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 <asm-generic/4level-fixup.h>
   9
  10 #ifndef __ASSEMBLY__
  11 #include <linux/config.h>
  12 #include <linux/sched.h>
  13 #include <asm/mmu.h>
  14 #endif
  15 #include <asm/arch/pgtable.h>
  16
  17 /*
  18  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. On
  19  * CRIS, we use that, but "fold" the mid level into the top-level page
  20  * table. Since the MMU TLB is software loaded through an interrupt, it
  21  * supports any page table structure, so we could have used a three-level
  22  * setup, but for the amounts of memory we normally use, a two-level is
  23  * probably more efficient.
  24  *
  25  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  26  * the CRIS page table tree.
  27  */
  28 #ifndef __ASSEMBLY__
  29 extern void paging_init(void);
  30 #endif
  31
  32 /* Certain architectures need to do special things when pte's
  33  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  34  * hook is made available.
  35  */
  36 #define set_pte(pteptr, pteval) ((*(pteptr)) = (pteval))
  37 /*
  38  * (pmds are folded into pgds so this doesn't get actually called,
  39  * but the define is needed for a generic inline function.)
  40  */
  41 #define set_pmd(pmdptr, pmdval) (*(pmdptr) = pmdval)
  42 #define set_pgd(pgdptr, pgdval) (*(pgdptr) = pgdval)
  43
  44 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can
  45  * map. It is equal to the page size times the number of PTE's that fit in
  46  * a PMD page. A PTE is 4-bytes in CRIS. Hence the following number.
  47  */
  48
  49 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-2))
  50 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  51 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  52
  53 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map.
  54  * Since we fold into a two-level structure, this is the same as PMD_SHIFT.
  55  */
  56
  57 #define PGDIR_SHIFT     PMD_SHIFT
  58 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  59 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  60
  61 /*
  62  * entries per page directory level: we use a two-level, so
  63  * we don't really have any PMD directory physically.
  64  * pointers are 4 bytes so we can use the page size and
  65  * divide it by 4 (shift by 2).
  66  */
  67 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-2))
  68 #define PTRS_PER_PMD    1
  69 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << (PAGE_SHIFT-2))
  70
  71 /* calculate how many PGD entries a user-level program can use
  72  * the first mappable virtual address is 0
  73  * (TASK_SIZE is the maximum virtual address space)
  74  */
  75
  76 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE/PGDIR_SIZE)
  77 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  78
  79 /* zero page used for uninitialized stuff */
  80 #ifndef __ASSEMBLY__
  81 extern unsigned long empty_zero_page;
  82 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  83 #endif
  84
  85 /* number of bits that fit into a memory pointer */
  86 #define BITS_PER_PTR                    (8*sizeof(unsigned long))
  87
  88 /* to align the pointer to a pointer address */
  89 #define PTR_MASK                        (~(sizeof(void*)-1))
  90
  91 /* sizeof(void*)==1<<SIZEOF_PTR_LOG2 */
  92 /* 64-bit machines, beware!  SRB. */
  93 #define SIZEOF_PTR_LOG2                 2
  94
  95 /* to find an entry in a page-table */
  96 #define PAGE_PTR(address) \
  97 ((unsigned long)(address)>>(PAGE_SHIFT-SIZEOF_PTR_LOG2)&PTR_MASK&~PAGE_MASK)
  98
  99 /* to set the page-dir */
 100 #define SET_PAGE_DIR(tsk,pgdir)
 101
 102 #define pte_none(x)     (!pte_val(x))
 103 #define pte_present(x)  (pte_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 104 #define pte_clear(xp)   do { pte_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 105
 106 #define pmd_none(x)     (!pmd_val(x))
 107 /* by removing the _PAGE_KERNEL bit from the comparision, the same pmd_bad
 108  * works for both _PAGE_TABLE and _KERNPG_TABLE pmd entries.
 109  */
 110 #define pmd_bad(x)      ((pmd_val(x) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_KERNEL)) != _PAGE_TABLE)
 111 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 112 #define pmd_clear(xp)   do { pmd_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 113
 114 #ifndef __ASSEMBLY__
 115
 116 /*
 117  * The "pgd_xxx()" functions here are trivial for a folded two-level
 118  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
 119  * into the pgd entry)
 120  */
 121 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)           { return 0; }
 122 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)            { return 0; }
 123 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)        { return 1; }
 124 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 125
 126 /*
 127  * The following only work if pte_present() is true.
 128  * Undefined behaviour if not..
 129  */
 130
 131 extern inline int pte_read(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
 132 extern inline int pte_write(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
 133 extern inline int pte_exec(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
 134 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED; }
 135 extern inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 136 extern inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
 137
 138 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 139 {
 140         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_SILENT_WRITE);
 141         return pte;
 142 }
 143
 144 extern inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)
 145 {
 146         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ);
 147         return pte;
 148 }
 149
 150 extern inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)
 151 {
 152         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ);
 153         return pte;
 154 }
 155
 156 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 157 {
 158         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_MODIFIED | _PAGE_SILENT_WRITE);
 159         return pte;
 160 }
 161
 162 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 163 {
 164         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_ACCESSED | _PAGE_SILENT_READ);
 165         return pte;
 166 }
 167
 168 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 169 {
 170         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 171         if (pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED)
 172                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 173         return pte;
 174 }
 175
 176 extern inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)
 177 {
 178         pte_val(pte) |= _PAGE_READ;
 179         if (pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED)
 180                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 181         return pte;
 182 }
 183
 184 extern inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 185 {
 186         pte_val(pte) |= _PAGE_READ;
 187         if (pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED)
 188                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 189         return pte;
 190 }
 191
 192 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 193 {
 194         pte_val(pte) |= _PAGE_MODIFIED;
 195         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 196                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 197         return pte;
 198 }
 199
 200 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 201 {
 202         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED;
 203         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 204         {
 205                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
 206                 if ((pte_val(pte) & (_PAGE_WRITE | _PAGE_MODIFIED)) ==
 207                     (_PAGE_WRITE | _PAGE_MODIFIED))
 208                         pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
 209         }
 210         return pte;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 215  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 216  */
 217
 218 /* What actually goes as arguments to the various functions is less than
 219  * obvious, but a rule of thumb is that struct page's goes as struct page *,
 220  * really physical DRAM addresses are unsigned long's, and DRAM "virtual"
 221  * addresses (the 0xc0xxxxxx's) goes as void *'s.
 222  */
 223
 224 extern inline pte_t __mk_pte(void * page, pgprot_t pgprot)
 225 {
 226         pte_t pte;
 227         /* the PTE needs a physical address */
 228         pte_val(pte) = __pa(page) | pgprot_val(pgprot);
 229         return pte;
 230 }
 231
 232 #define mk_pte(page, pgprot) __mk_pte(page_address(page), (pgprot))
 233
 234 #define mk_pte_phys(physpage, pgprot) \
 235 ({                                                                      \
 236         pte_t __pte;                                                    \
 237                                                                         \
 238         pte_val(__pte) = (physpage) + pgprot_val(pgprot);               \
 239         __pte;                                                          \
 240 })
 241
 242 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 243 { pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot); return pte; }
 244
 245
 246 /* pte_val refers to a page in the 0x4xxxxxxx physical DRAM interval
 247  * __pte_page(pte_val) refers to the "virtual" DRAM interval
 248  * pte_pagenr refers to the page-number counted starting from the virtual DRAM start
 249  */
 250
 251 extern inline unsigned long __pte_page(pte_t pte)
 252 {
 253         /* the PTE contains a physical address */
 254         return (unsigned long)__va(pte_val(pte) & PAGE_MASK);
 255 }
 256
 257 #define pte_pagenr(pte)         ((__pte_page(pte) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT)
 258
 259 /* permanent address of a page */
 260
 261 #define __page_address(page)    (PAGE_OFFSET + (((page) - mem_map) << PAGE_SHIFT))
 262 #define pte_page(pte)           (mem_map+pte_pagenr(pte))
 263
 264 /* only the pte's themselves need to point to physical DRAM (see above)
 265  * the pagetable links are purely handled within the kernel SW and thus
 266  * don't need the __pa and __va transformations.
 267  */
 268
 269 extern inline void pmd_set(pmd_t * pmdp, pte_t * ptep)
 270 { pmd_val(*pmdp) = _PAGE_TABLE | (unsigned long) ptep; }
 271
 272 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 273 #define pmd_page_kernel(pmd)    ((unsigned long) __va(pmd_val(pmd) & PAGE_MASK))
 274
 275 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 276 #define pgd_index(address) ((address >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 277
 278 /* to find an entry in a page-table-directory */
 279 extern inline pgd_t * pgd_offset(struct mm_struct * mm, unsigned long address)
 280 {
 281         return mm->pgd + pgd_index(address);
 282 }
 283
 284 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 285 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 286
 287 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 288 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 289 {
 290         return (pmd_t *) dir;
 291 }
 292
 293 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 294 #define __pte_offset(address) \
 295         (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 296 #define pte_offset_kernel(dir, address) \
 297         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(dir)) +  __pte_offset(address))
 298 #define pte_offset_map(dir, address) \
 299         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
 300 #define pte_offset_map_nested(dir, address) pte_offset_map(dir, address)
 301
 302 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 303 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 304 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)(__va((x).pte)) >> PAGE_SHIFT)
 305 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte((__pa((pfn) << PAGE_SHIFT)) | pgprot_val(prot))
 306
 307 #define pte_ERROR(e) \
 308         printk("%s:%d: bad pte %p(%08lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pte_val(e))
 309 #define pmd_ERROR(e) \
 310         printk("%s:%d: bad pmd %p(%08lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e))
 311 #define pgd_ERROR(e) \
 312         printk("%s:%d: bad pgd %p(%08lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e))
 313
 314
 315 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD]; /* defined in head.S */
 316
 317 /*
 318  * CRIS doesn't have any external MMU info: the kernel page
 319  * tables contain all the necessary information.
 320  *
 321  * Actually I am not sure on what this could be used for.
 322  */
 323 extern inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
 324         unsigned long address, pte_t pte)
 325 {
 326 }
 327
 328 /* Encode and de-code a swap entry (must be !pte_none(e) && !pte_present(e)) */
 329 /* Since the PAGE_PRESENT bit is bit 4, we can use the bits above */
 330
 331 #define __swp_type(x)                   (((x).val >> 5) & 0x7f)
 332 #define __swp_offset(x)                 ((x).val >> 12)
 333 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { ((type) << 5) | ((offset) << 12) })
 334 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 335 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 336
 337 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 338
 339 #include <asm-generic/pgtable.h>
 340
 341 /*
 342  * No page table caches to initialise
 343  */
 344 #define pgtable_cache_init()   do { } while (0)
 345
 346 #define pte_to_pgoff(x) (pte_val(x) >> 6)
 347 #define pgoff_to_pte(x) __pte(((x) << 6) | _PAGE_FILE)
 348
 349 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 350 #endif /* _CRIS_PGTABLE_H */