
 251  * The following only work if pte_present() is true.
 252  * Undefined behaviour if not..
 253  */
 254 extern inline int pte_read(pte_t pte)           { return !(pte_val(pte) & _PAGE_FOR); }
 255 extern inline int pte_write(pte_t pte)          { return !(pte_val(pte) & _PAGE_FOW); }
 256 extern inline int pte_exec(pte_t pte)           { return !(pte_val(pte) & _PAGE_FOE); }
 257 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
 258 extern inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 259 extern inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
 260
 261 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_FOW; return pte; }
 262 extern inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_FOR; return pte; }
 263 extern inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_FOE; return pte; }
 264 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~(__DIRTY_BITS); return pte; }
 265 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)        { pte_val(pte) &= ~(__ACCESS_BITS); return pte; }
 266 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~_PAGE_FOW; return pte; }
 267 extern inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)       { pte_val(pte) &= ~_PAGE_FOR; return pte; }
 268 extern inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)       { pte_val(pte) &= ~_PAGE_FOE; return pte; }
 269 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= __DIRTY_BITS; return pte; }
 270 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= __ACCESS_BITS; return pte; }
 271
 272 #define PAGE_DIR_OFFSET(tsk,address) pgd_offset((tsk),(address))
 273
 274 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 275 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
 276
 277 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 278 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 279 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 280
 281 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 282 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 283 {
 284         return (pmd_t *) pgd_page(*dir) + ((address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PAGE - 1));
 285 }
 286
 287 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 288 extern inline pte_t * pte_offset_kernel(pmd_t * dir, unsigned long address)
 289 {
 290         return (pte_t *) pmd_page_kernel(*dir)
 291                 + ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PAGE - 1));
 292 }
 293
 294 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir),(addr))
 295 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir),(addr))
 296 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
 297 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
 298
 299 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
 300
 301 /*
 302  * The Alpha doesn't have any external MMU info:  the kernel page
 303  * tables contain all the necessary information.
 304  */
 305 extern inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
 306         unsigned long address, pte_t pte)
 307 {
 308 }
 309
 310 /*
 311  * Non-present pages:  high 24 bits are offset, next 8 bits type,
 312  * low 32 bits zero.
 313  */
 314 extern inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
 315 { pte_t pte; pte_val(pte) = (type << 32) | (offset << 40); return pte; }
 316
 317 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 32) & 0xff)
 318 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 40)
 319 #define __swp_entry(type, off)  ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type), (off))) })
 320 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 321 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 322
 323 #define pte_to_pgoff(pte)       (pte_val(pte) >> 32)
 324 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) { ((off) << 32) | _PAGE_FILE })
 325
 326 #define PTE_FILE_MAX_BITS       32
 327
 328 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 329 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 330 #endif
 331
 332 #define io_remap_page_range(vma, start, busaddr, size, prot)    \
 333 ({                                                              \
 334         void *va = (void __force *)ioremap(busaddr, size);      \
 335         unsigned long pfn = virt_to_phys(va) >> PAGE_SHIFT;     \
 336         remap_pfn_range(vma, start, pfn, size, prot);           \
 337 })
 338
 339 #define pte_ERROR(e) \
 340         printk("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 341 #define pmd_ERROR(e) \
 342         printk("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 343 #define pgd_ERROR(e) \
 344         printk("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 345
 346 extern void paging_init(void);
 347
 348 #include <asm-generic/pgtable.h>
 349
 350 /*
 351  * No page table caches to initialise
 352  */
 353 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 354
 355 /* We have our own get_unmapped_area to cope with ADDR_LIMIT_32BIT.  */
 356 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 357
 358 #endif /* _ALPHA_PGTABLE_H */