ARM: move iotable mappings within the vmalloc region
[linux-3.10.git] / arch / arm / include / asm / pgtable.h
1 /*
2  *  arch/arm/include/asm/pgtable.h
3  *
4  *  Copyright (C) 1995-2002 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #ifndef _ASMARM_PGTABLE_H
11 #define _ASMARM_PGTABLE_H
12
13 #include <linux/const.h>
14 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
15 #include <asm/proc-fns.h>
16
17 #ifndef CONFIG_MMU
18
19 #include "pgtable-nommu.h"
20
21 #else
22
23 #include <asm/memory.h>
24 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
25
26 #include <asm/pgtable-2level.h>
27
28 /*
29  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
30  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
31  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
32  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
33  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
34  * area for the same reason. ;)
35  */
36 #define VMALLOC_OFFSET          (8*1024*1024)
37 #define VMALLOC_START           (((unsigned long)high_memory + VMALLOC_OFFSET) & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
38 #define VMALLOC_END             0xff000000UL
39
40 #define LIBRARY_TEXT_START      0x0c000000
41
42 #ifndef __ASSEMBLY__
43 extern void __pte_error(const char *file, int line, pte_t);
44 extern void __pmd_error(const char *file, int line, pmd_t);
45 extern void __pgd_error(const char *file, int line, pgd_t);
46
47 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte)
48 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd)
49 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd)
50
51 /*
52  * This is the lowest virtual address we can permit any user space
53  * mapping to be mapped at.  This is particularly important for
54  * non-high vector CPUs.
55  */
56 #define FIRST_USER_ADDRESS      PAGE_SIZE
57
58 /*
59  * The pgprot_* and protection_map entries will be fixed up in runtime
60  * to include the cachable and bufferable bits based on memory policy,
61  * as well as any architecture dependent bits like global/ASID and SMP
62  * shared mapping bits.
63  */
64 #define _L_PTE_DEFAULT  L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG
65
66 extern pgprot_t         pgprot_user;
67 extern pgprot_t         pgprot_kernel;
68
69 #define _MOD_PROT(p, b) __pgprot(pgprot_val(p) | (b))
70
71 #define PAGE_NONE               _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY)
72 #define PAGE_SHARED             _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_XN)
73 #define PAGE_SHARED_EXEC        _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER)
74 #define PAGE_COPY               _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
75 #define PAGE_COPY_EXEC          _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
76 #define PAGE_READONLY           _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
77 #define PAGE_READONLY_EXEC      _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
78 #define PAGE_KERNEL             _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_XN)
79 #define PAGE_KERNEL_EXEC        pgprot_kernel
80
81 #define __PAGE_NONE             __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
82 #define __PAGE_SHARED           __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_XN)
83 #define __PAGE_SHARED_EXEC      __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER)
84 #define __PAGE_COPY             __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
85 #define __PAGE_COPY_EXEC        __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
86 #define __PAGE_READONLY         __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
87 #define __PAGE_READONLY_EXEC    __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
88
89 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits)         \
90         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
91
92 #define pgprot_noncached(prot) \
93         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
94
95 #define pgprot_writecombine(prot) \
96         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE)
97
98 #define pgprot_stronglyordered(prot) \
99         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
100
101 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_MEM_BUFFERABLE
102 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
103         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE | L_PTE_XN)
104 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
105 struct file;
106 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
107                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
108 #else
109 #define pgprot_dmacoherent(prot) \
110         __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED | L_PTE_XN)
111 #endif
112
113 #endif /* __ASSEMBLY__ */
114
115 /*
116  * The table below defines the page protection levels that we insert into our
117  * Linux page table version.  These get translated into the best that the
118  * architecture can perform.  Note that on most ARM hardware:
119  *  1) We cannot do execute protection
120  *  2) If we could do execute protection, then read is implied
121  *  3) write implies read permissions
122  */
123 #define __P000  __PAGE_NONE
124 #define __P001  __PAGE_READONLY
125 #define __P010  __PAGE_COPY
126 #define __P011  __PAGE_COPY
127 #define __P100  __PAGE_READONLY_EXEC
128 #define __P101  __PAGE_READONLY_EXEC
129 #define __P110  __PAGE_COPY_EXEC
130 #define __P111  __PAGE_COPY_EXEC
131
132 #define __S000  __PAGE_NONE
133 #define __S001  __PAGE_READONLY
134 #define __S010  __PAGE_SHARED
135 #define __S011  __PAGE_SHARED
136 #define __S100  __PAGE_READONLY_EXEC
137 #define __S101  __PAGE_READONLY_EXEC
138 #define __S110  __PAGE_SHARED_EXEC
139 #define __S111  __PAGE_SHARED_EXEC
140
141 #ifndef __ASSEMBLY__
142 /*
143  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
144  * for zero-mapped memory areas etc..
145  */
146 extern struct page *empty_zero_page;
147 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (empty_zero_page)
148
149
150 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
151
152 /* to find an entry in a page-table-directory */
153 #define pgd_index(addr)         ((addr) >> PGDIR_SHIFT)
154
155 #define pgd_offset(mm, addr)    ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
156
157 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
158 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
159
160 /*
161  * The "pgd_xxx()" functions here are trivial for a folded two-level
162  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
163  * into the pgd entry)
164  */
165 #define pgd_none(pgd)           (0)
166 #define pgd_bad(pgd)            (0)
167 #define pgd_present(pgd)        (1)
168 #define pgd_clear(pgdp)         do { } while (0)
169 #define set_pgd(pgd,pgdp)       do { } while (0)
170 #define set_pud(pud,pudp)       do { } while (0)
171
172
173 /* Find an entry in the second-level page table.. */
174 #define pmd_offset(dir, addr)   ((pmd_t *)(dir))
175
176 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
177 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd))
178 #define pmd_bad(pmd)            (pmd_val(pmd) & 2)
179
180 #define copy_pmd(pmdpd,pmdps)           \
181         do {                            \
182                 pmdpd[0] = pmdps[0];    \
183                 pmdpd[1] = pmdps[1];    \
184                 flush_pmd_entry(pmdpd); \
185         } while (0)
186
187 #define pmd_clear(pmdp)                 \
188         do {                            \
189                 pmdp[0] = __pmd(0);     \
190                 pmdp[1] = __pmd(0);     \
191                 clean_pmd_entry(pmdp);  \
192         } while (0)
193
194 static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
195 {
196         return __va(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
197 }
198
199 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
200
201 /* we don't need complex calculations here as the pmd is folded into the pgd */
202 #define pmd_addr_end(addr,end)  (end)
203
204
205 #ifndef CONFIG_HIGHPTE
206 #define __pte_map(pmd)          pmd_page_vaddr(*(pmd))
207 #define __pte_unmap(pte)        do { } while (0)
208 #else
209 #define __pte_map(pmd)          (pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(pmd)))
210 #define __pte_unmap(pte)        kunmap_atomic(pte)
211 #endif
212
213 #define pte_index(addr)         (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
214
215 #define pte_offset_kernel(pmd,addr)     (pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(addr))
216
217 #define pte_offset_map(pmd,addr)        (__pte_map(pmd) + pte_index(addr))
218 #define pte_unmap(pte)                  __pte_unmap(pte)
219
220 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
221 #define pfn_pte(pfn,prot)       __pte(__pfn_to_phys(pfn) | pgprot_val(prot))
222
223 #define pte_page(pte)           pfn_to_page(pte_pfn(pte))
224 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
225
226 #define set_pte_ext(ptep,pte,ext) cpu_set_pte_ext(ptep,pte,ext)
227 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte_ext(ptep, __pte(0), 0)
228
229 #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
230 static inline void __sync_icache_dcache(pte_t pteval)
231 {
232 }
233 #else
234 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval);
235 #endif
236
237 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
238                               pte_t *ptep, pte_t pteval)
239 {
240         if (addr >= TASK_SIZE)
241                 set_pte_ext(ptep, pteval, 0);
242         else {
243                 __sync_icache_dcache(pteval);
244                 set_pte_ext(ptep, pteval, PTE_EXT_NG);
245         }
246 }
247
248 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
249 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & L_PTE_PRESENT)
250 #define pte_write(pte)          (!(pte_val(pte) & L_PTE_RDONLY))
251 #define pte_dirty(pte)          (pte_val(pte) & L_PTE_DIRTY)
252 #define pte_young(pte)          (pte_val(pte) & L_PTE_YOUNG)
253 #define pte_exec(pte)           (!(pte_val(pte) & L_PTE_XN))
254 #define pte_special(pte)        (0)
255
256 #define pte_present_user(pte) \
257         ((pte_val(pte) & (L_PTE_PRESENT | L_PTE_USER)) == \
258          (L_PTE_PRESENT | L_PTE_USER))
259
260 #define PTE_BIT_FUNC(fn,op) \
261 static inline pte_t pte_##fn(pte_t pte) { pte_val(pte) op; return pte; }
262
263 PTE_BIT_FUNC(wrprotect, |= L_PTE_RDONLY);
264 PTE_BIT_FUNC(mkwrite,   &= ~L_PTE_RDONLY);
265 PTE_BIT_FUNC(mkclean,   &= ~L_PTE_DIRTY);
266 PTE_BIT_FUNC(mkdirty,   |= L_PTE_DIRTY);
267 PTE_BIT_FUNC(mkold,     &= ~L_PTE_YOUNG);
268 PTE_BIT_FUNC(mkyoung,   |= L_PTE_YOUNG);
269
270 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte) { return pte; }
271
272 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
273 {
274         const pteval_t mask = L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY | L_PTE_USER;
275         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
276         return pte;
277 }
278
279 /*
280  * Encode and decode a swap entry.  Swap entries are stored in the Linux
281  * page tables as follows:
282  *
283  *   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
284  *   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
285  *   <--------------- offset --------------------> <- type --> 0 0 0
286  *
287  * This gives us up to 63 swap files and 32GB per swap file.  Note that
288  * the offset field is always non-zero.
289  */
290 #define __SWP_TYPE_SHIFT        3
291 #define __SWP_TYPE_BITS         6
292 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
293 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
294
295 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
296 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
297 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
298
299 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
300 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
301
302 /*
303  * It is an error for the kernel to have more swap files than we can
304  * encode in the PTEs.  This ensures that we know when MAX_SWAPFILES
305  * is increased beyond what we presently support.
306  */
307 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
308
309 /*
310  * Encode and decode a file entry.  File entries are stored in the Linux
311  * page tables as follows:
312  *
313  *   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
314  *   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
315  *   <----------------------- offset ------------------------> 1 0 0
316  */
317 #define pte_file(pte)           (pte_val(pte) & L_PTE_FILE)
318 #define pte_to_pgoff(x)         (pte_val(x) >> 3)
319 #define pgoff_to_pte(x)         __pte(((x) << 3) | L_PTE_FILE)
320
321 #define PTE_FILE_MAX_BITS       29
322
323 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
324 /* FIXME: this is not correct */
325 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
326
327 #include <asm-generic/pgtable.h>
328
329 /*
330  * We provide our own arch_get_unmapped_area to cope with VIPT caches.
331  */
332 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
333
334 /*
335  * remap a physical page `pfn' of size `size' with page protection `prot'
336  * into virtual address `from'
337  */
338 #define io_remap_pfn_range(vma,from,pfn,size,prot) \
339                 remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot)
340
341 #define pgtable_cache_init() do { } while (0)
342
343 void identity_mapping_add(pgd_t *, unsigned long, unsigned long);
344 void identity_mapping_del(pgd_t *, unsigned long, unsigned long);
345
346 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
347
348 #endif /* CONFIG_MMU */
349
350 #endif /* _ASMARM_PGTABLE_H */