x86: PAT phys_mem_access_prot_allowed for dev/mem mmap
[linux-2.6.git] / include / asm-x86 / pgtable.h
index 2f93723..1902f0a 100644 (file)
@@ -4,19 +4,21 @@
 #define USER_PTRS_PER_PGD      ((TASK_SIZE-1)/PGDIR_SIZE+1)
 #define FIRST_USER_ADDRESS     0
 
-#define _PAGE_BIT_PRESENT      0
-#define _PAGE_BIT_RW           1
-#define _PAGE_BIT_USER         2
-#define _PAGE_BIT_PWT          3
-#define _PAGE_BIT_PCD          4
-#define _PAGE_BIT_ACCESSED     5
-#define _PAGE_BIT_DIRTY                6
+#define _PAGE_BIT_PRESENT      0       /* is present */
+#define _PAGE_BIT_RW           1       /* writeable */
+#define _PAGE_BIT_USER         2       /* userspace addressable */
+#define _PAGE_BIT_PWT          3       /* page write through */
+#define _PAGE_BIT_PCD          4       /* page cache disabled */
+#define _PAGE_BIT_ACCESSED     5       /* was accessed (raised by CPU) */
+#define _PAGE_BIT_DIRTY                6       /* was written to (raised by CPU) */
 #define _PAGE_BIT_FILE         6
 #define _PAGE_BIT_PSE          7       /* 4 MB (or 2MB) page */
+#define _PAGE_BIT_PAT          7       /* on 4KB pages */
 #define _PAGE_BIT_GLOBAL       8       /* Global TLB entry PPro+ */
 #define _PAGE_BIT_UNUSED1      9       /* available for programmer */
 #define _PAGE_BIT_UNUSED2      10
 #define _PAGE_BIT_UNUSED3      11
+#define _PAGE_BIT_PAT_LARGE    12      /* On 2MB or 1GB pages */
 #define _PAGE_BIT_NX           63       /* No execute: only valid after cpuid check */
 
 /*
@@ -36,6 +38,8 @@
 #define _PAGE_UNUSED1  (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED1)
 #define _PAGE_UNUSED2  (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED2)
 #define _PAGE_UNUSED3  (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED3)
+#define _PAGE_PAT      (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PAT)
+#define _PAGE_PAT_LARGE (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PAT_LARGE)
 
 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
 #define _PAGE_NX       (_AC(1, ULL) << _PAGE_BIT_NX)
 #endif
 
 /* If _PAGE_PRESENT is clear, we use these: */
-#define _PAGE_FILE     _PAGE_DIRTY     /* nonlinear file mapping, saved PTE; unset:swap */
+#define _PAGE_FILE     _PAGE_DIRTY     /* nonlinear file mapping,
+                                        * saved PTE; unset:swap */
 #define _PAGE_PROTNONE _PAGE_PSE       /* if the user mapped it with PROT_NONE;
                                           pte_present gives true */
 
-#define _PAGE_TABLE    (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
-#define _KERNPG_TABLE  (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
+#define _PAGE_TABLE    (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER |        \
+                        _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
+#define _KERNPG_TABLE  (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED |    \
+                        _PAGE_DIRTY)
 
 #define _PAGE_CHG_MASK (PTE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
 
-#define PAGE_NONE      __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
-#define PAGE_SHARED    __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
+#define _PAGE_CACHE_MASK       (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
+#define _PAGE_CACHE_WB         (0)
+#define _PAGE_CACHE_WC         (_PAGE_PWT)
+#define _PAGE_CACHE_UC_MINUS   (_PAGE_PCD)
+#define _PAGE_CACHE_UC         (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 
-#define PAGE_SHARED_EXEC       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
-#define PAGE_COPY_NOEXEC       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
-#define PAGE_COPY_EXEC         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
+#define PAGE_NONE      __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
+#define PAGE_SHARED    __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | \
+                                _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
+
+#define PAGE_SHARED_EXEC       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |     \
+                                        _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
+#define PAGE_COPY_NOEXEC       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
+                                        _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
+#define PAGE_COPY_EXEC         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
+                                        _PAGE_ACCESSED)
 #define PAGE_COPY              PAGE_COPY_NOEXEC
-#define PAGE_READONLY          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
-#define PAGE_READONLY_EXEC     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
+#define PAGE_READONLY          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
+                                        _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
+#define PAGE_READONLY_EXEC     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
+                                        _PAGE_ACCESSED)
 
 #ifdef CONFIG_X86_32
 #define _PAGE_KERNEL_EXEC \
@@ -79,7 +98,10 @@ extern pteval_t __PAGE_KERNEL, __PAGE_KERNEL_EXEC;
 
 #define __PAGE_KERNEL_RO               (__PAGE_KERNEL & ~_PAGE_RW)
 #define __PAGE_KERNEL_RX               (__PAGE_KERNEL_EXEC & ~_PAGE_RW)
+#define __PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE     (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
+#define __PAGE_KERNEL_WC               (__PAGE_KERNEL | _PAGE_CACHE_WC)
 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE          (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
+#define __PAGE_KERNEL_UC_MINUS         (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD)
 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL         (__PAGE_KERNEL_RX | _PAGE_USER)
 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE (__PAGE_KERNEL_VSYSCALL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
 #define __PAGE_KERNEL_LARGE            (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
@@ -95,7 +117,10 @@ extern pteval_t __PAGE_KERNEL, __PAGE_KERNEL_EXEC;
 #define PAGE_KERNEL_RO                 MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RO)
 #define PAGE_KERNEL_EXEC               MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_EXEC)
 #define PAGE_KERNEL_RX                 MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RX)
+#define PAGE_KERNEL_WC                 MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_WC)
 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE            MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
+#define PAGE_KERNEL_UC_MINUS           MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_UC_MINUS)
+#define PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE       MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE)
 #define PAGE_KERNEL_LARGE              MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE)
 #define PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC         MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC)
 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL           MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
@@ -126,38 +151,111 @@ extern pteval_t __PAGE_KERNEL, __PAGE_KERNEL_EXEC;
  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  * for zero-mapped memory areas etc..
  */
-extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE/sizeof(unsigned long)];
+extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
 
+extern spinlock_t pgd_lock;
+extern struct list_head pgd_list;
 
 /*
  * The following only work if pte_present() is true.
  * Undefined behaviour if not..
  */
-static inline int pte_dirty(pte_t pte)         { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
-static inline int pte_young(pte_t pte)         { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
-static inline int pte_write(pte_t pte)         { return pte_val(pte) & _PAGE_RW; }
-static inline int pte_file(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
-static inline int pte_huge(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_PSE; }
-static inline int pte_global(pte_t pte)        { return pte_val(pte) & _PAGE_GLOBAL; }
-static inline int pte_exec(pte_t pte)          { return !(pte_val(pte) & _PAGE_NX); }
-
-static inline int pmd_large(pmd_t pte) {
-       return (pmd_val(pte) & (_PAGE_PSE|_PAGE_PRESENT)) ==
-               (_PAGE_PSE|_PAGE_PRESENT);
+static inline int pte_dirty(pte_t pte)
+{
+       return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;
+}
+
+static inline int pte_young(pte_t pte)
+{
+       return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
+}
+
+static inline int pte_write(pte_t pte)
+{
+       return pte_val(pte) & _PAGE_RW;
+}
+
+static inline int pte_file(pte_t pte)
+{
+       return pte_val(pte) & _PAGE_FILE;
+}
+
+static inline int pte_huge(pte_t pte)
+{
+       return pte_val(pte) & _PAGE_PSE;
+}
+
+static inline int pte_global(pte_t pte)
+{
+       return pte_val(pte) & _PAGE_GLOBAL;
+}
+
+static inline int pte_exec(pte_t pte)
+{
+       return !(pte_val(pte) & _PAGE_NX);
+}
+
+static inline int pmd_large(pmd_t pte)
+{
+       return (pmd_val(pte) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
+               (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_DIRTY);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_ACCESSED);
+}
+
+static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_RW);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_NX);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_PSE);
 }
 
-static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)     { return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_DIRTY); }
-static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)       { return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_ACCESSED); }
-static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)   { return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_RW); }
-static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_NX); }
-static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)     { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY); }
-static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)     { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED); }
-static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)     { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW); }
-static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)      { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_PSE); }
-static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)     { return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_PSE); }
-static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)    { return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_GLOBAL); }
-static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)   { return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_GLOBAL); }
+static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_PSE);
+}
+
+static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_GLOBAL);
+}
+
+static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
+{
+       return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_GLOBAL);
+}
 
 extern pteval_t __supported_pte_mask;
 
@@ -189,6 +287,17 @@ static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 
 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_val(x) & (0xfff | _PAGE_NX))
 
+#define canon_pgprot(p) __pgprot(pgprot_val(p) & __supported_pte_mask)
+
+#ifndef __ASSEMBLY__
+#define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
+struct file;
+pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
+                              unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
+int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
+                              unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
+#endif
+
 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 #include <asm/paravirt.h>
 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
@@ -232,6 +341,21 @@ static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 
 #ifndef __ASSEMBLY__
 
+enum {
+       PG_LEVEL_NONE,
+       PG_LEVEL_4K,
+       PG_LEVEL_2M,
+       PG_LEVEL_1G,
+};
+
+/*
+ * Helper function that returns the kernel pagetable entry controlling
+ * the virtual address 'address'. NULL means no pagetable entry present.
+ * NOTE: the return type is pte_t but if the pmd is PSE then we return it
+ * as a pte too.
+ */
+extern pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level);
+
 /* local pte updates need not use xchg for locking */
 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 {
@@ -307,7 +431,8 @@ static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 })
 
 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
-static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
+static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
+                                      pte_t *ptep)
 {
        pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
        pte_update(mm, addr, ptep);
@@ -315,7 +440,9 @@ static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 }
 
 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
-static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, int full)
+static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
+                                           unsigned long addr, pte_t *ptep,
+                                           int full)
 {
        pte_t pte;
        if (full) {
@@ -331,7 +458,8 @@ static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm, unsigned long
 }
 
 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
-static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
+static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
+                                     unsigned long addr, pte_t *ptep)
 {
        clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
        pte_update(mm, addr, ptep);