[PATCH] mutex subsystem, add atomic_xchg() to all arches
[linux-2.6.git] / include / asm-mips / pgtable-64.h
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (C) 1994, 95, 96, 97, 98, 99, 2000, 2003 Ralf Baechle
7  * Copyright (C) 1999, 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
8  */
9 #ifndef _ASM_PGTABLE_64_H
10 #define _ASM_PGTABLE_64_H
11
12 #include <linux/config.h>
13 #include <linux/linkage.h>
14
15 #include <asm/addrspace.h>
16 #include <asm/page.h>
17 #include <asm/cachectl.h>
18
19 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
20
21 /*
22  * Each address space has 2 4K pages as its page directory, giving 1024
23  * (== PTRS_PER_PGD) 8 byte pointers to pmd tables. Each pmd table is a
24  * single 4K page, giving 512 (== PTRS_PER_PMD) 8 byte pointers to page
25  * tables. Each page table is also a single 4K page, giving 512 (==
26  * PTRS_PER_PTE) 8 byte ptes. Each pud entry is initialized to point to
27  * invalid_pmd_table, each pmd entry is initialized to point to
28  * invalid_pte_table, each pte is initialized to 0. When memory is low,
29  * and a pmd table or a page table allocation fails, empty_bad_pmd_table
30  * and empty_bad_page_table is returned back to higher layer code, so
31  * that the failure is recognized later on. Linux does not seem to
32  * handle these failures very well though. The empty_bad_page_table has
33  * invalid pte entries in it, to force page faults.
34  *
35  * Kernel mappings: kernel mappings are held in the swapper_pg_table.
36  * The layout is identical to userspace except it's indexed with the
37  * fault address - VMALLOC_START.
38  */
39
40 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can map */
41 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - 3))
42 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
43 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
44
45 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map */
46 #define PGDIR_SHIFT     (PMD_SHIFT + (PAGE_SHIFT + PMD_ORDER - 3))
47 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
48 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
49
50 /*
51  * For 4kB page size we use a 3 level page tree and an 8kB pud, which
52  * permits us mapping 40 bits of virtual address space.
53  *
54  * We used to implement 41 bits by having an order 1 pmd level but that seemed
55  * rather pointless.
56  *
57  * For 8kB page size we use a 3 level page tree which permits a total of
58  * 8TB of address space.  Alternatively a 33-bit / 8GB organization using
59  * two levels would be easy to implement.
60  *
61  * For 16kB page size we use a 2 level page tree which permits a total of
62  * 36 bits of virtual address space.  We could add a third level but it seems
63  * like at the moment there's no need for this.
64  *
65  * For 64kB page size we use a 2 level page table tree for a total of 42 bits
66  * of virtual address space.
67  */
68 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_4KB
69 #define PGD_ORDER               1
70 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
71 #define PMD_ORDER               0
72 #define PTE_ORDER               0
73 #endif
74 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_8KB
75 #define PGD_ORDER               0
76 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
77 #define PMD_ORDER               0
78 #define PTE_ORDER               0
79 #endif
80 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_16KB
81 #define PGD_ORDER               0
82 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
83 #define PMD_ORDER               0
84 #define PTE_ORDER               0
85 #endif
86 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_64KB
87 #define PGD_ORDER               0
88 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
89 #define PMD_ORDER               0
90 #define PTE_ORDER               0
91 #endif
92
93 #define PTRS_PER_PGD    ((PAGE_SIZE << PGD_ORDER) / sizeof(pgd_t))
94 #define PTRS_PER_PMD    ((PAGE_SIZE << PMD_ORDER) / sizeof(pmd_t))
95 #define PTRS_PER_PTE    ((PAGE_SIZE << PTE_ORDER) / sizeof(pte_t))
96
97 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
98 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
99
100 #define VMALLOC_START           MAP_BASE
101 #define VMALLOC_END     \
102         (VMALLOC_START + PTRS_PER_PGD * PTRS_PER_PMD * PTRS_PER_PTE * PAGE_SIZE)
103
104 #define pte_ERROR(e) \
105         printk("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
106 #define pmd_ERROR(e) \
107         printk("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
108 #define pgd_ERROR(e) \
109         printk("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
110
111 extern pte_t invalid_pte_table[PTRS_PER_PTE];
112 extern pte_t empty_bad_page_table[PTRS_PER_PTE];
113 extern pmd_t invalid_pmd_table[PTRS_PER_PMD];
114 extern pmd_t empty_bad_pmd_table[PTRS_PER_PMD];
115
116 /*
117  * Empty pgd/pmd entries point to the invalid_pte_table.
