18ef7ebf2631709dad4f26a681fdbf5dff5a8b2b
[linux-2.6.git] / arch / x86 / include / asm / pgtable.h
1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_H
2 #define _ASM_X86_PGTABLE_H
3
4 #include <asm/page.h>
5
6 #include <asm/pgtable_types.h>
7
8 /*
9  * Macro to mark a page protection value as UC-
10  */
11 #define pgprot_noncached(prot)                                  \
12         ((boot_cpu_data.x86 > 3)                                \
13          ? (__pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_CACHE_UC_MINUS))  \
14          : (prot))
15
16 #ifndef __ASSEMBLY__
17
18 /*
19  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
20  * for zero-mapped memory areas etc..
21  */
22 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
23 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
24
25 extern spinlock_t pgd_lock;
26 extern struct list_head pgd_list;
27
28 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
29 #include <asm/paravirt.h>
30 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
31 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
32 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pte) native_set_pte_at(mm, addr, ptep, pte)
33
34 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
35         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
36
37 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
38
39 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
40 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
41 #define pgd_clear(pgd)                  native_pgd_clear(pgd)
42 #endif
43
44 #ifndef set_pud
45 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
46 #endif
47
48 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
49 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
50 #endif
51
52 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
53 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
54
55 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
56 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
57
58 static inline void __init paravirt_pagetable_setup_start(pgd_t *base)
59 {
60         native_pagetable_setup_start(base);
61 }
62
63 static inline void __init paravirt_pagetable_setup_done(pgd_t *base)
64 {
65         native_pagetable_setup_done(base);
66 }
67
68 #define pgd_val(x)      native_pgd_val(x)
69 #define __pgd(x)        native_make_pgd(x)
70
71 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
72 #define pud_val(x)      native_pud_val(x)
73 #define __pud(x)        native_make_pud(x)
74 #endif
75
76 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
77 #define pmd_val(x)      native_pmd_val(x)
78 #define __pmd(x)        native_make_pmd(x)
79 #endif
80
81 #define pte_val(x)      native_pte_val(x)
82 #define __pte(x)        native_make_pte(x)
83
84 #define arch_end_context_switch(prev)   do {} while(0)
85
86 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
87
88 /*
89  * The following only work if pte_present() is true.
90  * Undefined behaviour if not..
91  */
92 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
93 {
94         return pte_flags(pte) & _PAGE_DIRTY;
95 }
96
97 static inline int pte_young(pte_t pte)
98 {
99         return pte_flags(pte) & _PAGE_ACCESSED;
100 }
101
102 static inline int pte_write(pte_t pte)
103 {
104         return pte_flags(pte) & _PAGE_RW;
105 }
106
107 static inline int pte_file(pte_t pte)
108 {
109         return pte_flags(pte) & _PAGE_FILE;
110 }
111
112 static inline int pte_huge(pte_t pte)
113 {
114         return pte_flags(pte) & _PAGE_PSE;
115 }
116
117 static inline int pte_global(pte_t pte)
118 {
119         return pte_flags(pte) & _PAGE_GLOBAL;
120 }
121
122 static inline int pte_exec(pte_t pte)
123 {
124         return !(pte_flags(pte) & _PAGE_NX);
125 }
126
127 static inline int pte_special(pte_t pte)
128 {
129         return pte_flags(pte) & _PAGE_SPECIAL;
130 }
131
132 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
133 {
134         return (pte_val(pte) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
135 }
136
137 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
138
139 static inline int pmd_large(pmd_t pte)
140 {
141         return (pmd_flags(pte) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
142                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
143 }
144
145 static inline pte_t pte_set_flags(pte_t pte, pteval_t set)
146 {
147         pteval_t v = native_pte_val(pte);
148
149         return native_make_pte(v | set);
150 }
151
152 static inline pte_t pte_clear_flags(pte_t pte, pteval_t clear)
153 {
154         pteval_t v = native_pte_val(pte);
155
156         return native_make_pte(v & ~clear);
157 }
158
159 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
160 {
161         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
162 }
163
164 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
165 {
166         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
167 }
168
169 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
170 {
171         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_RW);
172 }
173
174 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
175 {
176         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_NX);
177 }
178
179 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
180 {
181         return pte_set_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
182 }
183
184 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
185 {
186         return pte_set_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
187 }
188
189 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
190 {
191         return pte_set_flags(pte, _PAGE_RW);
192 }
193
194 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
195 {
196         return pte_set_flags(pte, _PAGE_PSE);
197 }
198
199 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
200 {
201         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_PSE);
202 }
203
204 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
205 {
206         return pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
207 }
208
209 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
210 {
211         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
212 }
213
214 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
215 {
216         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL);
217 }
218
219 /*
220  * Mask out unsupported bits in a present pgprot.  Non-present pgprots
221  * can use those bits for other purposes, so leave them be.
