include/asm-sparc/pgtable.h

   1 /* $Id: pgtable.h,v 1.110 2001/12/21 04:56:17 davem Exp $ */
   2 #ifndef _SPARC_PGTABLE_H
   3 #define _SPARC_PGTABLE_H
   4
   5 /*  asm-sparc/pgtable.h:  Defines and functions used to work
   6  *                        with Sparc page tables.
   7  *
   8  *  Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   9  *  Copyright (C) 1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
  10  */
  11
  12 #include <linux/config.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/swap.h>
  15 #include <asm/types.h>
  16 #ifdef CONFIG_SUN4
  17 #include <asm/pgtsun4.h>
  18 #else
  19 #include <asm/pgtsun4c.h>
  20 #endif
  21 #include <asm/pgtsrmmu.h>
  22 #include <asm/vac-ops.h>
  23 #include <asm/oplib.h>
  24 #include <asm/btfixup.h>
  25 #include <asm/system.h>
  26
  27 #ifndef __ASSEMBLY__
  28
  29 struct vm_area_struct;
  30 struct page;
  31
  32 extern void load_mmu(void);
  33 extern unsigned long calc_highpages(void);
  34
  35 BTFIXUPDEF_SIMM13(pgdir_shift)
  36 BTFIXUPDEF_SETHI(pgdir_size)
  37 BTFIXUPDEF_SETHI(pgdir_mask)
  38
  39 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pmd)
  40 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pgd)
  41 BTFIXUPDEF_SIMM13(user_ptrs_per_pgd)
  42
  43 #define pte_ERROR(e)   __builtin_trap()
  44 #define pmd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  45 #define pgd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  46
  47 BTFIXUPDEF_INT(page_none)
  48 BTFIXUPDEF_INT(page_shared)
  49 BTFIXUPDEF_INT(page_copy)
  50 BTFIXUPDEF_INT(page_readonly)
  51 BTFIXUPDEF_INT(page_kernel)
  52
  53 #define PMD_SHIFT               SUN4C_PMD_SHIFT
  54 #define PMD_SIZE                (1UL << PMD_SHIFT)
  55 #define PMD_MASK                (~(PMD_SIZE-1))
  56 #define PMD_ALIGN(__addr)       (((__addr) + ~PMD_MASK) & PMD_MASK)
  57 #define PGDIR_SHIFT             BTFIXUP_SIMM13(pgdir_shift)
  58 #define PGDIR_SIZE              BTFIXUP_SETHI(pgdir_size)
  59 #define PGDIR_MASK              BTFIXUP_SETHI(pgdir_mask)
  60 #define PTRS_PER_PTE            1024
  61 #define PTRS_PER_PMD            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pmd)
  62 #define PTRS_PER_PGD            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pgd)
  63 #define USER_PTRS_PER_PGD       BTFIXUP_SIMM13(user_ptrs_per_pgd)
  64 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  65 #define PTE_SIZE                (PTRS_PER_PTE*4)
  66
  67 #define PAGE_NONE      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_none))
  68 #define PAGE_SHARED    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_shared))
  69 #define PAGE_COPY      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_copy))
  70 #define PAGE_READONLY  __pgprot(BTFIXUP_INT(page_readonly))
  71
  72 extern unsigned long page_kernel;
  73
  74 #ifdef MODULE
  75 #define PAGE_KERNEL     page_kernel
  76 #else
  77 #define PAGE_KERNEL    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_kernel))
  78 #endif
  79
  80 /* Top-level page directory */
  81 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
  82
  83 /* Page table for 0-4MB for everybody, on the Sparc this
  84  * holds the same as on the i386.
  85  */
  86 extern pte_t pg0[1024];
  87 extern pte_t pg1[1024];
  88 extern pte_t pg2[1024];
  89 extern pte_t pg3[1024];
  90
  91 extern unsigned long ptr_in_current_pgd;
  92
  93 /* Here is a trick, since mmap.c need the initializer elements for
  94  * protection_map[] to be constant at compile time, I set the following
  95  * to all zeros.  I set it to the real values after I link in the
  96  * appropriate MMU page table routines at boot time.
  97  */
  98 #define __P000  __pgprot(0)
  99 #define __P001  __pgprot(0)
 100 #define __P010  __pgprot(0)
 101 #define __P011  __pgprot(0)
 102 #define __P100  __pgprot(0)
 103 #define __P101  __pgprot(0)
 104 #define __P110  __pgprot(0)
 105 #define __P111  __pgprot(0)
 106
 107 #define __S000  __pgprot(0)
 108 #define __S001  __pgprot(0)
 109 #define __S010  __pgprot(0)
 110 #define __S011  __pgprot(0)
 111 #define __S100  __pgprot(0)
 112 #define __S101  __pgprot(0)
 113 #define __S110  __pgprot(0)
 114 #define __S111  __pgprot(0)
 115
 116 extern int num_contexts;
 117
 118 /* First physical page can be anywhere, the following is needed so that
 119  * va-->pa and vice versa conversions work properly without performance
 120  * hit for all __pa()/__va() operations.
 121  */
 122 extern unsigned long phys_base;
 123 extern unsigned long pfn_base;
 124
 125 /*
 126  * BAD_PAGETABLE is used when we need a bogus page-table, while
 127  * BAD_PAGE is used for a bogus page.
 128  *
 129  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 130  * for zero-mapped memory areas etc..
 131  */
 132 extern pte_t * __bad_pagetable(void);
 133 extern pte_t __bad_page(void);
 134 extern unsigned long empty_zero_page;
 135
 136 #define BAD_PAGETABLE __bad_pagetable()
 137 #define BAD_PAGE __bad_page()
 138 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(&empty_zero_page))
 139
 140 /*
 141  */
 142 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(struct page *, pmd_page, pmd_t)
 143 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(unsigned long, pgd_page, pgd_t)
 144
 145 #define pmd_page(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_page)(pmd)
 146 #define pgd_page(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_page)(pgd)
 147
 148 BTFIXUPDEF_SETHI(none_mask)
 149 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pte_present, pte_t)
 150 BTFIXUPDEF_CALL(void, pte_clear, pte_t *)
 151
 152 extern __inline__ int pte_none(pte_t pte)
 153 {
 154         return !(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_SETHI(none_mask));
 155 }
 156
 157 #define pte_present(pte) BTFIXUP_CALL(pte_present)(pte)
 158 #define pte_clear(pte) BTFIXUP_CALL(pte_clear)(pte)
 159
 160 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_bad, pmd_t)
 161 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_present, pmd_t)
 162 BTFIXUPDEF_CALL(void, pmd_clear, pmd_t *)
 163
 164 extern __inline__ int pmd_none(pmd_t pmd)
 165 {
 166         return !(pmd_val(pmd) & ~BTFIXUP_SETHI(none_mask));
 167 }
 168
 169 #define pmd_bad(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_bad)(pmd)
 170 #define pmd_present(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_present)(pmd)
 171 #define pmd_clear(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_clear)(pmd)
 172
 173 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_none, pgd_t)
 174 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_bad, pgd_t)
 175 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_present, pgd_t)
 176 BTFIXUPDEF_CALL(void, pgd_clear, pgd_t *)
 177
 178 #define pgd_none(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_none)(pgd)
 179 #define pgd_bad(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_bad)(pgd)
 180 #define pgd_present(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_present)(pgd)
 181 #define pgd_clear(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_clear)(pgd)
 182
 183 /*
 184  * The following only work if pte_present() is true.
 185  * Undefined behaviour if not..
 186  */
 187 BTFIXUPDEF_HALF(pte_writei)
 188 BTFIXUPDEF_HALF(pte_dirtyi)
 189 BTFIXUPDEF_HALF(pte_youngi)
 190
 191 extern int pte_write(pte_t pte) __attribute_const__;
 192 extern __inline__ int pte_write(pte_t pte)
 193 {
 194         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_writei);
 195 }
 196
 197 extern int pte_dirty(pte_t pte) __attribute_const__;
 198 extern __inline__ int pte_dirty(pte_t pte)
 199 {
 200         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_dirtyi);
 201 }
 202
 203 extern int pte_young(pte_t pte) __attribute_const__;
 204 extern __inline__ int pte_young(pte_t pte)
 205 {
 206         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_youngi);
 207 }
 208
 209 /*
 210  * The following only work if pte_present() is not true.
 211  */
 212 BTFIXUPDEF_HALF(pte_filei)
 213
 214 extern int pte_file(pte_t pte) __attribute_const__;
 215 extern __inline__ int pte_file(pte_t pte)
 216 {
 217         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_filei);
 218 }
 219
 220 /*
 221  */
 222 BTFIXUPDEF_HALF(pte_wrprotecti)
 223 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkcleani)
 224 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkoldi)
 225
 226 extern pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) __attribute_const__;
 227 extern __inline__ pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 228 {
 229         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_wrprotecti));
 230 }
 231
 232 extern pte_t pte_mkclean(pte_t pte) __attribute_const__;
 233 extern __inline__ pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 234 {
 235         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkcleani));
 236 }
 237
 238 extern pte_t pte_mkold(pte_t pte) __attribute_const__;
 239 extern __inline__ pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 240 {
 241         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkoldi));
 242 }
 243
 244 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkwrite, pte_t)
 245 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkdirty, pte_t)
 246 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkyoung, pte_t)
 247
 248 #define pte_mkwrite(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkwrite)(pte)
 249 #define pte_mkdirty(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkdirty)(pte)
 250 #define pte_mkyoung(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkyoung)(pte)
 251
 252 #define page_pte_prot(page, prot)       mk_pte(page, prot)
 253 #define page_pte(page)                  mk_pte(page, __pgprot(0))
 254 #define pfn_pte(pfn, prot)              mk_pte(pfn_to_page(pfn), prot)
 255
 256 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long,   pte_pfn, pte_t)
 257 #define pte_pfn(pte) BTFIXUP_CALL(pte_pfn)(pte)
 258 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 259
 260 /*
 261  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 262  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 263  */
 264 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte, struct page *, pgprot_t)
 265
 266 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_phys, unsigned long, pgprot_t)
 267 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_io, unsigned long, pgprot_t, int)
 268
 269 #define mk_pte(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte)(page,pgprot)
 270 #define mk_pte_phys(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte_phys)(page,pgprot)
 271 #define mk_pte_io(page,pgprot,space) BTFIXUP_CALL(mk_pte_io)(page,pgprot,space)
 272
 273 BTFIXUPDEF_INT(pte_modify_mask)
 274
 275 extern pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot) __attribute_const__;
 276 extern __inline__ pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 277 {
 278         return __pte((pte_val(pte) & BTFIXUP_INT(pte_modify_mask)) |
 279                 pgprot_val(newprot));
 280 }
 281
 282 #define pgd_index(address) ((address) >> PGDIR_SHIFT)
 283
 284 /* to find an entry in a page-table-directory */
 285 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 286
 287 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 288 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 289
 290 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 291 BTFIXUPDEF_CALL(pmd_t *, pmd_offset, pgd_t *, unsigned long)
 292 #define pmd_offset(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pmd_offset)(dir,addr)
 293
 294 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 295 BTFIXUPDEF_CALL(pte_t *, pte_offset_kernel, pmd_t *, unsigned long)
 296 #define pte_offset_kernel(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pte_offset_kernel)(dir,addr)
 297
 298 /*
 299  * This shortcut works on sun4m (and sun4d) because the nocache area is static,
 300  * and sun4c is guaranteed to have no highmem anyway.
 301  */
 302 #define pte_offset_map(d, a)            pte_offset_kernel(d,a)
 303 #define pte_offset_map_nested(d, a)     pte_offset_kernel(d,a)
 304
 305 #define pte_unmap(pte)          do{}while(0)
 306 #define pte_unmap_nested(pte)   do{}while(0)
 307
 308 /* The permissions for pgprot_val to make a page mapped on the obio space */
 309 extern unsigned int pg_iobits;
 310
 311 /* Certain architectures need to do special things when pte's
 312  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 313  * hook is made available.
 314  */
 315
 316 BTFIXUPDEF_CALL(void, set_pte, pte_t *, pte_t)
 317
 318 #define set_pte(ptep,pteval) BTFIXUP_CALL(set_pte)(ptep,pteval)
 319
 320 struct seq_file;
 321 BTFIXUPDEF_CALL(void, mmu_info, struct seq_file *)
 322
 323 #define mmu_info(p) BTFIXUP_CALL(mmu_info)(p)
 324
 325 /* Fault handler stuff... */
 326 #define FAULT_CODE_PROT     0x1
 327 #define FAULT_CODE_WRITE    0x2
 328 #define FAULT_CODE_USER     0x4
 329
 330 BTFIXUPDEF_CALL(void, update_mmu_cache, struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t)
 331
 332 #define update_mmu_cache(vma,addr,pte) BTFIXUP_CALL(update_mmu_cache)(vma,addr,pte)
 333
 334 BTFIXUPDEF_CALL(void, sparc_mapiorange, unsigned int, unsigned long,
 335     unsigned long, unsigned int)
 336 BTFIXUPDEF_CALL(void, sparc_unmapiorange, unsigned long, unsigned int)
 337 #define sparc_mapiorange(bus,pa,va,len) BTFIXUP_CALL(sparc_mapiorange)(bus,pa,va,len)
 338 #define sparc_unmapiorange(va,len) BTFIXUP_CALL(sparc_unmapiorange)(va,len)
 339
 340 extern int invalid_segment;
 341
 342 /* Encode and de-code a swap entry */
 343 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, __swp_type, swp_entry_t)
 344 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, __swp_offset, swp_entry_t)
 345 BTFIXUPDEF_CALL(swp_entry_t, __swp_entry, unsigned long, unsigned long)
 346
 347 #define __swp_type(__x)                 BTFIXUP_CALL(__swp_type)(__x)
 348 #define __swp_offset(__x)               BTFIXUP_CALL(__swp_offset)(__x)
 349 #define __swp_entry(__type,__off)       BTFIXUP_CALL(__swp_entry)(__type,__off)
 350
 351 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 352 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 353
 354 /* file-offset-in-pte helpers */
 355 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, pte_to_pgoff, pte_t pte);
 356 BTFIXUPDEF_CALL(pte_t, pgoff_to_pte, unsigned long pgoff);
 357
 358 #define pte_to_pgoff(pte) BTFIXUP_CALL(pte_to_pgoff)(pte)
 359 #define pgoff_to_pte(off) BTFIXUP_CALL(pgoff_to_pte)(off)
 360
 361 /*
 362  * This is made a constant because mm/fremap.c required a constant.
 363  * Note that layout of these bits is different between sun4c.c and srmmu.c.
 364  */
 365 #define PTE_FILE_MAX_BITS 24
 366
 367 /*
 368  */
 369 struct ctx_list {
 370         struct ctx_list *next;
 371         struct ctx_list *prev;
 372         unsigned int ctx_number;
 373         struct mm_struct *ctx_mm;
 374 };
 375
 376 extern struct ctx_list *ctx_list_pool;  /* Dynamically allocated */
 377 extern struct ctx_list ctx_free;        /* Head of free list */
 378 extern struct ctx_list ctx_used;        /* Head of used contexts list */
 379
 380 #define NO_CONTEXT     -1
 381
 382 extern __inline__ void remove_from_ctx_list(struct ctx_list *entry)
 383 {
 384         entry->next->prev = entry->prev;
 385         entry->prev->next = entry->next;
 386 }
 387
 388 extern __inline__ void add_to_ctx_list(struct ctx_list *head, struct ctx_list *entry)
 389 {
 390         entry->next = head;
 391         (entry->prev = head->prev)->next = entry;
 392         head->prev = entry;
 393 }
 394 #define add_to_free_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_free, entry)
 395 #define add_to_used_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_used, entry)
 396
 397 extern __inline__ unsigned long
 398 __get_phys (unsigned long addr)
 399 {
 400         switch (sparc_cpu_model){
 401         case sun4:
 402         case sun4c:
 403                 return sun4c_get_pte (addr) << PAGE_SHIFT;
 404         case sun4m:
 405         case sun4d:
 406                 return ((srmmu_get_pte (addr) & 0xffffff00) << 4);
 407         default:
 408                 return 0;
 409         }
 410 }
 411
 412 extern __inline__ int
 413 __get_iospace (unsigned long addr)
 414 {
 415         switch (sparc_cpu_model){
 416         case sun4:
 417         case sun4c:
 418                 return -1; /* Don't check iospace on sun4c */
 419         case sun4m:
 420         case sun4d:
 421                 return (srmmu_get_pte (addr) >> 28);
 422         default:
 423                 return -1;
 424         }
 425 }
 426
 427 extern unsigned long *sparc_valid_addr_bitmap;
 428
 429 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 430 #define kern_addr_valid(addr) \
 431         (test_bit(__pa((unsigned long)(addr))>>20, sparc_valid_addr_bitmap))
 432
 433 extern int io_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long to,
 434                                unsigned long size, pgprot_t prot, int space);
 435
 436 #include <asm-generic/pgtable.h>
 437
 438 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
 439
 440 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes for userland */
 441 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 442
 443 /*
 444  * No page table caches to initialise
 445  */
 446 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 447
 448 #endif /* !(_SPARC_PGTABLE_H) */