Merge branch 'omap-serial' of git://git.linaro.org/people/rmk/linux-arm
[~shefty/rdma-dev.git] / arch / arm64 / include / asm / pgtable.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
14  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15  */
16 #ifndef __ASM_PGTABLE_H
17 #define __ASM_PGTABLE_H
18
19 #include <asm/proc-fns.h>
20
21 #include <asm/memory.h>
22 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
23
24 /*
25  * Software defined PTE bits definition.
26  */
27 #define PTE_VALID               (_AT(pteval_t, 1) << 0) /* pte_present() check */
28 #define PTE_FILE                (_AT(pteval_t, 1) << 2) /* only when !pte_present() */
29 #define PTE_DIRTY               (_AT(pteval_t, 1) << 55)
30 #define PTE_SPECIAL             (_AT(pteval_t, 1) << 56)
31
32 /*
33  * VMALLOC and SPARSEMEM_VMEMMAP ranges.
34  */
35 #define VMALLOC_START           UL(0xffffff8000000000)
36 #define VMALLOC_END             (PAGE_OFFSET - UL(0x400000000) - SZ_64K)
37
38 #define vmemmap                 ((struct page *)(VMALLOC_END + SZ_64K))
39
40 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
41
42 #ifndef __ASSEMBLY__
43 extern void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val);
44 extern void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
45 extern void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
46
47 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte_val(pte))
48 #ifndef CONFIG_ARM64_64K_PAGES
49 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd_val(pmd))
50 #endif
51 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd_val(pgd))
52
53 /*
54  * The pgprot_* and protection_map entries will be fixed up at runtime to
55  * include the cachable and bufferable bits based on memory policy, as well as
56  * any architecture dependent bits like global/ASID and SMP shared mapping
57  * bits.
58  */
59 #define _PAGE_DEFAULT           PTE_TYPE_PAGE | PTE_AF
60
61 extern pgprot_t pgprot_default;
62
63 #define _MOD_PROT(p, b) __pgprot(pgprot_val(p) | (b))
64
65 #define PAGE_NONE               _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY)
66 #define PAGE_SHARED             _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN)
67 #define PAGE_SHARED_EXEC        _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN)
68 #define PAGE_COPY               _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY)
69 #define PAGE_COPY_EXEC          _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_RDONLY)
70 #define PAGE_READONLY           _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY)
71 #define PAGE_READONLY_EXEC      _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_RDONLY)
72 #define PAGE_KERNEL             _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_DIRTY)
73 #define PAGE_KERNEL_EXEC        _MOD_PROT(pgprot_default, PTE_UXN | PTE_DIRTY)
74
75 #define __PAGE_NONE             __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY)
76 #define __PAGE_SHARED           __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN)
77 #define __PAGE_SHARED_EXEC      __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN)
78 #define __PAGE_COPY             __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY)
79 #define __PAGE_COPY_EXEC        __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_RDONLY)
80 #define __PAGE_READONLY         __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY)
81 #define __PAGE_READONLY_EXEC    __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_RDONLY)
82
83 #endif /* __ASSEMBLY__ */
84
85 #define __P000  __PAGE_NONE
86 #define __P001  __PAGE_READONLY
87 #define __P010  __PAGE_COPY
88 #define __P011  __PAGE_COPY
89 #define __P100  __PAGE_READONLY_EXEC
90 #define __P101  __PAGE_READONLY_EXEC
91 #define __P110  __PAGE_COPY_EXEC
92 #define __P111  __PAGE_COPY_EXEC
93
94 #define __S000  __PAGE_NONE
95 #define __S001  __PAGE_READONLY
96 #define __S010  __PAGE_SHARED
97 #define __S011  __PAGE_SHARED
98 #define __S100  __PAGE_READONLY_EXEC
99 #define __S101  __PAGE_READONLY_EXEC
100 #define __S110  __PAGE_SHARED_EXEC
101 #define __S111  __PAGE_SHARED_EXEC
102
103 #ifndef __ASSEMBLY__
104 /*
105  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
106  * for zero-mapped memory areas etc..
107  */
108 extern struct page *empty_zero_page;
109 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (empty_zero_page)
110
111 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
112
113 #define pfn_pte(pfn,prot)       (__pte(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
114
115 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
116 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte(ptep, __pte(0))
117 #define pte_page(pte)           (pfn_to_page(pte_pfn(pte)))
118 #define pte_offset_kernel(dir,addr)     (pmd_page_vaddr(*(dir)) + __pte_index(addr))
119
120 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
121 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
122 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
123 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
124
125 /*
126  * The following only work if pte_present(). Undefined behaviour otherwise.
127  */
128 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & PTE_VALID)
129 #define pte_dirty(pte)          (pte_val(pte) & PTE_DIRTY)
130 #define pte_young(pte)          (pte_val(pte) & PTE_AF)
131 #define pte_special(pte)        (pte_val(pte) & PTE_SPECIAL)
132 #define pte_write(pte)          (!(pte_val(pte) & PTE_RDONLY))
133 #define pte_exec(pte)           (!(pte_val(pte) & PTE_UXN))
134
135 #define pte_present_exec_user(pte) \
136         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_USER | PTE_UXN)) == \
137          (PTE_VALID | PTE_USER))
138
139 #define PTE_BIT_FUNC(fn,op) \
140 static inline pte_t pte_##fn(pte_t pte) { pte_val(pte) op; return pte; }
141
142 PTE_BIT_FUNC(wrprotect, |= PTE_RDONLY);
143 PTE_BIT_FUNC(mkwrite,   &= ~PTE_RDONLY);
144 PTE_BIT_FUNC(mkclean,   &= ~PTE_DIRTY);
145 PTE_BIT_FUNC(mkdirty,   |= PTE_DIRTY);
146 PTE_BIT_FUNC(mkold,     &= ~PTE_AF);
147 PTE_BIT_FUNC(mkyoung,   |= PTE_AF);
148 PTE_BIT_FUNC(mkspecial, |= PTE_SPECIAL);
149
150 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
151 {
152         *ptep = pte;
153 }
154
155 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval, unsigned long addr);
156
157 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
158                               pte_t *ptep, pte_t pte)
159 {
160         if (pte_present_exec_user(pte))
161                 __sync_icache_dcache(pte, addr);
162         set_pte(ptep, pte);
163 }
164
165 /*
166  * Huge pte definitions.
167  */
168 #define pte_huge(pte)           ((pte_val(pte) & PTE_TYPE_MASK) == PTE_TYPE_HUGEPAGE)
169 #define pte_mkhuge(pte)         (__pte((pte_val(pte) & ~PTE_TYPE_MASK) | PTE_TYPE_HUGEPAGE))
170
171 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits)         \
172         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
173
174 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
175
176 /*
177  * Mark the prot value as uncacheable and unbufferable.
178  */
179 #define pgprot_noncached(prot) \
180         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRnE))
181 #define pgprot_writecombine(prot) \
182         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_GRE))
183 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
184         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL_NC))
185 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
186 struct file;
187 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
188                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
189
190 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
191 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd))
192
193 #define pmd_bad(pmd)            (!(pmd_val(pmd) & 2))
194
195 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
196 {
197         *pmdp = pmd;
198         dsb();
199 }
200
201 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
202 {
203         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
204 }
205
206 static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
207 {
208         return __va(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
209 }
210
211 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
212
213 /*
214  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
215  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
216  */
217 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page),prot)
218
219 #ifndef CONFIG_ARM64_64K_PAGES
220
221 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
222 #define pud_bad(pud)            (!(pud_val(pud) & 2))
223 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud))
224
225 static inline void set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
226 {
227         *pudp = pud;
228         dsb();
229 }
230
231 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
232 {
233         set_pud(pudp, __pud(0));
234 }
235
236 static inline pmd_t *pud_page_vaddr(pud_t pud)
237 {
238         return __va(pud_val(pud) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
239 }
240
241 #endif  /* CONFIG_ARM64_64K_PAGES */
242
243 /* to find an entry in a page-table-directory */
244 #define pgd_index(addr)         (((addr) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
245
246 #define pgd_offset(mm, addr)    ((mm)->pgd+pgd_index(addr))
247
248 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
249 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
250
251 /* Find an entry in the second-level page table.. */
252 #ifndef CONFIG_ARM64_64K_PAGES
253 #define pmd_index(addr)         (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1))
254 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long addr)
255 {
256         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(addr);
257 }
258 #endif
259
260 /* Find an entry in the third-level page table.. */
261 #define __pte_index(addr)       (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
262
263 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
264 {
265         const pteval_t mask = PTE_USER | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY;
266         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
267         return pte;
268 }
269
270 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
271 extern pgd_t idmap_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
272
273 #define SWAPPER_DIR_SIZE        (3 * PAGE_SIZE)
274 #define IDMAP_DIR_SIZE          (2 * PAGE_SIZE)
275
276 /*
277  * Encode and decode a swap entry:
278  *      bits 0-1:       present (must be zero)
279  *      bit  2:         PTE_FILE
280  *      bits 3-8:       swap type
281  *      bits 9-63:      swap offset
282  */
283 #define __SWP_TYPE_SHIFT        3
284 #define __SWP_TYPE_BITS         6
285 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
286 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
287
288 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
289 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
290 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
291
292 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
293 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
294
295 /*
296  * Ensure that there are not more swap files than can be encoded in the kernel
297  * the PTEs.
298  */
299 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
300
301 /*
302  * Encode and decode a file entry:
303  *      bits 0-1:       present (must be zero)
304  *      bit  2:         PTE_FILE
305  *      bits 3-63:      file offset / PAGE_SIZE
306  */
307 #define pte_file(pte)           (pte_val(pte) & PTE_FILE)
308 #define pte_to_pgoff(x)         (pte_val(x) >> 3)
309 #define pgoff_to_pte(x)         __pte(((x) << 3) | PTE_FILE)
310
311 #define PTE_FILE_MAX_BITS       61
312
313 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr);
314
315 #include <asm-generic/pgtable.h>
316
317 /*
318  * remap a physical page `pfn' of size `size' with page protection `prot'
319  * into virtual address `from'
320  */
321 #define io_remap_pfn_range(vma,from,pfn,size,prot) \
322                 remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot)
323
324 #define pgtable_cache_init() do { } while (0)
325
326 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
327
328 #endif /* __ASM_PGTABLE_H */