kmemcheck: add the kmemcheck core
[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 pte_hidden(pte_t x)
321 {
322 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
323         return pte_flags(x) & _PAGE_HIDDEN;
324 #else
325         return 0;
326 #endif
327 }
328
329 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
330 {
331         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_PRESENT;
332 }
333
334 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
335 {
336         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
337            out of sync with upper half. */
338         return (unsigned long)native_pmd_val(pmd) == 0;
339 }
340
341 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
342 {
343         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & PTE_PFN_MASK);
344 }
345
346 /*
347  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
348  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
349  */
350 #define pmd_page(pmd)   pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
351
352 /*
353  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
354  *
355  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
356  * control the given virtual address
357  */
358 static inline unsigned pmd_index(unsigned long address)
359 {
360         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
361 }
362
363 /*
364  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
365  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
366  *
367  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
368  * to linux/mm.h:page_to_nid())
369  */
370 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
371
372 /*
373  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
374  *
375  * this function returns the index of the entry in the pte page which would
376  * control the given virtual address
377  */
378 static inline unsigned pte_index(unsigned long address)
379 {
380         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
381 }
382
383 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
384 {
385         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
386 }
387
388 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
389 {
390         return (pmd_flags(pmd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
391 }
392
393 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
394 {
395         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
396 }
397
398 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot) \
399         remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
400
401 #if PAGETABLE_LEVELS > 2
402 static inline int pud_none(pud_t pud)
403 {
404         return native_pud_val(pud) == 0;
405 }
406
407 static inline int pud_present(pud_t pud)
408 {
409         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
410 }
411
412 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
413 {
414         return (unsigned long)__va((unsigned long)pud_val(pud) & PTE_PFN_MASK);
415 }
416
417 /*
418  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
419  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
420  */
421 #define pud_page(pud)           pfn_to_page(pud_val(pud) >> PAGE_SHIFT)
422
423 /* Find an entry in the second-level page table.. */
424 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
425 {
426         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
427 }
428
429 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
430 {
431         return (pmd_val(pmd) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
432 }
433
434 static inline int pud_large(pud_t pud)
435 {
436         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
437                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
438 }
439
440 static inline int pud_bad(pud_t pud)
441 {
442         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
443 }
444 #else
445 static inline int pud_large(pud_t pud)
446 {
447         return 0;
448 }
449 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS > 2 */
450
451 #if PAGETABLE_LEVELS > 3
452 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
453 {
454         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
455 }
456
457 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
458 {
459         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
460 }
461
462 /*
463  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
464  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
465  */
466 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT)
467
468 /* to find an entry in a page-table-directory. */
469 static inline unsigned pud_index(unsigned long address)
470 {
471         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
472 }
473
474 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
475 {
476         return (pud_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + pud_index(address);
477 }
478
479 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
480 {
481         return (pgd_flags(pgd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
482 }
483
484 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
485 {
486         return !native_pgd_val(pgd);
487 }
488 #endif  /* PAGETABLE_LEVELS > 3 */
489
490 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
491
492 /*
493  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
494  *
495  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
496  * control the given virtual address
497  */
498 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
499
500 /*
501  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
502  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
503  */
504 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index((address)))
505 /*
506  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
507  * of a process's
508  */
509 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
510
511
512 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
513 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
514
515 #ifndef __ASSEMBLY__
516
517 extern int direct_gbpages;
518
519 /* local pte updates need not use xchg for locking */
520 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
521 {
522         pte_t res = *ptep;
523
524         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
525         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
526         return res;
527 }
528
529 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
530                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
531 {
532         native_set_pte(ptep, pte);
533 }
534
535 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
536 /*
537  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
538  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
539  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
540  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
541  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
542  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
543  * requires a subsequent TLB flush.  The notification can optionally be delayed
544  * until the TLB flush event by using the pte_update_defer form of the
545  * interface, but care must be taken to assure that the flush happens while
546  * still holding the same page table lock so that the shadow and primary pages
547  * do not become out of sync on SMP.
548  */
549 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
550 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
551 #endif
552
553 /*
554  * We only update the dirty/accessed state if we set
555  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
556  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
557  * race with other CPU's that might be updating the dirty
558  * bit at the same time.
559  */
560 struct vm_area_struct;
561
562 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
563 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
564                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
565                                  pte_t entry, int dirty);
566
567 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
568 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
569                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
570
571 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
572 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
573                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
574
575 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
576 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
577                                        pte_t *ptep)
578 {
579         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
580         pte_update(mm, addr, ptep);
581         return pte;
582 }
583
584 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
585 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
586                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
587                                             int full)
588 {
589         pte_t pte;
590         if (full) {
591                 /*
592                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
593                  * care about updates and native needs no locking
594                  */
595                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
596         } else {
597                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
598         }
599         return pte;
600 }
601
602 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
603 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
604                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
605 {
606         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
607         pte_update(mm, addr, ptep);
608 }
609
610 /*
611  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
612  *
613  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
614  *  src - ""
615  *  count - the number of pgds to copy.
616  *
617  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
618  * and must not cross a page boundary.
619  */
620 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
621 {
622        memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
623 }
624
625
626 #include <asm-generic/pgtable.h>
627 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
628
629 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */