include/asm-sparc64/pgtable.h

   1 /* $Id: pgtable.h,v 1.156 2002/02/09 19:49:31 davem Exp $
   2  * pgtable.h: SpitFire page table operations.
   3  *
   4  * Copyright 1996,1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   5  * Copyright 1997,1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
   6  */
   7
   8 #ifndef _SPARC64_PGTABLE_H
   9 #define _SPARC64_PGTABLE_H
  10
  11 /* This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  12  * the SpitFire page tables.
  13  */
  14
  15 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
  16
  17 #include <linux/config.h>
  18 #include <linux/compiler.h>
  19 #include <asm/types.h>
  20 #include <asm/spitfire.h>
  21 #include <asm/asi.h>
  22 #include <asm/system.h>
  23 #include <asm/page.h>
  24 #include <asm/processor.h>
  25 #include <asm/const.h>
  26
  27 /* The kernel image occupies 0x4000000 to 0x1000000 (4MB --> 32MB).
  28  * The page copy blockops can use 0x2000000 to 0x4000000.
  29  * The TSB is mapped in the 0x4000000 to 0x6000000 range.
  30  * The PROM resides in an area spanning 0xf0000000 to 0x100000000.
  31  * The vmalloc area spans 0x100000000 to 0x200000000.
  32  * Since modules need to be in the lowest 32-bits of the address space,
  33  * we place them right before the OBP area from 0x10000000 to 0xf0000000.
  34  * There is a single static kernel PMD which maps from 0x0 to address
  35  * 0x400000000.
  36  */
  37 #define TLBTEMP_BASE            _AC(0x0000000002000000,UL)
  38 #define TSBMAP_BASE             _AC(0x0000000004000000,UL)
  39 #define MODULES_VADDR           _AC(0x0000000010000000,UL)
  40 #define MODULES_LEN             _AC(0x00000000e0000000,UL)
  41 #define MODULES_END             _AC(0x00000000f0000000,UL)
  42 #define LOW_OBP_ADDRESS         _AC(0x00000000f0000000,UL)
  43 #define HI_OBP_ADDRESS          _AC(0x0000000100000000,UL)
  44 #define VMALLOC_START           _AC(0x0000000100000000,UL)
  45 #define VMALLOC_END             _AC(0x0000000200000000,UL)
  46
  47 /* XXX All of this needs to be rethought so we can take advantage
  48  * XXX cheetah's full 64-bit virtual address space, ie. no more hole
  49  * XXX in the middle like on spitfire. -DaveM
  50  */
  51 /*
  52  * Given a virtual address, the lowest PAGE_SHIFT bits determine offset
  53  * into the page; the next higher PAGE_SHIFT-3 bits determine the pte#
  54  * in the proper pagetable (the -3 is from the 8 byte ptes, and each page
  55  * table is a single page long). The next higher PMD_BITS determine pmd#
  56  * in the proper pmdtable (where we must have PMD_BITS <= (PAGE_SHIFT-2)
  57  * since the pmd entries are 4 bytes, and each pmd page is a single page
  58  * long). Finally, the higher few bits determine pgde#.
  59  */
  60
  61 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  62  * table can map
  63  */
  64 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-3))
  65 #define PMD_SIZE        (_AC(1,UL) << PMD_SHIFT)
  66 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  67 #define PMD_BITS        (PAGE_SHIFT - 2)
  68
  69 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map */
  70 #define PGDIR_SHIFT     (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-3) + PMD_BITS)
  71 #define PGDIR_SIZE      (_AC(1,UL) << PGDIR_SHIFT)
  72 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  73 #define PGDIR_BITS      (PAGE_SHIFT - 2)
  74
  75 #ifndef __ASSEMBLY__
  76
  77 #include <linux/sched.h>
  78
  79 /* Entries per page directory level. */
  80 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  81 #define PTRS_PER_PMD    (1UL << PMD_BITS)
  82 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << PGDIR_BITS)
  83
  84 /* Kernel has a separate 44bit address space. */
  85 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
  86
  87 #define pte_ERROR(e)    __builtin_trap()
  88 #define pmd_ERROR(e)    __builtin_trap()
  89 #define pgd_ERROR(e)    __builtin_trap()
  90
  91 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
  92
  93 /* PTE bits which are the same in SUN4U and SUN4V format.  */
  94 #define _PAGE_VALID     0x8000000000000000 /* Valid TTE              */
  95 #define _PAGE_R         0x8000000000000000 /* Keep ref bit up to date*/
  96
  97 /* These are actually filled in at boot time by sun4{u,v}_pgprot_init() */
  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 #ifndef __ASSEMBLY__
 117
 118 extern pte_t mk_pte_io(unsigned long, pgprot_t, int, unsigned long);
 119
 120 extern unsigned long pte_sz_bits(unsigned long size);
 121
 122 extern pgprot_t PAGE_KERNEL;
 123 extern pgprot_t PAGE_KERNEL_LOCKED;
 124 extern pgprot_t PAGE_COPY;
 125
 126 /* XXX This uglyness is for the atyfb driver's sparc mmap() support. XXX */
 127 extern unsigned long _PAGE_IE;
 128 extern unsigned long _PAGE_E;
 129 extern unsigned long _PAGE_CACHE;
 130
 131 extern unsigned long pg_iobits;
 132 extern unsigned long _PAGE_ALL_SZ_BITS;
 133 extern unsigned long _PAGE_SZBITS;
 134
 135 extern unsigned long phys_base;
 136 extern unsigned long pfn_base;
 137
 138 extern struct page *mem_map_zero;
 139 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (mem_map_zero)
 140
 141 /* PFNs are real physical page numbers.  However, mem_map only begins to record
 142  * per-page information starting at pfn_base.  This is to handle systems where
 143  * the first physical page in the machine is at some huge physical address,
 144  * such as 4GB.   This is common on a partitioned E10000, for example.
 145  */
 146 extern pte_t pfn_pte(unsigned long, pgprot_t);
 147 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 148 extern unsigned long pte_pfn(pte_t);
 149 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
 150 extern pte_t pte_modify(pte_t, pgprot_t);
 151
 152 #define pmd_set(pmdp, ptep)     \
 153         (pmd_val(*(pmdp)) = (__pa((unsigned long) (ptep)) >> 11UL))
 154 #define pud_set(pudp, pmdp)     \
 155         (pud_val(*(pudp)) = (__pa((unsigned long) (pmdp)) >> 11UL))
 156 #define __pmd_page(pmd)         \
 157         ((unsigned long) __va((((unsigned long)pmd_val(pmd))<<11UL)))
 158 #define pmd_page(pmd)                   virt_to_page((void *)__pmd_page(pmd))
 159 #define pud_page(pud)           \
 160         ((unsigned long) __va((((unsigned long)pud_val(pud))<<11UL)))
 161 #define pmd_none(pmd)                   (!pmd_val(pmd))
 162 #define pmd_bad(pmd)                    (0)
 163 #define pmd_present(pmd)                (pmd_val(pmd) != 0U)
 164 #define pmd_clear(pmdp)                 (pmd_val(*(pmdp)) = 0U)
 165 #define pud_none(pud)                   (!pud_val(pud))
 166 #define pud_bad(pud)                    (0)
 167 #define pud_present(pud)                (pud_val(pud) != 0U)
 168 #define pud_clear(pudp)                 (pud_val(*(pudp)) = 0U)
 169
 170 /* Same in both SUN4V and SUN4U.  */
 171 #define pte_none(pte)                   (!pte_val(pte))
 172
 173 extern unsigned long pte_present(pte_t);
 174
 175 /* The following only work if pte_present() is true.
 176  * Undefined behaviour if not..
 177  */
 178 extern unsigned long pte_read(pte_t);
 179 extern unsigned long pte_exec(pte_t);
 180 extern unsigned long pte_write(pte_t);
 181 extern unsigned long pte_dirty(pte_t);
 182 extern unsigned long pte_young(pte_t);
 183 extern pte_t pte_wrprotect(pte_t);
 184 extern pte_t pte_rdprotect(pte_t);
 185 extern pte_t pte_mkclean(pte_t);
 186 extern pte_t pte_mkold(pte_t);
 187
 188 /* Be very careful when you change these three, they are delicate. */
 189 extern pte_t pte_mkyoung(pte_t);
 190 extern pte_t pte_mkwrite(pte_t);
 191 extern pte_t pte_mkdirty(pte_t);
 192 extern pte_t pte_mkhuge(pte_t);
 193
 194 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 195 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 196 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 197
 198 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 199 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 200
 201 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 202 #define pmd_offset(pudp, address)       \
 203         ((pmd_t *) pud_page(*(pudp)) + \
 204          (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1)))
 205
 206 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 207 #define pte_index(dir, address) \
 208         ((pte_t *) __pmd_page(*(dir)) + \
 209          ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
 210 #define pte_offset_kernel               pte_index
 211 #define pte_offset_map                  pte_index
 212 #define pte_offset_map_nested           pte_index
 213 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
 214 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
 215
 216 /* Actual page table PTE updates.  */
 217 extern void tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr, pte_t *ptep, pte_t orig);
 218
 219 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pte)
 220 {
 221         pte_t orig = *ptep;
 222
 223         *ptep = pte;
 224
 225         /* It is more efficient to let flush_tlb_kernel_range()
 226          * handle init_mm tlb flushes.
 227          *
 228          * SUN4V NOTE: _PAGE_VALID is the same value in both the SUN4U
 229          *             and SUN4V pte layout, so this inline test is fine.
 230          */
 231         if (likely(mm != &init_mm) && (pte_val(orig) & _PAGE_VALID))
 232                 tlb_batch_add(mm, addr, ptep, orig);
 233 }
 234
 235 #define pte_clear(mm,addr,ptep)         \
 236         set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL))
 237
 238 extern pgd_t swapper_pg_dir[2048];
 239 extern pmd_t swapper_low_pmd_dir[2048];
 240
 241 extern void paging_init(void);
 242 extern unsigned long find_ecache_flush_span(unsigned long size);
 243
 244 /* These do nothing with the way I have things setup. */
 245 #define mmu_lockarea(vaddr, len)                (vaddr)
 246 #define mmu_unlockarea(vaddr, len)              do { } while(0)
 247
 248 struct vm_area_struct;
 249 extern void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t);
 250
 251 /* Encode and de-code a swap entry */
 252 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> PAGE_SHIFT) & 0xffUL)
 253 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> (PAGE_SHIFT + 8UL))
 254 #define __swp_entry(type, offset)       \
 255         ( (swp_entry_t) \
 256           { \
 257                 (((long)(type) << PAGE_SHIFT) | \
 258                  ((long)(offset) << (PAGE_SHIFT + 8UL))) \
 259           } )
 260 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 261 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 262
 263 /* File offset in PTE support. */
 264 extern unsigned long pte_file(pte_t);
 265 #define pte_to_pgoff(pte)       (pte_val(pte) >> PAGE_SHIFT)
 266 extern pte_t pgoff_to_pte(unsigned long);
 267 #define PTE_FILE_MAX_BITS       (64UL - PAGE_SHIFT - 1UL)
 268
 269 extern unsigned long prom_virt_to_phys(unsigned long, int *);
 270
 271 extern unsigned long sun4u_get_pte(unsigned long);
 272
 273 static inline unsigned long __get_phys(unsigned long addr)
 274 {
 275         return sun4u_get_pte(addr);
 276 }
 277
 278 static inline int __get_iospace(unsigned long addr)
 279 {
 280         return ((sun4u_get_pte(addr) & 0xf0000000) >> 28);
 281 }
 282
 283 extern unsigned long *sparc64_valid_addr_bitmap;
 284
 285 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 286 #define kern_addr_valid(addr)   \
 287         (test_bit(__pa((unsigned long)(addr))>>22, sparc64_valid_addr_bitmap))
 288
 289 extern int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
 290                                unsigned long pfn,
 291                                unsigned long size, pgprot_t prot);
 292
 293 /* Clear virtual and physical cachability, set side-effect bit.  */
 294 extern pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t);
 295
 296 /*
 297  * For sparc32&64, the pfn in io_remap_pfn_range() carries <iospace> in
 298  * its high 4 bits.  These macros/functions put it there or get it from there.
 299  */
 300 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn | (space << (BITS_PER_LONG - 4)))
 301 #define GET_IOSPACE(pfn)                (pfn >> (BITS_PER_LONG - 4))
 302 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn & 0x0fffffffffffffffUL)
 303
 304 #include <asm-generic/pgtable.h>
 305
 306 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes for userland */
 307 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 308
 309 /* We provide a special get_unmapped_area for framebuffer mmaps to try and use
 310  * the largest alignment possible such that larget PTEs can be used.
 311  */
 312 extern unsigned long get_fb_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long,
 313                                           unsigned long, unsigned long,
 314                                           unsigned long);
 315 #define HAVE_ARCH_FB_UNMAPPED_AREA
 316
 317 extern void pgtable_cache_init(void);
 318 extern void sun4v_register_fault_status(void);
 319 extern void sun4v_ktsb_register(void);
 320
 321 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
 322
 323 #endif /* !(_SPARC64_PGTABLE_H) */