include/asm-cris/pgtable.h

   1 /*
   2  * CRIS pgtable.h - macros and functions to manipulate page tables.
   3  */
   4
   5 #ifndef _CRIS_PGTABLE_H
   6 #define _CRIS_PGTABLE_H
   7
   8 #include <linux/config.h>
   9 #include <linux/sched.h>
  10 #include <asm/mmu.h>
  11 #include <asm/arch/pgtable.h>
  12
  13 /*
  14  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. On
  15  * CRIS, we use that, but "fold" the mid level into the top-level page
  16  * table. Since the MMU TLB is software loaded through an interrupt, it
  17  * supports any page table structure, so we could have used a three-level
  18  * setup, but for the amounts of memory we normally use, a two-level is
  19  * probably more efficient.
  20  *
  21  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  22  * the CRIS page table tree.
  23  */
  24
  25 extern void paging_init(void);
  26
  27 /* Certain architectures need to do special things when pte's
  28  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  29  * hook is made available.
  30  */
  31 #define set_pte(pteptr, pteval) ((*(pteptr)) = (pteval))
  32 /*
  33  * (pmds are folded into pgds so this doesn't get actually called,
  34  * but the define is needed for a generic inline function.)
  35  */
  36 #define set_pmd(pmdptr, pmdval) (*(pmdptr) = pmdval)
  37 #define set_pgd(pgdptr, pgdval) (*(pgdptr) = pgdval)
  38
  39 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can
  40  * map. It is equal to the page size times the number of PTE's that fit in
  41  * a PMD page. A PTE is 4-bytes in CRIS. Hence the following number.
  42  */
  43
  44 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-2))
  45 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  46 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  47
  48 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map.
  49  * Since we fold into a two-level structure, this is the same as PMD_SHIFT.
  50  */
  51
  52 #define PGDIR_SHIFT     PMD_SHIFT
  53 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  54 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  55
  56 /*
  57  * entries per page directory level: we use a two-level, so
  58  * we don't really have any PMD directory physically.
  59  * pointers are 4 bytes so we can use the page size and
  60  * divide it by 4 (shift by 2).
  61  */
  62 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-2))
  63 #define PTRS_PER_PMD    1
  64 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << (PAGE_SHIFT-2))
  65
  66 /* calculate how many PGD entries a user-level program can use
  67  * the first mappable virtual address is 0
  68  * (TASK_SIZE is the maximum virtual address space)
  69  */
  70
  71 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE/PGDIR_SIZE)
  72 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  73
  74 /* zero page used for uninitialized stuff */
  75 extern unsigned long empty_zero_page;
  76 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  77
  78 /* number of bits that fit into a memory pointer */
  79 #define BITS_PER_PTR                    (8*sizeof(unsigned long))
  80
  81 /* to align the pointer to a pointer address */
  82 #define PTR_MASK                        (~(sizeof(void*)-1))
  83
  84 /* sizeof(void*)==1<<SIZEOF_PTR_LOG2 */
  85 /* 64-bit machines, beware!  SRB. */
  86 #define SIZEOF_PTR_LOG2                 2
  87
  88 /* to find an entry in a page-table */
  89 #define PAGE_PTR(address) \
  90 ((unsigned long)(address)>>(PAGE_SHIFT-SIZEOF_PTR_LOG2)&PTR_MASK&~PAGE_MASK)
  91
  92 /* to set the page-dir */
  93 #define SET_PAGE_DIR(tsk,pgdir)
  94
  95 #define pte_none(x)     (!pte_val(x))
  96 #define pte_present(x)  (pte_val(x) & _PAGE_PRESENT)
  97 #define pte_clear(xp)   do { pte_val(*(xp)) = 0; } while (0)
  98
  99 #define pmd_none(x)     (!pmd_val(x))
 100 /* by removing the _PAGE_KERNEL bit from the comparision, the same pmd_bad
 101  * works for both _PAGE_TABLE and _KERNPG_TABLE pmd entries.
 102  */
 103 #define pmd_bad(x)      ((pmd_val(x) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_KERNEL)) != _PAGE_TABLE)
 104 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 105 #define pmd_clear(xp)   do { pmd_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 106
 107 /*
 108  * The "pgd_xxx()" functions here are trivial for a folded two-level
 109  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
 110  * into the pgd entry)
 111  */
 112 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)           { return 0; }
 113 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)            { return 0; }
 114 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)        { return 1; }
 115 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 116
 117 /*
 118  * The following only work if pte_present() is true.
 119  * Undefined behaviour if not..
 120  */
 121
 122 extern inline int pte_read(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
 123 extern inline int pte_write(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
 124 extern inline int pte_exec(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
 125 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED; }
 126 extern inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 127 extern inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
 128
 129 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 130 {
 131         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_SILENT_WRITE);
 132         return pte;
 133 }
 134
 135 extern inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)
 136 {
 137         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ);
 138         return pte;
 139 }
 140
 141 extern inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)
 142 {
 143         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ);
 144         return pte;
 145 }
 146
 147 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 148 {
 149         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_MODIFIED | _PAGE_SILENT_WRITE);
 150         return pte;
 151 }
 152
 153 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 154 {
 155         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_ACCESSED | _PAGE_SILENT_READ);
 156         return pte;
 157 }
 158
 159 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 160 {
 161         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 162         if (pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED)
 163                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 164         return pte;
 165 }
 166
 167 extern inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)
 168 {
 169         pte_val(pte) |= _PAGE_READ;
 170         if (pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED)
 171                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 172         return pte;
 173 }
 174
 175 extern inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 176 {
 177         pte_val(pte) |= _PAGE_READ;
 178         if (pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED)
 179                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 180         return pte;
 181 }
 182
 183 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 184 {
 185         pte_val(pte) |= _PAGE_MODIFIED;
 186         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 187                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 188         return pte;
 189 }
 190
 191 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 192 {
 193         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED;
 194         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 195         {
 196                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 197                 if ((pte_val(pte) & (_PAGE_WRITE | _PAGE_MODIFIED)) ==
 198                     (_PAGE_WRITE | _PAGE_MODIFIED))
 199                         pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 200         }
 201         return pte;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 206  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 207  */
 208
 209 /* What actually goes as arguments to the various functions is less than
 210  * obvious, but a rule of thumb is that struct page's goes as struct page *,
 211  * really physical DRAM addresses are unsigned long's, and DRAM "virtual"
 212  * addresses (the 0xc0xxxxxx's) goes as void *'s.
 213  */
 214
 215 extern inline pte_t __mk_pte(void * page, pgprot_t pgprot)
 216 {
 217         pte_t pte;
 218         /* the PTE needs a physical address */
 219         pte_val(pte) = __pa(page) | pgprot_val(pgprot);
 220         return pte;
 221 }
 222
 223 #define mk_pte(page, pgprot) __mk_pte(page_address(page), (pgprot))
 224
 225 #define mk_pte_phys(physpage, pgprot) \
 226 ({                                                                      \
 227         pte_t __pte;                                                    \
 228                                                                         \
 229         pte_val(__pte) = (physpage) + pgprot_val(pgprot);               \
 230         __pte;                                                          \
 231 })
 232
 233 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 234 { pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot); return pte; }
 235
 236
 237 /* pte_val refers to a page in the 0x4xxxxxxx physical DRAM interval
 238  * __pte_page(pte_val) refers to the "virtual" DRAM interval
 239  * pte_pagenr refers to the page-number counted starting from the virtual DRAM start
 240  */
 241
 242 extern inline unsigned long __pte_page(pte_t pte)
 243 {
 244         /* the PTE contains a physical address */
 245         return (unsigned long)__va(pte_val(pte) & PAGE_MASK);
 246 }
 247
 248 #define pte_pagenr(pte)         ((__pte_page(pte) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT)
 249
 250 /* permanent address of a page */
 251
 252 #define __page_address(page)    (PAGE_OFFSET + (((page) - mem_map) << PAGE_SHIFT))
 253 #define pte_page(pte)           (mem_map+pte_pagenr(pte))
 254
 255 /* only the pte's themselves need to point to physical DRAM (see above)
 256  * the pagetable links are purely handled within the kernel SW and thus
 257  * don't need the __pa and __va transformations.
 258  */
 259
 260 extern inline void pmd_set(pmd_t * pmdp, pte_t * ptep)
 261 { pmd_val(*pmdp) = _PAGE_TABLE | (unsigned long) ptep; }
 262
 263 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 264 #define pmd_page_kernel(pmd)    ((unsigned long) __va(pmd_val(pmd) & PAGE_MASK))
 265
 266 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 267 #define pgd_index(address) ((address >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 268
 269 /* to find an entry in a page-table-directory */
 270 extern inline pgd_t * pgd_offset(struct mm_struct * mm, unsigned long address)
 271 {
 272         return mm->pgd + pgd_index(address);
 273 }
 274
 275 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 276 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 277
 278 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 279 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 280 {
 281         return (pmd_t *) dir;
 282 }
 283
 284 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 285 #define __pte_offset(address) \
 286         (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 287 #define pte_offset_kernel(dir, address) \
 288         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(dir)) +  __pte_offset(address))
 289 #define pte_offset_map(dir, address) \
 290         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
 291 #define pte_offset_map_nested(dir, address) pte_offset_map(dir, address)
 292
 293 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 294 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 295 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)(__va((x).pte)) >> PAGE_SHIFT)
 296 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte((__pa((pfn) << PAGE_SHIFT)) | pgprot_val(prot))
 297
 298 #define pte_ERROR(e) \
 299         printk("%s:%d: bad pte %p(%08lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pte_val(e))
 300 #define pmd_ERROR(e) \
 301         printk("%s:%d: bad pmd %p(%08lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e))
 302 #define pgd_ERROR(e) \
 303         printk("%s:%d: bad pgd %p(%08lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e))
 304
 305
 306 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD]; /* defined in head.S */
 307
 308 /*
 309  * CRIS doesn't have any external MMU info: the kernel page
 310  * tables contain all the necessary information.
 311  *
 312  * Actually I am not sure on what this could be used for.
 313  */
 314 extern inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
 315         unsigned long address, pte_t pte)
 316 {
 317 }
 318
 319 /* Encode and de-code a swap entry (must be !pte_none(e) && !pte_present(e)) */
 320 /* Since the PAGE_PRESENT bit is bit 4, we can use the bits above */
 321
 322 #define __swp_type(x)                   (((x).val >> 5) & 0x7f)
 323 #define __swp_offset(x)                 ((x).val >> 12)
 324 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { ((type) << 5) | ((offset) << 12) })
 325 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 326 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 327
 328 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 329
 330 #include <asm-generic/pgtable.h>
 331
 332 /*
 333  * No page table caches to initialise
 334  */
 335 #define pgtable_cache_init()   do { } while (0)
 336
 337 #define pte_to_pgoff(x) (pte_val(x) >> 6)
 338 #define pgoff_to_pte(x) __pte(((x) << 6) | _PAGE_FILE)
 339
 340 typedef pte_t *pte_addr_t;
 341
 342 #endif /* _CRIS_PGTABLE_H */