arch/arm/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  *  arch/arm/include/asm/pgtable.h
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2002 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #ifndef _ASMARM_PGTABLE_H
  11 #define _ASMARM_PGTABLE_H
  12
  13 #include <linux/const.h>
  14 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
  15 #include <asm/proc-fns.h>
  16
  17 #ifndef CONFIG_MMU
  18
  19 #include "pgtable-nommu.h"
  20
  21 #else
  22
  23 #include <asm/memory.h>
  24 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  25
  26 #include <asm/pgtable-2level.h>
  27
  28 /*
  29  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
  30  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
  31  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
  32  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
  33  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
  34  * area for the same reason. ;)
  35  */
  36 #define VMALLOC_OFFSET          (8*1024*1024)
  37 #define VMALLOC_START           (((unsigned long)high_memory + VMALLOC_OFFSET) & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
  38 #define VMALLOC_END             0xff000000UL
  39
  40 #define LIBRARY_TEXT_START      0x0c000000
  41
  42 #ifndef __ASSEMBLY__
  43 extern void __pte_error(const char *file, int line, pte_t);
  44 extern void __pmd_error(const char *file, int line, pmd_t);
  45 extern void __pgd_error(const char *file, int line, pgd_t);
  46
  47 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte)
  48 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd)
  49 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd)
  50
  51 /*
  52  * This is the lowest virtual address we can permit any user space
  53  * mapping to be mapped at.  This is particularly important for
  54  * non-high vector CPUs.
  55  */
  56 #define FIRST_USER_ADDRESS      PAGE_SIZE
  57
  58 /*
  59  * The pgprot_* and protection_map entries will be fixed up in runtime
  60  * to include the cachable and bufferable bits based on memory policy,
  61  * as well as any architecture dependent bits like global/ASID and SMP
  62  * shared mapping bits.
  63  */
  64 #define _L_PTE_DEFAULT  L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG
  65
  66 extern pgprot_t         pgprot_user;
  67 extern pgprot_t         pgprot_kernel;
  68
  69 #define _MOD_PROT(p, b) __pgprot(pgprot_val(p) | (b))
  70
  71 #define PAGE_NONE               _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY)
  72 #define PAGE_SHARED             _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_XN)
  73 #define PAGE_SHARED_EXEC        _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER)
  74 #define PAGE_COPY               _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  75 #define PAGE_COPY_EXEC          _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  76 #define PAGE_READONLY           _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  77 #define PAGE_READONLY_EXEC      _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  78 #define PAGE_KERNEL             _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_XN)
  79 #define PAGE_KERNEL_EXEC        pgprot_kernel
  80
  81 #define __PAGE_NONE             __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  82 #define __PAGE_SHARED           __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_XN)
  83 #define __PAGE_SHARED_EXEC      __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER)
  84 #define __PAGE_COPY             __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  85 #define __PAGE_COPY_EXEC        __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  86 #define __PAGE_READONLY         __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
  87 #define __PAGE_READONLY_EXEC    __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
  88
  89 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits)         \
  90         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
  91
  92 #define pgprot_noncached(prot) \
  93         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
  94
  95 #define pgprot_writecombine(prot) \
  96         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE)
  97
  98 #define pgprot_stronglyordered(prot) \
  99         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
 100
 101 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_MEM_BUFFERABLE
 102 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
 103         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE | L_PTE_XN)
 104 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 105 struct file;
 106 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 107                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 108 #else
 109 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
 110         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED | L_PTE_XN)
 111 #endif
 112
 113 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 114
 115 /*
 116  * The table below defines the page protection levels that we insert into our
 117  * Linux page table version.  These get translated into the best that the
 118  * architecture can perform.  Note that on most ARM hardware:
 119  *  1) We cannot do execute protection
 120  *  2) If we could do execute protection, then read is implied
 121  *  3) write implies read permissions
 122  */
 123 #define __P000  __PAGE_NONE
 124 #define __P001  __PAGE_READONLY
 125 #define __P010  __PAGE_COPY
 126 #define __P011  __PAGE_COPY
 127 #define __P100  __PAGE_READONLY_EXEC
 128 #define __P101  __PAGE_READONLY_EXEC
 129 #define __P110  __PAGE_COPY_EXEC
 130 #define __P111  __PAGE_COPY_EXEC
 131
 132 #define __S000  __PAGE_NONE
 133 #define __S001  __PAGE_READONLY
 134 #define __S010  __PAGE_SHARED
 135 #define __S011  __PAGE_SHARED
 136 #define __S100  __PAGE_READONLY_EXEC
 137 #define __S101  __PAGE_READONLY_EXEC
 138 #define __S110  __PAGE_SHARED_EXEC
 139 #define __S111  __PAGE_SHARED_EXEC
 140
 141 #ifndef __ASSEMBLY__
 142 /*
 143  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 144  * for zero-mapped memory areas etc..
 145  */
 146 extern struct page *empty_zero_page;
 147 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (empty_zero_page)
 148
 149
 150 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 151
 152 /* to find an entry in a page-table-directory */
 153 #define pgd_index(addr)         ((addr) >> PGDIR_SHIFT)
 154
 155 #define pgd_offset(mm, addr)    ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
 156
 157 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 158 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
 159
 160 /*
 161  * The "pgd_xxx()" functions here are trivial for a folded two-level
 162  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
 163  * into the pgd entry)
 164  */
 165 #define pgd_none(pgd)           (0)
 166 #define pgd_bad(pgd)            (0)
 167 #define pgd_present(pgd)        (1)
 168 #define pgd_clear(pgdp)         do { } while (0)
 169 #define set_pgd(pgd,pgdp)       do { } while (0)
 170 #define set_pud(pud,pudp)       do { } while (0)
 171
 172
 173 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 174 #define pmd_offset(dir, addr)   ((pmd_t *)(dir))
 175
 176 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 177 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd))
 178 #define pmd_bad(pmd)            (pmd_val(pmd) & 2)
 179
 180 #define copy_pmd(pmdpd,pmdps)           \
 181         do {                            \
 182                 pmdpd[0] = pmdps[0];    \
 183                 pmdpd[1] = pmdps[1];    \
 184                 flush_pmd_entry(pmdpd); \
 185         } while (0)
 186
 187 #define pmd_clear(pmdp)                 \
 188         do {                            \
 189                 pmdp[0] = __pmd(0);     \
 190                 pmdp[1] = __pmd(0);     \
 191                 clean_pmd_entry(pmdp);  \
 192         } while (0)
 193
 194 static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 195 {
 196         return __va(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
 197 }
 198
 199 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
 200
 201 /* we don't need complex calculations here as the pmd is folded into the pgd */
 202 #define pmd_addr_end(addr,end)  (end)
 203
 204
 205 #ifndef CONFIG_HIGHPTE
 206 #define __pte_map(pmd)          pmd_page_vaddr(*(pmd))
 207 #define __pte_unmap(pte)        do { } while (0)
 208 #else
 209 #define __pte_map(pmd)          (pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(pmd)))
 210 #define __pte_unmap(pte)        kunmap_atomic(pte)
 211 #endif
 212
 213 #define pte_index(addr)         (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 214
 215 #define pte_offset_kernel(pmd,addr)     (pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(addr))
 216
 217 #define pte_offset_map(pmd,addr)        (__pte_map(pmd) + pte_index(addr))
 218 #define pte_unmap(pte)                  __pte_unmap(pte)
 219
 220 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 221 #define pfn_pte(pfn,prot)       __pte(__pfn_to_phys(pfn) | pgprot_val(prot))
 222
 223 #define pte_page(pte)           pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 224 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
 225
 226 #define set_pte_ext(ptep,pte,ext) cpu_set_pte_ext(ptep,pte,ext)
 227 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte_ext(ptep, __pte(0), 0)
 228
 229 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
 230 static inline void __sync_icache_dcache(pte_t pteval)
 231 {
 232 }
 233 #else
 234 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval);
 235 #endif
 236
 237 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 238                               pte_t *ptep, pte_t pteval)
 239 {
 240         if (addr >= TASK_SIZE)
 241                 set_pte_ext(ptep, pteval, 0);
 242         else {
 243                 __sync_icache_dcache(pteval);
 244                 set_pte_ext(ptep, pteval, PTE_EXT_NG);
 245         }
 246 }
 247
 248 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
 249 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & L_PTE_PRESENT)
 250 #define pte_write(pte)          (!(pte_val(pte) & L_PTE_RDONLY))
 251 #define pte_dirty(pte)          (pte_val(pte) & L_PTE_DIRTY)
 252 #define pte_young(pte)          (pte_val(pte) & L_PTE_YOUNG)
 253 #define pte_exec(pte)           (!(pte_val(pte) & L_PTE_XN))
 254 #define pte_special(pte)        (0)
 255
 256 #define pte_present_user(pte) \
 257         ((pte_val(pte) & (L_PTE_PRESENT | L_PTE_USER)) == \
 258          (L_PTE_PRESENT | L_PTE_USER))
 259
 260 #define PTE_BIT_FUNC(fn,op) \
 261 static inline pte_t pte_##fn(pte_t pte) { pte_val(pte) op; return pte; }
 262
 263 PTE_BIT_FUNC(wrprotect, |= L_PTE_RDONLY);
 264 PTE_BIT_FUNC(mkwrite,   &= ~L_PTE_RDONLY);
 265 PTE_BIT_FUNC(mkclean,   &= ~L_PTE_DIRTY);
 266 PTE_BIT_FUNC(mkdirty,   |= L_PTE_DIRTY);
 267 PTE_BIT_FUNC(mkold,     &= ~L_PTE_YOUNG);
 268 PTE_BIT_FUNC(mkyoung,   |= L_PTE_YOUNG);
 269
 270 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte) { return pte; }
 271
 272 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 273 {
 274         const pteval_t mask = L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY | L_PTE_USER;
 275         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
 276         return pte;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Encode and decode a swap entry.  Swap entries are stored in the Linux
 281  * page tables as follows:
 282  *
 283  *   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
 284  *   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
 285  *   <--------------- offset --------------------> <- type --> 0 0 0
 286  *
 287  * This gives us up to 63 swap files and 32GB per swap file.  Note that
 288  * the offset field is always non-zero.
 289  */
 290 #define __SWP_TYPE_SHIFT        3
 291 #define __SWP_TYPE_BITS         6
 292 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 293 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 294
 295 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 296 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
 297 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 298
 299 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 300 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
 301
 302 /*
 303  * It is an error for the kernel to have more swap files than we can
 304  * encode in the PTEs.  This ensures that we know when MAX_SWAPFILES
 305  * is increased beyond what we presently support.
 306  */
 307 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 308
 309 /*
 310  * Encode and decode a file entry.  File entries are stored in the Linux
 311  * page tables as follows:
 312  *
 313  *   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
 314  *   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
 315  *   <----------------------- offset ------------------------> 1 0 0
 316  */
 317 #define pte_file(pte)           (pte_val(pte) & L_PTE_FILE)
 318 #define pte_to_pgoff(x)         (pte_val(x) >> 3)
 319 #define pgoff_to_pte(x)         __pte(((x) << 3) | L_PTE_FILE)
 320
 321 #define PTE_FILE_MAX_BITS       29
 322
 323 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 324 /* FIXME: this is not correct */
 325 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 326
 327 #include <asm-generic/pgtable.h>
 328
 329 /*
 330  * We provide our own arch_get_unmapped_area to cope with VIPT caches.
 331  */
 332 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 333
 334 /*
 335  * remap a physical page `pfn' of size `size' with page protection `prot'
 336  * into virtual address `from'
 337  */
 338 #define io_remap_pfn_range(vma,from,pfn,size,prot) \
 339                 remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot)
 340
 341 #define pgtable_cache_init() do { } while (0)
 342
 343 void identity_mapping_add(pgd_t *, unsigned long, unsigned long);
 344 void identity_mapping_del(pgd_t *, unsigned long, unsigned long);
 345
 346 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 347
 348 #endif /* CONFIG_MMU */
 349
 350 #endif /* _ASMARM_PGTABLE_H */