118  */
119 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
120 {
121         return pmd_val(pmd) == (unsigned long) invalid_pte_table;
122 }
123
124 #define pmd_bad(pmd)            (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
125
126 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
127 {
128         return pmd_val(pmd) != (unsigned long) invalid_pte_table;
129 }
130
131 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
132 {
133         pmd_val(*pmdp) = ((unsigned long) invalid_pte_table);
134 }
135
136 /*
137  * Empty pud entries point to the invalid_pmd_table.
138  */
139 static inline int pud_none(pud_t pud)
140 {
141         return pud_val(pud) == (unsigned long) invalid_pmd_table;
142 }
143
144 static inline int pud_bad(pud_t pud)
145 {
146         return pud_val(pud) & ~PAGE_MASK;
147 }
148
149 static inline int pud_present(pud_t pud)
150 {
151         return pud_val(pud) != (unsigned long) invalid_pmd_table;
152 }
153
154 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
155 {
156         pud_val(*pudp) = ((unsigned long) invalid_pmd_table);
157 }
158
159 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
160
161 #ifdef CONFIG_CPU_VR41XX
162 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((x).pte >> (PAGE_SHIFT + 2)))
163 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << (PAGE_SHIFT + 2)) | pgprot_val(prot))
164 #else
165 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((x).pte >> PAGE_SHIFT))
166 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot))
167 #endif
168
169 #define __pgd_offset(address)   pgd_index(address)
170 #define __pud_offset(address)   (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
171 #define __pmd_offset(address)   pmd_index(address)
172
173 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
174 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, 0)
175
176 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
177 #define pmd_index(address)      (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
178
179 /* to find an entry in a page-table-directory */
180 #define pgd_offset(mm,addr)     ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
181
182 static inline unsigned long pud_page(pud_t pud)
183 {
184         return pud_val(pud);
185 }
186
187 /* Find an entry in the second-level page table.. */
188 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t * pud, unsigned long address)
189 {
190         return (pmd_t *) pud_page(*pud) + pmd_index(address);
191 }
192
193 /* Find an entry in the third-level page table.. */
194 #define __pte_offset(address)                                           \
195         (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
196 #define pte_offset(dir, address)                                        \
197         ((pte_t *) (pmd_page_kernel(*dir)) + __pte_offset(address))
198 #define pte_offset_kernel(dir, address)                                 \
199         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(dir)) +  __pte_offset(address))
200 #define pte_offset_map(dir, address)                                    \
201         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
202 #define pte_offset_map_nested(dir, address)                             \
203         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
204 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))
205 #define pte_unmap_nested(pte) ((void)(pte))
206
207 /*
208  * Initialize a new pgd / pmd table with invalid pointers.
209  */
210 extern void pgd_init(unsigned long page);
211 extern void pmd_init(unsigned long page, unsigned long pagetable);
212
213 /*
214  * Non-present pages:  high 24 bits are offset, next 8 bits type,
215  * low 32 bits zero.
216  */
217 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
218 { pte_t pte; pte_val(pte) = (type << 32) | (offset << 40); return pte; }
219
220 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 32) & 0xff)
221 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 40)
222 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
223 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
224 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
225
226 /*
227  * Bits 0, 1, 2, 7 and 8 are taken, split up the 32 bits of offset
228  * into this range:
229  */
230 #define PTE_FILE_MAX_BITS       32
231
232 #define pte_to_pgoff(_pte) \
233         ((((_pte).pte >> 3) & 0x1f ) + (((_pte).pte >> 9) << 6 ))
234
235 #define pgoff_to_pte(off) \
236         ((pte_t) { (((off) & 0x1f) << 3) + (((off) >> 6) << 9) + _PAGE_FILE })
237
238 #endif /* _ASM_PGTABLE_64_H */