222  */
223 static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
224 {
225         pgprotval_t protval = pgprot_val(pgprot);
226
227         if (protval & _PAGE_PRESENT)
228                 protval &= __supported_pte_mask;
229
230         return protval;
231 }
232
233 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
234 {
235         return __pte(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
236                      massage_pgprot(pgprot));
237 }
238
239 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
240 {
241         return __pmd(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
242                      massage_pgprot(pgprot));
243 }
244
245 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
246 {
247         pteval_t val = pte_val(pte);
248
249         /*
250          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
251          * the newprot (if present):
252          */
253         val &= _PAGE_CHG_MASK;
254         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
255
256         return __pte(val);
257 }
258
259 /* mprotect needs to preserve PAT bits when updating vm_page_prot */
260 #define pgprot_modify pgprot_modify
261 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
262 {
263         pgprotval_t preservebits = pgprot_val(oldprot) & _PAGE_CHG_MASK;
264         pgprotval_t addbits = pgprot_val(newprot);
265         return __pgprot(preservebits | addbits);
266 }
267
268 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_flags(x) & PTE_FLAGS_MASK)
269
270 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
271
272 static inline int is_new_memtype_allowed(unsigned long flags,
273                                                 unsigned long new_flags)
274 {
275         /*
276          * Certain new memtypes are not allowed with certain
277          * requested memtype:
278          * - request is uncached, return cannot be write-back
279          * - request is write-combine, return cannot be write-back
280          */
281         if ((flags == _PAGE_CACHE_UC_MINUS &&
282              new_flags == _PAGE_CACHE_WB) ||
283             (flags == _PAGE_CACHE_WC &&
284              new_flags == _PAGE_CACHE_WB)) {
285                 return 0;
286         }
287
288         return 1;
289 }
290
291 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
292 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
293 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
294
295 #ifdef CONFIG_X86_32
296 # include "pgtable_32.h"
297 #else
298 # include "pgtable_64.h"
299 #endif
300
301 #ifndef __ASSEMBLY__
302 #include <linux/mm_types.h>
303
304 static inline int pte_none(pte_t pte)
305 {
306         return !pte.pte;
307 }
308
309 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
310 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
311 {
312         return a.pte == b.pte;
313 }
314
315 static inline int pte_present(pte_t a)
316 {
317         return pte_flags(a) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
318 }
319
320 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
321 {
322         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_PRESENT;
323 }
324
325 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
326 {
327         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
328            out of sync with upper half. */
329         return (unsigned long)native_pmd_val(pmd) == 0;
330 }
331
332 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
333 {
334         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & PTE_PFN_MASK);
335 }
336
337 /*
338  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
339  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
340  */
341 #define pmd_page(pmd)   pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
342
343 /*
344  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
345  *
346  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
347  * control the given virtual address
348  */
349 static inline unsigned pmd_index(unsigned long address)
350 {
351         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
352 }
353
354 /*
355  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
356  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
357  *
358  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
359  * to linux/mm.h:page_to_nid())
360  */
361 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
362
363 /*
364  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
365  *
366  * this function returns the index of the entry in the pte page which would
367  * control the given virtual address
368  */
369 static inline unsigned pte_index(unsigned long address)
370 {
371         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
372 }
373
374 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
375 {
376         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
377 }
378
379 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
380 {
381         return (pmd_flags(pmd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
382 }
383
384 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
385 {
386         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
387 }
388
389 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot) \
390         remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
391
392 #if PAGETABLE_LEVELS > 2
393 static inline int pud_none(pud_t pud)
394 {
395         return native_pud_val(pud) == 0;
396 }
397
398 static inline int pud_present(pud_t pud)
399 {
400         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
401 }
402
403 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
404 {
405         return (unsigned long)__va((unsigned long)pud_val(pud) & PTE_PFN_MASK);
406 }
407
408 /*
409  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
410  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
411  */
412 #define pud_page(pud)           pfn_to_page(pud_val(pud) >> PAGE_SHIFT)
413
414 /* Find an entry in the second-level page table.. */
415 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
416 {
417         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
418 }
419
420 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
421 {
422         return (pmd_val(pmd) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
423 }
424
425 static inline int pud_large(pud_t pud)
426 {
427         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
428                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
429 }
430
431 static inline int pud_bad(pud_t pud)
432 {
433         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
434 }
435 #else
436 static inline int pud_large(pud_t pud)
437 {
438         return 0;
439 }
440 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS > 2 */
441
442 #if PAGETABLE_LEVELS > 3
443 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
444 {
445         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
446 }
447
448 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
449 {
450         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
451 }
452
453 /*
454  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
455  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
456  */
457 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT)
458
459 /* to find an entry in a page-table-directory. */
460 static inline unsigned pud_index(unsigned long address)
461 {
462         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
463 }
464
465 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
466 {
467         return (pud_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + pud_index(address);
468 }
469
470 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
471 {
472         return (pgd_flags(pgd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
473 }
474
475 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
476 {
477         return !native_pgd_val(pgd);
478 }
479 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS > 3 */
480
481 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
482
483 /*
484  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
485  *
486  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
487  * control the given virtual address
488  */
489 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
490
491 /*
492  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
493  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
494  */
495 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index((address)))
496 /*
497  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
498  * of a process's
499  */
500 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
501
502
503 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
504 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
505
506 #ifndef __ASSEMBLY__
507
508 extern int direct_gbpages;
509
510 /* local pte updates need not use xchg for locking */
511 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
512 {
513         pte_t res = *ptep;
514
515         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
516         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
517         return res;
518 }
519
520 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
521                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
522 {
523         native_set_pte(ptep, pte);
524 }
525
526 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
527 /*
528  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
529  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
530  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
531  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
532  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
533  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
534  * requires a subsequent TLB flush.  The notification can optionally be delayed
535  * until the TLB flush event by using the pte_update_defer form of the
536  * interface, but care must be taken to assure that the flush happens while
537  * still holding the same page table lock so that the shadow and primary pages
538  * do not become out of sync on SMP.
539  */
540 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
541 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
542 #endif
543
544 /*
545  * We only update the dirty/accessed state if we set
546  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
547  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
548  * race with other CPU's that might be updating the dirty
549  * bit at the same time.
550  */
551 struct vm_area_struct;
552
553 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
554 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
555                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
556                                  pte_t entry, int dirty);
557
558 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
559 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
560                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
561
562 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
563 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
564                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
565
566 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
567 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
568                                        pte_t *ptep)
569 {
570         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
571         pte_update(mm, addr, ptep);
572         return pte;
573 }
574
575 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
576 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
577                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
578                                             int full)
579 {
580         pte_t pte;
581         if (full) {
582                 /*
583                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
584                  * care about updates and native needs no locking
585                  */
586                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
587         } else {
588                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
589         }
590         return pte;
591 }
592
593 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
594 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
595                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
596 {
597         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
598         pte_update(mm, addr, ptep);
599 }
600
601 /*
602  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
603  *
604  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
605  *  src - ""
606  *  count - the number of pgds to copy.
607  *
608  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
609  * and must not cross a page boundary.
610  */
611 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
612 {
613        memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
614 }
615
616
617 #include <asm-generic/pgtable.h>
618 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
619
620 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */