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 <asm-generic/4level-fixup.h>
  13
  14 #include <linux/config.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/swap.h>
  17 #include <asm/types.h>
  18 #ifdef CONFIG_SUN4
  19 #include <asm/pgtsun4.h>
  20 #else
  21 #include <asm/pgtsun4c.h>
  22 #endif
  23 #include <asm/pgtsrmmu.h>
  24 #include <asm/vac-ops.h>
  25 #include <asm/oplib.h>
  26 #include <asm/btfixup.h>
  27 #include <asm/system.h>
  28
  29 #ifndef __ASSEMBLY__
  30
  31 struct vm_area_struct;
  32 struct page;
  33
  34 extern void load_mmu(void);
  35 extern unsigned long calc_highpages(void);
  36
  37 BTFIXUPDEF_SIMM13(pgdir_shift)
  38 BTFIXUPDEF_SETHI(pgdir_size)
  39 BTFIXUPDEF_SETHI(pgdir_mask)
  40
  41 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pmd)
  42 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pgd)
  43 BTFIXUPDEF_SIMM13(user_ptrs_per_pgd)
  44
  45 #define pte_ERROR(e)   __builtin_trap()
  46 #define pmd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  47 #define pgd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  48
  49 BTFIXUPDEF_INT(page_none)
  50 BTFIXUPDEF_INT(page_shared)
  51 BTFIXUPDEF_INT(page_copy)
  52 BTFIXUPDEF_INT(page_readonly)
  53 BTFIXUPDEF_INT(page_kernel)
  54
  55 #define PMD_SHIFT               SUN4C_PMD_SHIFT
  56 #define PMD_SIZE                (1UL << PMD_SHIFT)
  57 #define PMD_MASK                (~(PMD_SIZE-1))
  58 #define PMD_ALIGN(__addr)       (((__addr) + ~PMD_MASK) & PMD_MASK)
  59 #define PGDIR_SHIFT             BTFIXUP_SIMM13(pgdir_shift)
  60 #define PGDIR_SIZE              BTFIXUP_SETHI(pgdir_size)
  61 #define PGDIR_MASK              BTFIXUP_SETHI(pgdir_mask)
  62 #define PTRS_PER_PTE            1024
  63 #define PTRS_PER_PMD            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pmd)
  64 #define PTRS_PER_PGD            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pgd)
  65 #define USER_PTRS_PER_PGD       BTFIXUP_SIMM13(user_ptrs_per_pgd)
  66 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  67 #define PTE_SIZE                (PTRS_PER_PTE*4)
  68
  69 #define PAGE_NONE      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_none))
  70 #define PAGE_SHARED    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_shared))
  71 #define PAGE_COPY      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_copy))
  72 #define PAGE_READONLY  __pgprot(BTFIXUP_INT(page_readonly))
  73
  74 extern unsigned long page_kernel;
  75
  76 #ifdef MODULE
  77 #define PAGE_KERNEL     page_kernel
  78 #else
  79 #define PAGE_KERNEL    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_kernel))
  80 #endif
  81
  82 /* Top-level page directory */
  83 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
  84
  85 /* Page table for 0-4MB for everybody, on the Sparc this
  86  * holds the same as on the i386.
  87  */
  88 extern pte_t pg0[1024];
  89 extern pte_t pg1[1024];
  90 extern pte_t pg2[1024];
  91 extern pte_t pg3[1024];
  92
  93 extern unsigned long ptr_in_current_pgd;
  94
  95 /* Here is a trick, since mmap.c need the initializer elements for
  96  * protection_map[] to be constant at compile time, I set the following
  97  * to all zeros.  I set it to the real values after I link in the
  98  * appropriate MMU page table routines at boot time.
  99  */
 100 #define __P000  __pgprot(0)
 101 #define __P001  __pgprot(0)
 102 #define __P010  __pgprot(0)
 103 #define __P011  __pgprot(0)
 104 #define __P100  __pgprot(0)
 105 #define __P101  __pgprot(0)
 106 #define __P110  __pgprot(0)
 107 #define __P111  __pgprot(0)
 108
 109 #define __S000  __pgprot(0)
 110 #define __S001  __pgprot(0)
 111 #define __S010  __pgprot(0)
 112 #define __S011  __pgprot(0)
 113 #define __S100  __pgprot(0)
 114 #define __S101  __pgprot(0)
 115 #define __S110  __pgprot(0)
 116 #define __S111  __pgprot(0)
 117
 118 extern int num_contexts;
 119
 120 /* First physical page can be anywhere, the following is needed so that
 121  * va-->pa and vice versa conversions work properly without performance
 122  * hit for all __pa()/__va() operations.
 123  */
 124 extern unsigned long phys_base;
 125 extern unsigned long pfn_base;
 126
 127 /*
 128  * BAD_PAGETABLE is used when we need a bogus page-table, while
 129  * BAD_PAGE is used for a bogus page.
 130  *
 131  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 132  * for zero-mapped memory areas etc..
 133  */
 134 extern pte_t * __bad_pagetable(void);
 135 extern pte_t __bad_page(void);
 136 extern unsigned long empty_zero_page;
 137
 138 #define BAD_PAGETABLE __bad_pagetable()
 139 #define BAD_PAGE __bad_page()
 140 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(&empty_zero_page))
 141
 142 /*
 143  */
 144 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(struct page *, pmd_page, pmd_t)
 145 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(unsigned long, pgd_page, pgd_t)
 146
 147 #define pmd_page(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_page)(pmd)
 148 #define pgd_page(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_page)(pgd)
 149
 150 BTFIXUPDEF_SETHI(none_mask)
 151 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pte_present, pte_t)
 152 BTFIXUPDEF_CALL(void, pte_clear, pte_t *)
 153
 154 extern __inline__ int pte_none(pte_t pte)
 155 {
 156         return !(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_SETHI(none_mask));
 157 }
 158
 159 #define pte_present(pte) BTFIXUP_CALL(pte_present)(pte)
 160 #define pte_clear(pte) BTFIXUP_CALL(pte_clear)(pte)
 161
 162 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_bad, pmd_t)
 163 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_present, pmd_t)
 164 BTFIXUPDEF_CALL(void, pmd_clear, pmd_t *)
 165
 166 extern __inline__ int pmd_none(pmd_t pmd)
 167 {
 168         return !(pmd_val(pmd) & ~BTFIXUP_SETHI(none_mask));
 169 }
 170
 171 #define pmd_bad(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_bad)(pmd)
 172 #define pmd_present(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_present)(pmd)
 173 #define pmd_clear(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_clear)(pmd)
 174
 175 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_none, pgd_t)
 176 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_bad, pgd_t)
 177 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_present, pgd_t)
 178 BTFIXUPDEF_CALL(void, pgd_clear, pgd_t *)
 179
 180 #define pgd_none(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_none)(pgd)
 181 #define pgd_bad(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_bad)(pgd)
 182 #define pgd_present(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_present)(pgd)
 183 #define pgd_clear(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_clear)(pgd)
 184
 185 /*
 186  * The following only work if pte_present() is true.
 187  * Undefined behaviour if not..
 188  */
 189 BTFIXUPDEF_HALF(pte_readi)
 190 BTFIXUPDEF_HALF(pte_writei)
 191 BTFIXUPDEF_HALF(pte_dirtyi)
 192 BTFIXUPDEF_HALF(pte_youngi)
 193
 194 extern int pte_read(pte_t pte) __attribute_const__;
 195 extern __inline__ int pte_read(pte_t pte)
 196 {
 197         switch (sparc_cpu_model){
 198         case sun4:
 199         case sun4c:
 200                 return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_readi);
 201         case sun4d:
 202         case sun4e:
 203         case sun4m:
 204                 return !(pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_readi));
 205         /* pacify gcc warnings */
 206         case sun4u:
 207         case sun_unknown:
 208         case ap1000:
 209         default:
 210                 return 0;
 211         }
 212 }
 213
 214 extern int pte_write(pte_t pte) __attribute_const__;
 215 extern __inline__ int pte_write(pte_t pte)
 216 {
 217         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_writei);
 218 }
 219
 220 extern int pte_dirty(pte_t pte) __attribute_const__;
 221 extern __inline__ int pte_dirty(pte_t pte)
 222 {
 223         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_dirtyi);
 224 }
 225
 226 extern int pte_young(pte_t pte) __attribute_const__;
 227 extern __inline__ int pte_young(pte_t pte)
 228 {
 229         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_youngi);
 230 }
 231
 232 /*
 233  * The following only work if pte_present() is not true.
 234  */
 235 BTFIXUPDEF_HALF(pte_filei)
 236
 237 extern int pte_file(pte_t pte) __attribute_const__;
 238 extern __inline__ int pte_file(pte_t pte)
 239 {
 240         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_filei);
 241 }
 242
 243 /*
 244  */
 245 BTFIXUPDEF_HALF(pte_wrprotecti)
 246 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkcleani)
 247 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkoldi)
 248
 249 extern pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) __attribute_const__;
 250 extern __inline__ pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 251 {
 252         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_wrprotecti));
 253 }
 254
 255 extern pte_t pte_mkclean(pte_t pte) __attribute_const__;
 256 extern __inline__ pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 257 {
 258         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkcleani));
 259 }
 260
 261 extern pte_t pte_mkold(pte_t pte) __attribute_const__;
 262 extern __inline__ pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 263 {
 264         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkoldi));
 265 }
 266
 267 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkwrite, pte_t)
 268 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkdirty, pte_t)
 269 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkyoung, pte_t)
 270
 271 #define pte_mkwrite(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkwrite)(pte)
 272 #define pte_mkdirty(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkdirty)(pte)
 273 #define pte_mkyoung(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkyoung)(pte)
 274
 275 #define page_pte_prot(page, prot)       mk_pte(page, prot)
 276 #define page_pte(page)                  mk_pte(page, __pgprot(0))
 277 #define pfn_pte(pfn, prot)              mk_pte(pfn_to_page(pfn), prot)
 278
 279 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long,   pte_pfn, pte_t)
 280 #define pte_pfn(pte) BTFIXUP_CALL(pte_pfn)(pte)
 281 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 282
 283 /*
 284  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 285  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 286  */
 287 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte, struct page *, pgprot_t)
 288
 289 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_phys, unsigned long, pgprot_t)
 290 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_io, unsigned long, pgprot_t, int)
 291
 292 #define mk_pte(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte)(page,pgprot)
 293 #define mk_pte_phys(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte_phys)(page,pgprot)
 294 #define mk_pte_io(page,pgprot,space) BTFIXUP_CALL(mk_pte_io)(page,pgprot,space)
 295
 296 BTFIXUPDEF_INT(pte_modify_mask)
 297
 298 extern pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot) __attribute_const__;
 299 extern __inline__ pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 300 {
 301         return __pte((pte_val(pte) & BTFIXUP_INT(pte_modify_mask)) |
 302                 pgprot_val(newprot));
 303 }
 304
 305 #define pgd_index(address) ((address) >> PGDIR_SHIFT)
 306
 307 /* to find an entry in a page-table-directory */
 308 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 309
 310 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 311 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 312
 313 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 314 BTFIXUPDEF_CALL(pmd_t *, pmd_offset, pgd_t *, unsigned long)
 315 #define pmd_offset(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pmd_offset)(dir,addr)
 316
 317 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 318 BTFIXUPDEF_CALL(pte_t *, pte_offset_kernel, pmd_t *, unsigned long)
 319 #define pte_offset_kernel(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pte_offset_kernel)(dir,addr)
 320
 321 /*
 322  * This shortcut works on sun4m (and sun4d) because the nocache area is static,
 323  * and sun4c is guaranteed to have no highmem anyway.
 324  */
 325 #define pte_offset_map(d, a)            pte_offset_kernel(d,a)
 326 #define pte_offset_map_nested(d, a)     pte_offset_kernel(d,a)
 327
 328 #define pte_unmap(pte)          do{}while(0)
 329 #define pte_unmap_nested(pte)   do{}while(0)
 330
 331 /* The permissions for pgprot_val to make a page mapped on the obio space */
 332 extern unsigned int pg_iobits;
 333
 334 /* Certain architectures need to do special things when pte's
 335  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 336  * hook is made available.
 337  */
 338
 339 BTFIXUPDEF_CALL(void, set_pte, pte_t *, pte_t)
 340
 341 #define set_pte(ptep,pteval) BTFIXUP_CALL(set_pte)(ptep,pteval)
 342
 343 struct seq_file;
 344 BTFIXUPDEF_CALL(void, mmu_info, struct seq_file *)
 345
 346 #define mmu_info(p) BTFIXUP_CALL(mmu_info)(p)
 347
 348 /* Fault handler stuff... */
 349 #define FAULT_CODE_PROT     0x1
 350 #define FAULT_CODE_WRITE    0x2
 351 #define FAULT_CODE_USER     0x4
 352
 353 BTFIXUPDEF_CALL(void, update_mmu_cache, struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t)
 354
 355 #define update_mmu_cache(vma,addr,pte) BTFIXUP_CALL(update_mmu_cache)(vma,addr,pte)
 356
 357 BTFIXUPDEF_CALL(void, sparc_mapiorange, unsigned int, unsigned long,
 358     unsigned long, unsigned int)
 359 BTFIXUPDEF_CALL(void, sparc_unmapiorange, unsigned long, unsigned int)
 360 #define sparc_mapiorange(bus,pa,va,len) BTFIXUP_CALL(sparc_mapiorange)(bus,pa,va,len)
 361 #define sparc_unmapiorange(va,len) BTFIXUP_CALL(sparc_unmapiorange)(va,len)
 362
 363 extern int invalid_segment;
 364
 365 /* Encode and de-code a swap entry */
 366 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, __swp_type, swp_entry_t)
 367 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, __swp_offset, swp_entry_t)
 368 BTFIXUPDEF_CALL(swp_entry_t, __swp_entry, unsigned long, unsigned long)
 369
 370 #define __swp_type(__x)                 BTFIXUP_CALL(__swp_type)(__x)
 371 #define __swp_offset(__x)               BTFIXUP_CALL(__swp_offset)(__x)
 372 #define __swp_entry(__type,__off)       BTFIXUP_CALL(__swp_entry)(__type,__off)
 373
 374 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 375 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 376
 377 /* file-offset-in-pte helpers */
 378 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long, pte_to_pgoff, pte_t pte);
 379 BTFIXUPDEF_CALL(pte_t, pgoff_to_pte, unsigned long pgoff);
 380
 381 #define pte_to_pgoff(pte) BTFIXUP_CALL(pte_to_pgoff)(pte)
 382 #define pgoff_to_pte(off) BTFIXUP_CALL(pgoff_to_pte)(off)
 383
 384 /*
 385  * This is made a constant because mm/fremap.c required a constant.
 386  * Note that layout of these bits is different between sun4c.c and srmmu.c.
 387  */
 388 #define PTE_FILE_MAX_BITS 24
 389
 390 /*
 391  */
 392 struct ctx_list {
 393         struct ctx_list *next;
 394         struct ctx_list *prev;
 395         unsigned int ctx_number;
 396         struct mm_struct *ctx_mm;
 397 };
 398
 399 extern struct ctx_list *ctx_list_pool;  /* Dynamically allocated */
 400 extern struct ctx_list ctx_free;        /* Head of free list */
 401 extern struct ctx_list ctx_used;        /* Head of used contexts list */
 402
 403 #define NO_CONTEXT     -1
 404
 405 extern __inline__ void remove_from_ctx_list(struct ctx_list *entry)
 406 {
 407         entry->next->prev = entry->prev;
 408         entry->prev->next = entry->next;
 409 }
 410
 411 extern __inline__ void add_to_ctx_list(struct ctx_list *head, struct ctx_list *entry)
 412 {
 413         entry->next = head;
 414         (entry->prev = head->prev)->next = entry;
 415         head->prev = entry;
 416 }
 417 #define add_to_free_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_free, entry)
 418 #define add_to_used_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_used, entry)
 419
 420 extern __inline__ unsigned long
 421 __get_phys (unsigned long addr)
 422 {
 423         switch (sparc_cpu_model){
 424         case sun4:
 425         case sun4c:
 426                 return sun4c_get_pte (addr) << PAGE_SHIFT;
 427         case sun4m:
 428         case sun4d:
 429                 return ((srmmu_get_pte (addr) & 0xffffff00) << 4);
 430         default:
 431                 return 0;
 432         }
 433 }
 434
 435 extern __inline__ int
 436 __get_iospace (unsigned long addr)
 437 {
 438         switch (sparc_cpu_model){
 439         case sun4:
 440         case sun4c:
 441                 return -1; /* Don't check iospace on sun4c */
 442         case sun4m:
 443         case sun4d:
 444                 return (srmmu_get_pte (addr) >> 28);
 445         default:
 446                 return -1;
 447         }
 448 }
 449
 450 extern unsigned long *sparc_valid_addr_bitmap;
 451
 452 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 453 #define kern_addr_valid(addr) \
 454         (test_bit(__pa((unsigned long)(addr))>>20, sparc_valid_addr_bitmap))
 455
 456 extern int io_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long to,
 457                                unsigned long size, pgprot_t prot, int space);
 458
 459 #include <asm-generic/pgtable.h>
 460
 461 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
 462
 463 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes for userland */
 464 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 465
 466 /*
 467  * No page table caches to initialise
 468  */
 469 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 470
 471 #endif /* !(_SPARC_PGTABLE_H) */