[PATCH] fix remaining missing includes
[linux-2.6.git] / include / asm-x86_64 / pgtable.h
1 #ifndef _X86_64_PGTABLE_H
2 #define _X86_64_PGTABLE_H
3
4 /*
5  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
6  * the x86-64 page table tree.
7  */
8 #include <asm/processor.h>
9 #include <asm/fixmap.h>
10 #include <asm/bitops.h>
11 #include <linux/threads.h>
12 #include <asm/pda.h>
13
14 extern pud_t level3_kernel_pgt[512];
15 extern pud_t level3_physmem_pgt[512];
16 extern pud_t level3_ident_pgt[512];
17 extern pmd_t level2_kernel_pgt[512];
18 extern pgd_t init_level4_pgt[];
19 extern unsigned long __supported_pte_mask;
20
21 #define swapper_pg_dir init_level4_pgt
22
23 extern int nonx_setup(char *str);
24 extern void paging_init(void);
25 extern void clear_kernel_mapping(unsigned long addr, unsigned long size);
26
27 extern unsigned long pgkern_mask;
28
29 /*
30  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
31  * for zero-mapped memory areas etc..
32  */
33 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE/sizeof(unsigned long)];
34 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
35
36 /*
37  * PGDIR_SHIFT determines what a top-level page table entry can map
38  */
39 #define PGDIR_SHIFT     39
40 #define PTRS_PER_PGD    512
41
42 /*
43  * 3rd level page
44  */
45 #define PUD_SHIFT       30
46 #define PTRS_PER_PUD    512
47
48 /*
49  * PMD_SHIFT determines the size of the area a middle-level
50  * page table can map
51  */
52 #define PMD_SHIFT       21
53 #define PTRS_PER_PMD    512
54
55 /*
56  * entries per page directory level
57  */
58 #define PTRS_PER_PTE    512
59
60 #define pte_ERROR(e) \
61         printk("%s:%d: bad pte %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pte_val(e))
62 #define pmd_ERROR(e) \
63         printk("%s:%d: bad pmd %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e))
64 #define pud_ERROR(e) \
65         printk("%s:%d: bad pud %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pud_val(e))
66 #define pgd_ERROR(e) \
67         printk("%s:%d: bad pgd %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e))
68
69 #define pgd_none(x)     (!pgd_val(x))
70 #define pud_none(x)     (!pud_val(x))
71
72 static inline void set_pte(pte_t *dst, pte_t val)
73 {
74         pte_val(*dst) = pte_val(val);
75
76 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
77
78 static inline void set_pmd(pmd_t *dst, pmd_t val)
79 {
80         pmd_val(*dst) = pmd_val(val); 
81
82
83 static inline void set_pud(pud_t *dst, pud_t val)
84 {
85         pud_val(*dst) = pud_val(val);
86 }
87
88 static inline void pud_clear (pud_t *pud)
89 {
90         set_pud(pud, __pud(0));
91 }
92
93 static inline void set_pgd(pgd_t *dst, pgd_t val)
94 {
95         pgd_val(*dst) = pgd_val(val); 
96
97
98 static inline void pgd_clear (pgd_t * pgd)
99 {
100         set_pgd(pgd, __pgd(0));
101 }
102
103 #define pud_page(pud) \
104 ((unsigned long) __va(pud_val(pud) & PHYSICAL_PAGE_MASK))
105
106 #define ptep_get_and_clear(mm,addr,xp)  __pte(xchg(&(xp)->pte, 0))
107
108 struct mm_struct;
109
110 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, int full)
111 {
112         pte_t pte;
113         if (full) {
114                 pte = *ptep;
115                 *ptep = __pte(0);
116         } else {
117                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
118         }
119         return pte;
120 }
121
122 #define pte_same(a, b)          ((a).pte == (b).pte)
123
124 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
125 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
126 #define PUD_SIZE        (1UL << PUD_SHIFT)
127 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
128 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
129 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
130
131 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE/PGDIR_SIZE)
132 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
133
134 #ifndef __ASSEMBLY__
135 #define MAXMEM           0x3fffffffffffUL
136 #define VMALLOC_START    0xffffc20000000000UL
137 #define VMALLOC_END      0xffffe1ffffffffffUL
138 #define MODULES_VADDR    0xffffffff88000000UL
139 #define MODULES_END      0xfffffffffff00000UL
140 #define MODULES_LEN   (MODULES_END - MODULES_VADDR)
141
142 #define _PAGE_BIT_PRESENT       0
143 #define _PAGE_BIT_RW            1
144 #define _PAGE_BIT_USER          2
145 #define _PAGE_BIT_PWT           3
146 #define _PAGE_BIT_PCD           4
147 #define _PAGE_BIT_ACCESSED      5
148 #define _PAGE_BIT_DIRTY         6
149 #define _PAGE_BIT_PSE           7       /* 4 MB (or 2MB) page */
150 #define _PAGE_BIT_GLOBAL        8       /* Global TLB entry PPro+ */
151 #define _PAGE_BIT_NX           63       /* No execute: only valid after cpuid check */
152
153 #define _PAGE_PRESENT   0x001
154 #define _PAGE_RW        0x002
155 #define _PAGE_USER      0x004
156 #define _PAGE_PWT       0x008
157 #define _PAGE_PCD       0x010
158 #define _PAGE_ACCESSED  0x020
159 #define _PAGE_DIRTY     0x040
160 #define _PAGE_PSE       0x080   /* 2MB page */
161 #define _PAGE_FILE      0x040   /* nonlinear file mapping, saved PTE; unset:swap */
162 #define _PAGE_GLOBAL    0x100   /* Global TLB entry */
163
164 #define _PAGE_PROTNONE  0x080   /* If not present */
165 #define _PAGE_NX        (1UL<<_PAGE_BIT_NX)
166
167 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
168 #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
169
170 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
171
172 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
173 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
174 #define PAGE_SHARED_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
175 #define PAGE_COPY_NOEXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
176 #define PAGE_COPY PAGE_COPY_NOEXEC
177 #define PAGE_COPY_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
178 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
179 #define PAGE_READONLY_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
180 #define __PAGE_KERNEL \
181         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
182 #define __PAGE_KERNEL_EXEC \
183         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
184 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE \
185         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_PCD | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
186 #define __PAGE_KERNEL_RO \
187         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
188 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL \
189         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
190 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE \
191         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_PCD)
192 #define __PAGE_KERNEL_LARGE \
193         (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
194 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC \
195         (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PSE)
196
197 #define MAKE_GLOBAL(x) __pgprot((x) | _PAGE_GLOBAL)
198
199 #define PAGE_KERNEL MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL)
200 #define PAGE_KERNEL_EXEC MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_EXEC)
201 #define PAGE_KERNEL_RO MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RO)
202 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
203 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL32 __pgprot(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
204 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
205 #define PAGE_KERNEL_LARGE MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE)
206 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE)
207
208 /*         xwr */
209 #define __P000  PAGE_NONE
210 #define __P001  PAGE_READONLY
211 #define __P010  PAGE_COPY
212 #define __P011  PAGE_COPY
213 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
214 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
215 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
216 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
217
218 #define __S000  PAGE_NONE
219 #define __S001  PAGE_READONLY
220 #define __S010  PAGE_SHARED
221 #define __S011  PAGE_SHARED
222 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
223 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
224 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
225 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
226
227 static inline unsigned long pgd_bad(pgd_t pgd) 
228
229        unsigned long val = pgd_val(pgd);
230        val &= ~PTE_MASK; 
231        val &= ~(_PAGE_USER | _PAGE_DIRTY); 
232        return val & ~(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED);      
233
234
235 static inline unsigned long pud_bad(pud_t pud)
236 {
237        unsigned long val = pud_val(pud);
238        val &= ~PTE_MASK;
239        val &= ~(_PAGE_USER | _PAGE_DIRTY);
240        return val & ~(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED);
241 }
242
243 #define pte_none(x)     (!pte_val(x))
244 #define pte_present(x)  (pte_val(x) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE))
245 #define pte_clear(mm,addr,xp)   do { set_pte_at(mm, addr, xp, __pte(0)); } while (0)
246
247 #define pages_to_mb(x) ((x) >> (20-PAGE_SHIFT)) /* FIXME: is this
248                                                    right? */
249 #define pte_page(x)     pfn_to_page(pte_pfn(x))
250 #define pte_pfn(x)  ((pte_val(x) >> PAGE_SHIFT) & __PHYSICAL_MASK)
251
252 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
253 {
254         pte_t pte;
255         pte_val(pte) = (page_nr << PAGE_SHIFT);
256         pte_val(pte) |= pgprot_val(pgprot);
257         pte_val(pte) &= __supported_pte_mask;
258         return pte;
259 }
260
261 /*
262  * The following only work if pte_present() is true.
263  * Undefined behaviour if not..
264  */
265 #define __LARGE_PTE (_PAGE_PSE|_PAGE_PRESENT)
266 static inline int pte_user(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_USER; }
267 extern inline int pte_read(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_USER; }
268 extern inline int pte_exec(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_USER; }
269 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
270 extern inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
271 extern inline int pte_write(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_RW; }
272 static inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
273 static inline int pte_huge(pte_t pte)           { return (pte_val(pte) & __LARGE_PTE) == __LARGE_PTE; }
274
275 extern inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)    { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_USER)); return pte; }
276 extern inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)    { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_USER)); return pte; }
277 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)      { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_DIRTY)); return pte; }
278 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)        { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_ACCESSED)); return pte; }
279 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)    { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_RW)); return pte; }
280 extern inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)       { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_USER)); return pte; }
281 extern inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)       { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_USER)); return pte; }
282 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)      { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY)); return pte; }
283 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)      { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED)); return pte; }
284 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)      { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW)); return pte; }
285 extern inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)       { set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | __LARGE_PTE)); return pte; }
286
287 struct vm_area_struct;
288
289 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
290 {
291         if (!pte_dirty(*ptep))
292                 return 0;
293         return test_and_clear_bit(_PAGE_BIT_DIRTY, ptep);
294 }
295
296 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
297 {
298         if (!pte_young(*ptep))
299                 return 0;
300         return test_and_clear_bit(_PAGE_BIT_ACCESSED, ptep);
301 }
302
303 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
304 {
305         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, ptep);
306 }
307
308 /*
309  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".
310  */
311 #define pgprot_noncached(prot)  (__pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT))
312
313 static inline int pmd_large(pmd_t pte) { 
314         return (pmd_val(pte) & __LARGE_PTE) == __LARGE_PTE; 
315 }       
316
317
318 /*
319  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
320  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
321  */
322
323 /*
324  * Level 4 access.
325  */
326 #define pgd_page(pgd) ((unsigned long) __va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_MASK))
327 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
328 #define pgd_offset(mm, addr) ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
329 #define pgd_offset_k(address) (init_level4_pgt + pgd_index(address))
330 #define pgd_present(pgd) (pgd_val(pgd) & _PAGE_PRESENT)
331 #define mk_kernel_pgd(address) ((pgd_t){ (address) | _KERNPG_TABLE })
332
333 /* PUD - Level3 access */
334 /* to find an entry in a page-table-directory. */
335 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
336 #define pud_offset(pgd, address) ((pud_t *) pgd_page(*(pgd)) + pud_index(address))
337 #define pud_offset_k(pgd, addr) pud_offset(pgd, addr)
338 #define pud_present(pud) (pud_val(pud) & _PAGE_PRESENT)
339
340 static inline pud_t *__pud_offset_k(pud_t *pud, unsigned long address)
341
342         return pud + pud_index(address);
343
344
345 /* PMD  - Level 2 access */
346 #define pmd_page_kernel(pmd) ((unsigned long) __va(pmd_val(pmd) & PTE_MASK))
347 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
348
349 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
350 #define pmd_offset(dir, address) ((pmd_t *) pud_page(*(dir)) + \
351                         pmd_index(address))
352 #define pmd_none(x)     (!pmd_val(x))
353 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
354 #define pmd_clear(xp)   do { set_pmd(xp, __pmd(0)); } while (0)
355 #define pmd_bad(x)      ((pmd_val(x) & (~PTE_MASK & ~_PAGE_USER)) != _KERNPG_TABLE )
356 #define pfn_pmd(nr,prot) (__pmd(((nr) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
357 #define pmd_pfn(x)  ((pmd_val(x) >> PAGE_SHIFT) & __PHYSICAL_MASK)
358
359 #define pte_to_pgoff(pte) ((pte_val(pte) & PHYSICAL_PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT)
360 #define pgoff_to_pte(off) ((pte_t) { ((off) << PAGE_SHIFT) | _PAGE_FILE })
361 #define PTE_FILE_MAX_BITS __PHYSICAL_MASK_SHIFT
362
363 /* PTE - Level 1 access. */
364
365 /* page, protection -> pte */
366 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
367 #define mk_pte_huge(entry) (pte_val(entry) |= _PAGE_PRESENT | _PAGE_PSE)
368  
369 /* physical address -> PTE */
370 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
371
372         pte_t pte;
373         pte_val(pte) = physpage | pgprot_val(pgprot); 
374         return pte; 
375 }
376  
377 /* Change flags of a PTE */
378 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
379
380         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
381         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
382         pte_val(pte) &= __supported_pte_mask;
383        return pte; 
384 }
385
386 #define pte_index(address) \
387                 (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
388 #define pte_offset_kernel(dir, address) ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(dir)) + \
389                         pte_index(address))
390
391 /* x86-64 always has all page tables mapped. */
392 #define pte_offset_map(dir,address) pte_offset_kernel(dir,address)
393 #define pte_offset_map_nested(dir,address) pte_offset_kernel(dir,address)
394 #define pte_unmap(pte) /* NOP */
395 #define pte_unmap_nested(pte) /* NOP */ 
396
397 #define update_mmu_cache(vma,address,pte) do { } while (0)
398
399 /* We only update the dirty/accessed state if we set
400  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
401  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
402  * race with other CPU's that might be updating the dirty
403  * bit at the same time. */
404 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
405 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
406         do {                                                              \
407                 if (__dirty) {                                            \
408                         set_pte(__ptep, __entry);                         \
409                         flush_tlb_page(__vma, __address);                 \
410                 }                                                         \
411         } while (0)
412
413 /* Encode and de-code a swap entry */
414 #define __swp_type(x)                   (((x).val >> 1) & 0x3f)
415 #define __swp_offset(x)                 ((x).val >> 8)
416 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { ((type) << 1) | ((offset) << 8) })
417 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
418 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
419
420 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
421
422 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr); 
423
424 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)         \
425                 remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
426
427 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn)
428 #define GET_IOSPACE(pfn)                0
429 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn)
430
431 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
432
433 #define pgtable_cache_init()   do { } while (0)
434 #define check_pgt_cache()      do { } while (0)
435
436 #define PAGE_AGP    PAGE_KERNEL_NOCACHE
437 #define HAVE_PAGE_AGP 1
438
439 /* fs/proc/kcore.c */
440 #define kc_vaddr_to_offset(v) ((v) & __VIRTUAL_MASK)
441 #define kc_offset_to_vaddr(o) \
442    (((o) & (1UL << (__VIRTUAL_MASK_SHIFT-1))) ? ((o) | (~__VIRTUAL_MASK)) : (o))
443
444 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
445 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
446 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
447 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
448 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
449 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
450 #include <asm-generic/pgtable.h>
451
452 #endif /* _X86_64_PGTABLE_H */