x86: unify paravirt pagetable accessors
[linux-2.6.git] / include / asm-x86 / pgtable.h
1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_H
2 #define _ASM_X86_PGTABLE_H
3
4 #define USER_PTRS_PER_PGD       ((TASK_SIZE-1)/PGDIR_SIZE+1)
5 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
6
7 #define _PAGE_BIT_PRESENT       0
8 #define _PAGE_BIT_RW            1
9 #define _PAGE_BIT_USER          2
10 #define _PAGE_BIT_PWT           3
11 #define _PAGE_BIT_PCD           4
12 #define _PAGE_BIT_ACCESSED      5
13 #define _PAGE_BIT_DIRTY         6
14 #define _PAGE_BIT_FILE          6
15 #define _PAGE_BIT_PSE           7       /* 4 MB (or 2MB) page */
16 #define _PAGE_BIT_GLOBAL        8       /* Global TLB entry PPro+ */
17 #define _PAGE_BIT_UNUSED1       9       /* available for programmer */
18 #define _PAGE_BIT_UNUSED2       10
19 #define _PAGE_BIT_UNUSED3       11
20 #define _PAGE_BIT_NX           63       /* No execute: only valid after cpuid check */
21
22 #define _PAGE_PRESENT   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PRESENT)
23 #define _PAGE_RW        (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_RW)
24 #define _PAGE_USER      (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_USER)
25 #define _PAGE_PWT       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PWT)
26 #define _PAGE_PCD       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PCD)
27 #define _PAGE_ACCESSED  (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_ACCESSED)
28 #define _PAGE_DIRTY     (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_DIRTY)
29 #define _PAGE_PSE       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PSE)      /* 2MB page */
30 #define _PAGE_GLOBAL    (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_GLOBAL)   /* Global TLB entry */
31 #define _PAGE_UNUSED1   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED1)
32 #define _PAGE_UNUSED2   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED2)
33 #define _PAGE_UNUSED3   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED3)
34
35 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
36 #define _PAGE_NX        (_AC(1, ULL) << _PAGE_BIT_NX)
37 #else
38 #define _PAGE_NX        0
39 #endif
40
41 /* If _PAGE_PRESENT is clear, we use these: */
42 #define _PAGE_FILE      _PAGE_DIRTY     /* nonlinear file mapping, saved PTE; unset:swap */
43 #define _PAGE_PROTNONE  _PAGE_PSE       /* if the user mapped it with PROT_NONE;
44                                            pte_present gives true */
45
46 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
47 #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
48
49 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
50
51 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
52 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
53
54 #define PAGE_SHARED_EXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
55 #define PAGE_COPY_NOEXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
56 #define PAGE_COPY_EXEC          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
57 #define PAGE_COPY               PAGE_COPY_NOEXEC
58 #define PAGE_READONLY           __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
59 #define PAGE_READONLY_EXEC      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
60
61 #ifdef CONFIG_X86_32
62 #define _PAGE_KERNEL_EXEC \
63         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
64 #define _PAGE_KERNEL (_PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
65
66 #ifndef __ASSEMBLY__
67 extern unsigned long long __PAGE_KERNEL, __PAGE_KERNEL_EXEC;
68 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
69 #else
70 #define __PAGE_KERNEL_EXEC                                              \
71         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
72 #define __PAGE_KERNEL           (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
73 #endif
74
75 #define __PAGE_KERNEL_RO                (__PAGE_KERNEL & ~_PAGE_RW)
76 #define __PAGE_KERNEL_RX                (__PAGE_KERNEL_EXEC & ~_PAGE_RW)
77 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE           (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
78 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL          (__PAGE_KERNEL_RX | _PAGE_USER)
79 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE  (__PAGE_KERNEL_VSYSCALL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
80 #define __PAGE_KERNEL_LARGE             (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
81 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC        (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PSE)
82
83 #ifdef CONFIG_X86_32
84 # define MAKE_GLOBAL(x)                 __pgprot((x))
85 #else
86 # define MAKE_GLOBAL(x)                 __pgprot((x) | _PAGE_GLOBAL)
87 #endif
88
89 #define PAGE_KERNEL                     MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL)
90 #define PAGE_KERNEL_RO                  MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RO)
91 #define PAGE_KERNEL_EXEC                MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_EXEC)
92 #define PAGE_KERNEL_RX                  MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RX)
93 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE             MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
94 #define PAGE_KERNEL_LARGE               MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE)
95 #define PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC          MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC)
96 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL            MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
97 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE    MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE)
98
99 /*         xwr */
100 #define __P000  PAGE_NONE
101 #define __P001  PAGE_READONLY
102 #define __P010  PAGE_COPY
103 #define __P011  PAGE_COPY
104 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
105 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
106 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
107 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
108
109 #define __S000  PAGE_NONE
110 #define __S001  PAGE_READONLY
111 #define __S010  PAGE_SHARED
112 #define __S011  PAGE_SHARED
113 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
114 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
115 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
116 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
117
118 #ifndef __ASSEMBLY__
119
120 /*
121  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
122  * for zero-mapped memory areas etc..
123  */
124 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE/sizeof(unsigned long)];
125 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
126
127
128 /*
129  * The following only work if pte_present() is true.
130  * Undefined behaviour if not..
131  */
132 static inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
133 static inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
134 static inline int pte_write(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_RW; }
135 static inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
136 static inline int pte_huge(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_PSE; }
137
138 static inline int pmd_large(pmd_t pte) {
139         return (pmd_val(pte) & (_PAGE_PSE|_PAGE_PRESENT)) ==
140                 (_PAGE_PSE|_PAGE_PRESENT);
141 }
142
143 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_DIRTY); }
144 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)        { return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_ACCESSED); }
145 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)    { return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_RW); }
146 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)       { return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_NX); }
147 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY); }
148 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED); }
149 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW); }
150 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)       { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_PSE); }
151 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_PSE); }
152
153 extern pteval_t __supported_pte_mask;
154
155 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
156 {
157         return __pte((((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
158                       pgprot_val(pgprot)) & __supported_pte_mask);
159 }
160
161 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
162 {
163         return __pmd((((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
164                       pgprot_val(pgprot)) & __supported_pte_mask);
165 }
166
167 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
168 {
169         pteval_t val = pte_val(pte);
170
171         /*
172          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
173          * the newprot (if present):
174          */
175         val &= _PAGE_CHG_MASK & ~_PAGE_NX;
176         val |= pgprot_val(newprot) & __supported_pte_mask;
177
178         return __pte(val);
179 }
180
181 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
182 #include <asm/paravirt.h>
183 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
184 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
185 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pte) native_set_pte_at(mm, addr, ptep, pte)
186
187 #define set_pte_present(mm, addr, ptep, pte)                            \
188         native_set_pte_present(mm, addr, ptep, pte)
189 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
190         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
191
192 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
193
194 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
195 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
196 #define pgd_clear(pgd)                  native_pgd_clear(pgd)
197 #endif
198
199 #ifndef set_pud
200 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
201 #endif
202
203 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
204 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
205 #endif
206
207 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
208 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
209
210 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
211 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
212 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
213
214 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
215
216 #ifdef CONFIG_X86_32
217 # include "pgtable_32.h"
218 #else
219 # include "pgtable_64.h"
220 #endif
221
222 #ifndef __ASSEMBLY__
223
224 /* local pte updates need not use xchg for locking */
225 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
226 {
227         pte_t res = *ptep;
228
229         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
230         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
231         return res;
232 }
233
234 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
235                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
236 {
237         native_set_pte(ptep, pte);
238 }
239
240 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
241 /*
242  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
243  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
244  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
245  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
246  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
247  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
248  * requires a subsequent TLB flush.  The notification can optionally be delayed
249  * until the TLB flush event by using the pte_update_defer form of the
250  * interface, but care must be taken to assure that the flush happens while
251  * still holding the same page table lock so that the shadow and primary pages
252  * do not become out of sync on SMP.
253  */
254 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
255 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
256 #endif
257
258 /*
259  * We only update the dirty/accessed state if we set
260  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
261  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
262  * race with other CPU's that might be updating the dirty
263  * bit at the same time.
264  */
265 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
266 #define ptep_set_access_flags(vma, address, ptep, entry, dirty)         \
267 ({                                                                      \
268         int __changed = !pte_same(*(ptep), entry);                      \
269         if (__changed && dirty) {                                       \
270                 *ptep = entry;                                          \
271                 pte_update_defer((vma)->vm_mm, (address), (ptep));      \
272                 flush_tlb_page(vma, address);                           \
273         }                                                               \
274         __changed;                                                      \
275 })
276
277 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
278 #define ptep_test_and_clear_young(vma, addr, ptep) ({                   \
279         int __ret = 0;                                                  \
280         if (pte_young(*(ptep)))                                         \
281                 __ret = test_and_clear_bit(_PAGE_BIT_ACCESSED,          \
282                                            &(ptep)->pte);               \
283         if (__ret)                                                      \
284                 pte_update((vma)->vm_mm, addr, ptep);                   \
285         __ret;                                                          \
286 })
287
288 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
289 #define ptep_clear_flush_young(vma, address, ptep)                      \
290 ({                                                                      \
291         int __young;                                                    \
292         __young = ptep_test_and_clear_young((vma), (address), (ptep));  \
293         if (__young)                                                    \
294                 flush_tlb_page(vma, address);                           \
295         __young;                                                        \
296 })
297
298 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
299 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
300 {
301         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
302         pte_update(mm, addr, ptep);
303         return pte;
304 }
305
306 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
307 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, int full)
308 {
309         pte_t pte;
310         if (full) {
311                 /*
312                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
313                  * care about updates and native needs no locking
314                  */
315                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
316         } else {
317                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
318         }
319         return pte;
320 }
321
322 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
323 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
324 {
325         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
326         pte_update(mm, addr, ptep);
327 }
328
329 #include <asm-generic/pgtable.h>
330 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
331
332 #endif  /* _ASM_X86_PGTABLE_H */