include/asm-x86/pgtable_32.h

   1 #ifndef _I386_PGTABLE_H
   2 #define _I386_PGTABLE_H
   3
   4
   5 /*
   6  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. On
   7  * the i386, we use that, but "fold" the mid level into the top-level page
   8  * table, so that we physically have the same two-level page table as the
   9  * i386 mmu expects.
  10  *
  11  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  12  * the i386 page table tree.
  13  */
  14 #ifndef __ASSEMBLY__
  15 #include <asm/processor.h>
  16 #include <asm/fixmap.h>
  17 #include <linux/threads.h>
  18 #include <asm/paravirt.h>
  19
  20 #include <linux/bitops.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/list.h>
  23 #include <linux/spinlock.h>
  24
  25 struct mm_struct;
  26 struct vm_area_struct;
  27
  28 /*
  29  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  30  * for zero-mapped memory areas etc..
  31  */
  32 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  33 extern unsigned long empty_zero_page[1024];
  34 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
  35 extern struct kmem_cache *pmd_cache;
  36 extern spinlock_t pgd_lock;
  37 extern struct page *pgd_list;
  38 void check_pgt_cache(void);
  39
  40 void pmd_ctor(struct kmem_cache *, void *);
  41 void pgtable_cache_init(void);
  42 void paging_init(void);
  43
  44
  45 /*
  46  * The Linux x86 paging architecture is 'compile-time dual-mode', it
  47  * implements both the traditional 2-level x86 page tables and the
  48  * newer 3-level PAE-mode page tables.
  49  */
  50 #ifdef CONFIG_X86_PAE
  51 # include <asm/pgtable-3level-defs.h>
  52 # define PMD_SIZE       (1UL << PMD_SHIFT)
  53 # define PMD_MASK       (~(PMD_SIZE-1))
  54 #else
  55 # include <asm/pgtable-2level-defs.h>
  56 #endif
  57
  58 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  59 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  60
  61 #define USER_PGD_PTRS (PAGE_OFFSET >> PGDIR_SHIFT)
  62 #define KERNEL_PGD_PTRS (PTRS_PER_PGD-USER_PGD_PTRS)
  63
  64 #define TWOLEVEL_PGDIR_SHIFT    22
  65 #define BOOT_USER_PGD_PTRS (__PAGE_OFFSET >> TWOLEVEL_PGDIR_SHIFT)
  66 #define BOOT_KERNEL_PGD_PTRS (1024-BOOT_USER_PGD_PTRS)
  67
  68 /* Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
  69  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
  70  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
  71  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
  72  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
  73  * area for the same reason. ;)
  74  */
  75 #define VMALLOC_OFFSET  (8*1024*1024)
  76 #define VMALLOC_START   (((unsigned long) high_memory + \
  77                         2*VMALLOC_OFFSET-1) & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
  78 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  79 # define VMALLOC_END    (PKMAP_BASE-2*PAGE_SIZE)
  80 #else
  81 # define VMALLOC_END    (FIXADDR_START-2*PAGE_SIZE)
  82 #endif
  83
  84 /*
  85  * Define this if things work differently on an i386 and an i486:
  86  * it will (on an i486) warn about kernel memory accesses that are
  87  * done without a 'access_ok(VERIFY_WRITE,..)'
  88  */
  89 #undef TEST_ACCESS_OK
  90
  91 /* The boot page tables (all created as a single array) */
  92 extern unsigned long pg0[];
  93
  94 #define pte_present(x)  ((x).pte_low & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE))
  95
  96 /* To avoid harmful races, pmd_none(x) should check only the lower when PAE */
  97 #define pmd_none(x)     (!(unsigned long)pmd_val(x))
  98 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
  99 #define pmd_bad(x)      ((pmd_val(x) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_USER)) != _KERNPG_TABLE)
 100
 101
 102 #define pages_to_mb(x) ((x) >> (20-PAGE_SHIFT))
 103
 104 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 105 # include <asm/pgtable-3level.h>
 106 #else
 107 # include <asm/pgtable-2level.h>
 108 #endif
 109
 110 /*
 111  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
 112  *
 113  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
 114  *  src - ""
 115  *  count - the number of pgds to copy.
 116  *
 117  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
 118  * and must not cross a page boundary.
 119  */
 120 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
 121 {
 122        memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
 123 }
 124
 125 /*
 126  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".  On processors which do not support
 127  * it, this is a no-op.
 128  */
 129 #define pgprot_noncached(prot)  ((boot_cpu_data.x86 > 3)                                          \
 130                                  ? (__pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)) : (prot))
 131
 132 /*
 133  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 134  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 135  */
 136
 137 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 138
 139 /*
 140  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
 141  *
 142  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
 143  * control the given virtual address
 144  */
 145 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 146 #define pgd_index_k(addr) pgd_index(addr)
 147
 148 /*
 149  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
 150  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
 151  */
 152 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 153
 154 /*
 155  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
 156  * of a process's
 157  */
 158 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 159
 160 /*
 161  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
 162  *
 163  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
 164  * control the given virtual address
 165  */
 166 #define pmd_index(address) \
 167                 (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 168
 169 /*
 170  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
 171  *
 172  * this macro returns the index of the entry in the pte page which would
 173  * control the given virtual address
 174  */
 175 #define pte_index(address) \
 176                 (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 177 #define pte_offset_kernel(dir, address) \
 178         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) +  pte_index(address))
 179
 180 #define pmd_page(pmd) (pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 181
 182 #define pmd_page_vaddr(pmd) \
 183                 ((unsigned long) __va(pmd_val(pmd) & PAGE_MASK))
 184
 185 /*
 186  * Helper function that returns the kernel pagetable entry controlling
 187  * the virtual address 'address'. NULL means no pagetable entry present.
 188  * NOTE: the return type is pte_t but if the pmd is PSE then we return it
 189  * as a pte too.
 190  */
 191 extern pte_t *lookup_address(unsigned long address);
 192
 193 /*
 194  * Make a given kernel text page executable/non-executable.
 195  * Returns the previous executability setting of that page (which
 196  * is used to restore the previous state). Used by the SMP bootup code.
 197  * NOTE: this is an __init function for security reasons.
 198  */
 199 #ifdef CONFIG_X86_PAE
 200  extern int set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable);
 201 #else
 202  static inline int set_kernel_exec(unsigned long vaddr, int enable) { return 0;}
 203 #endif
 204
 205 #if defined(CONFIG_HIGHPTE)
 206 #define pte_offset_map(dir, address) \
 207         ((pte_t *)kmap_atomic_pte(pmd_page(*(dir)),KM_PTE0) + pte_index(address))
 208 #define pte_offset_map_nested(dir, address) \
 209         ((pte_t *)kmap_atomic_pte(pmd_page(*(dir)),KM_PTE1) + pte_index(address))
 210 #define pte_unmap(pte) kunmap_atomic(pte, KM_PTE0)
 211 #define pte_unmap_nested(pte) kunmap_atomic(pte, KM_PTE1)
 212 #else
 213 #define pte_offset_map(dir, address) \
 214         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + pte_index(address))
 215 #define pte_offset_map_nested(dir, address) pte_offset_map(dir, address)
 216 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 217 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 218 #endif
 219
 220 /* Clear a kernel PTE and flush it from the TLB */
 221 #define kpte_clear_flush(ptep, vaddr)                                   \
 222 do {                                                                    \
 223         pte_clear(&init_mm, vaddr, ptep);                               \
 224         __flush_tlb_one(vaddr);                                         \
 225 } while (0)
 226
 227 /*
 228  * The i386 doesn't have any external MMU info: the kernel page
 229  * tables contain all the necessary information.
 230  */
 231 #define update_mmu_cache(vma,address,pte) do { } while (0)
 232
 233 void native_pagetable_setup_start(pgd_t *base);
 234 void native_pagetable_setup_done(pgd_t *base);
 235
 236 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
 237 static inline void paravirt_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
 238 {
 239         native_pagetable_setup_start(base);
 240 }
 241
 242 static inline void paravirt_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
 243 {
 244         native_pagetable_setup_done(base);
 245 }
 246 #endif  /* !CONFIG_PARAVIRT */
 247
 248 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 249
 250 /*
 251  * kern_addr_valid() is (1) for FLATMEM and (0) for
 252  * SPARSEMEM and DISCONTIGMEM
 253  */
 254 #ifdef CONFIG_FLATMEM
 255 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 256 #else
 257 #define kern_addr_valid(kaddr)  (0)
 258 #endif
 259
 260 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)         \
 261                 remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
 262
 263 #endif /* _I386_PGTABLE_H */