MM: Pass a PTE pointer to update_mmu_cache() rather than the PTE itself
[linux-2.6.git] / arch / avr32 / include / asm / pgtable.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2004-2006 Atmel Corporation
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8 #ifndef __ASM_AVR32_PGTABLE_H
9 #define __ASM_AVR32_PGTABLE_H
10
11 #include <asm/addrspace.h>
12
13 #ifndef __ASSEMBLY__
14 #include <linux/sched.h>
15
16 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
17
18 /*
19  * Use two-level page tables just as the i386 (without PAE)
20  */
21 #include <asm/pgtable-2level.h>
22
23 /*
24  * The following code might need some cleanup when the values are
25  * final...
26  */
27 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
28 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
29 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
30 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
31
32 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
33 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
34
35 #ifndef __ASSEMBLY__
36 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
37 extern void paging_init(void);
38
39 /*
40  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used for
41  * zero-mapped memory areas etc.
42  */
43 extern struct page *empty_zero_page;
44 #define ZERO_PAGE(vaddr) (empty_zero_page)
45
46 /*
47  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
48  * current 8 MiB value just means that there will be a 8 MiB "hole"
49  * after the uncached physical memory (P2 segment) until the vmalloc
50  * area starts. That means that any out-of-bounds memory accesses will
51  * hopefully be caught; we don't know if the end of the P1/P2 segments
52  * are actually used for anything, but it is anyway safer to let the
53  * MMU catch these kinds of errors than to rely on the memory bus.
54  *
55  * A "hole" of the same size is added to the end of the P3 segment as
56  * well. It might seem wasteful to use 16 MiB of virtual address space
57  * on this, but we do have 512 MiB of it...
58  *
59  * The vmalloc() routines leave a hole of 4 KiB between each vmalloced
60  * area for the same reason.
61  */
62 #define VMALLOC_OFFSET  (8 * 1024 * 1024)
63 #define VMALLOC_START   (P3SEG + VMALLOC_OFFSET)
64 #define VMALLOC_END     (P4SEG - VMALLOC_OFFSET)
65 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
66
67 /*
68  * Page flags. Some of these flags are not directly supported by
69  * hardware, so we have to emulate them.
70  */
71 #define _TLBEHI_BIT_VALID       9
72 #define _TLBEHI_VALID           (1 << _TLBEHI_BIT_VALID)
73
74 #define _PAGE_BIT_WT            0  /* W-bit   : write-through */
75 #define _PAGE_BIT_DIRTY         1  /* D-bit   : page changed */
76 #define _PAGE_BIT_SZ0           2  /* SZ0-bit : Size of page */
77 #define _PAGE_BIT_SZ1           3  /* SZ1-bit : Size of page */
78 #define _PAGE_BIT_EXECUTE       4  /* X-bit   : execute access allowed */
79 #define _PAGE_BIT_RW            5  /* AP0-bit : write access allowed */
80 #define _PAGE_BIT_USER          6  /* AP1-bit : user space access allowed */
81 #define _PAGE_BIT_BUFFER        7  /* B-bit   : bufferable */
82 #define _PAGE_BIT_GLOBAL        8  /* G-bit   : global (ignore ASID) */
83 #define _PAGE_BIT_CACHABLE      9  /* C-bit   : cachable */
84
85 /* If we drop support for 1K pages, we get two extra bits */
86 #define _PAGE_BIT_PRESENT       10
87 #define _PAGE_BIT_ACCESSED      11 /* software: page was accessed */
88
89 /* The following flags are only valid when !PRESENT */
90 #define _PAGE_BIT_FILE          0 /* software: pagecache or swap? */
91
92 #define _PAGE_WT                (1 << _PAGE_BIT_WT)
93 #define _PAGE_DIRTY             (1 << _PAGE_BIT_DIRTY)
94 #define _PAGE_EXECUTE           (1 << _PAGE_BIT_EXECUTE)
95 #define _PAGE_RW                (1 << _PAGE_BIT_RW)
96 #define _PAGE_USER              (1 << _PAGE_BIT_USER)
97 #define _PAGE_BUFFER            (1 << _PAGE_BIT_BUFFER)
98 #define _PAGE_GLOBAL            (1 << _PAGE_BIT_GLOBAL)
99 #define _PAGE_CACHABLE          (1 << _PAGE_BIT_CACHABLE)
100
101 /* Software flags */
102 #define _PAGE_ACCESSED          (1 << _PAGE_BIT_ACCESSED)
103 #define _PAGE_PRESENT           (1 << _PAGE_BIT_PRESENT)
104 #define _PAGE_FILE              (1 << _PAGE_BIT_FILE)
105
106 /*
107  * Page types, i.e. sizes. _PAGE_TYPE_NONE corresponds to what is
108  * usually called _PAGE_PROTNONE on other architectures.
109  *
110  * XXX: Find out if _PAGE_PROTNONE is equivalent with !_PAGE_USER. If
111  * so, we can encode all possible page sizes (although we can't really
112  * support 1K pages anyway due to the _PAGE_PRESENT and _PAGE_ACCESSED
113  * bits)
114  *
115  */
116 #define _PAGE_TYPE_MASK         ((1 << _PAGE_BIT_SZ0) | (1 << _PAGE_BIT_SZ1))
117 #define _PAGE_TYPE_NONE         (0 << _PAGE_BIT_SZ0)
118 #define _PAGE_TYPE_SMALL        (1 << _PAGE_BIT_SZ0)
119 #define _PAGE_TYPE_MEDIUM       (2 << _PAGE_BIT_SZ0)
120 #define _PAGE_TYPE_LARGE        (3 << _PAGE_BIT_SZ0)
121
122 /*
123  * Mask which drop software flags. We currently can't handle more than
124  * 512 MiB of physical memory, so we can use bits 29-31 for other
125  * stuff.  With a fixed 4K page size, we can use bits 10-11 as well as
126  * bits 2-3 (SZ)
127  */
128 #define _PAGE_FLAGS_HARDWARE_MASK       0xfffff3ff
129
130 #define _PAGE_FLAGS_CACHE_MASK  (_PAGE_CACHABLE | _PAGE_BUFFER | _PAGE_WT)
131
132 /* Flags that may be modified by software */
133 #define _PAGE_CHG_MASK          (PTE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY \
134                                  | _PAGE_FLAGS_CACHE_MASK)
135
136 #define _PAGE_FLAGS_READ        (_PAGE_CACHABLE | _PAGE_BUFFER)
137 #define _PAGE_FLAGS_WRITE       (_PAGE_FLAGS_READ | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY)
138
139 #define _PAGE_NORMAL(x) __pgprot((x) | _PAGE_PRESENT | _PAGE_TYPE_SMALL \
140                                  | _PAGE_ACCESSED)
141
142 #define PAGE_NONE       (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_TYPE_NONE)
143 #define PAGE_READ       (_PAGE_FLAGS_READ | _PAGE_USER)
144 #define PAGE_EXEC       (_PAGE_FLAGS_READ | _PAGE_EXECUTE | _PAGE_USER)
145 #define PAGE_WRITE      (_PAGE_FLAGS_WRITE | _PAGE_USER)
146 #define PAGE_KERNEL     _PAGE_NORMAL(_PAGE_FLAGS_WRITE | _PAGE_EXECUTE | _PAGE_GLOBAL)
147 #define PAGE_KERNEL_RO  _PAGE_NORMAL(_PAGE_FLAGS_READ | _PAGE_EXECUTE | _PAGE_GLOBAL)
148
149 #define _PAGE_P(x)      _PAGE_NORMAL((x) & ~(_PAGE_RW | _PAGE_DIRTY))
150 #define _PAGE_S(x)      _PAGE_NORMAL(x)
151
152 #define PAGE_COPY       _PAGE_P(PAGE_WRITE | PAGE_READ)
153 #define PAGE_SHARED     _PAGE_S(PAGE_WRITE | PAGE_READ)
154
155 #ifndef __ASSEMBLY__
156 /*
157  * The hardware supports flags for write- and execute access. Read is
158  * always allowed if the page is loaded into the TLB, so the "-w-",
159  * "--x" and "-wx" mappings are implemented as "rw-", "r-x" and "rwx",
160  * respectively.
161  *
162  * The "---" case is handled by software; the page will simply not be
163  * loaded into the TLB if the page type is _PAGE_TYPE_NONE.
164  */
165
166 #define __P000  __pgprot(PAGE_NONE)
167 #define __P001  _PAGE_P(PAGE_READ)
168 #define __P010  _PAGE_P(PAGE_WRITE)
169 #define __P011  _PAGE_P(PAGE_WRITE | PAGE_READ)
170 #define __P100  _PAGE_P(PAGE_EXEC)
171 #define __P101  _PAGE_P(PAGE_EXEC | PAGE_READ)
172 #define __P110  _PAGE_P(PAGE_EXEC | PAGE_WRITE)
173 #define __P111  _PAGE_P(PAGE_EXEC | PAGE_WRITE | PAGE_READ)
174
175 #define __S000  __pgprot(PAGE_NONE)
176 #define __S001  _PAGE_S(PAGE_READ)
177 #define __S010  _PAGE_S(PAGE_WRITE)
178 #define __S011  _PAGE_S(PAGE_WRITE | PAGE_READ)
179 #define __S100  _PAGE_S(PAGE_EXEC)
180 #define __S101  _PAGE_S(PAGE_EXEC | PAGE_READ)
181 #define __S110  _PAGE_S(PAGE_EXEC | PAGE_WRITE)
182 #define __S111  _PAGE_S(PAGE_EXEC | PAGE_WRITE | PAGE_READ)
183
184 #define pte_none(x)     (!pte_val(x))
185 #define pte_present(x)  (pte_val(x) & _PAGE_PRESENT)
186
187 #define pte_clear(mm,addr,xp)                                   \
188         do {                                                    \
189                 set_pte_at(mm, addr, xp, __pte(0));             \
190         } while (0)
191
192 /*
193  * The following only work if pte_present() is true.
194  * Undefined behaviour if not..
195  */
196 static inline int pte_write(pte_t pte)
197 {
198         return pte_val(pte) & _PAGE_RW;
199 }
200 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
201 {
202         return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;
203 }
204 static inline int pte_young(pte_t pte)
205 {
206         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
207 }
208 static inline int pte_special(pte_t pte)
209 {
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * The following only work if pte_present() is not true.
215  */
216 static inline int pte_file(pte_t pte)
217 {
218         return pte_val(pte) & _PAGE_FILE;
219 }
220
221 /* Mutator functions for PTE bits */
222 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
223 {
224         set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_RW));
225         return pte;
226 }
227 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
228 {
229         set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_DIRTY));
230         return pte;
231 }
232 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
233 {
234         set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_ACCESSED));
235         return pte;
236 }
237 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
238 {
239         set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW));
240         return pte;
241 }
242 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
243 {
244         set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY));
245         return pte;
246 }
247 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
248 {
249         set_pte(&pte, __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED));
250         return pte;
251 }
252 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
253 {
254         return pte;
255 }
256
257 #define pmd_none(x)     (!pmd_val(x))
258 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x))
259
260 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
261 {
262         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
263 }
264
265 #define pmd_bad(x)      (pmd_val(x) & ~PAGE_MASK)
266
267 /*
268  * Permanent address of a page. We don't support highmem, so this is
269  * trivial.
270  */
271 #define pages_to_mb(x)  ((x) >> (20-PAGE_SHIFT))
272 #define pte_page(x)     (pfn_to_page(pte_pfn(x)))
273
274 /*
275  * Mark the prot value as uncacheable and unbufferable
276  */
277 #define pgprot_noncached(prot)                                          \
278         __pgprot(pgprot_val(prot) & ~(_PAGE_BUFFER | _PAGE_CACHABLE))
279
280 /*
281  * Mark the prot value as uncacheable but bufferable
282  */
283 #define pgprot_writecombine(prot)                                       \
284         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHABLE) | _PAGE_BUFFER)
285
286 /*
287  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
288  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
289  *
290  * extern pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
291  */
292 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
293
294 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
295 {
296         set_pte(&pte, __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK)
297                             | pgprot_val(newprot)));
298         return pte;
299 }
300
301 #define page_pte(page)  page_pte_prot(page, __pgprot(0))
302
303 #define pmd_page_vaddr(pmd)     pmd_val(pmd)
304 #define pmd_page(pmd)           (virt_to_page(pmd_val(pmd)))
305
306 /* to find an entry in a page-table-directory. */
307 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT)     \
308                                  & (PTRS_PER_PGD - 1))
309 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
310
311 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
312 #define pgd_offset_k(address)   pgd_offset(&init_mm, address)
313
314 /* Find an entry in the third-level page table.. */
315 #define pte_index(address)                              \
316         ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
317 #define pte_offset(dir, address)                                        \
318         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) + pte_index(address))
319 #define pte_offset_kernel(dir, address)                                 \
320         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) + pte_index(address))
321 #define pte_offset_map(dir, address) pte_offset_kernel(dir, address)
322 #define pte_offset_map_nested(dir, address) pte_offset_kernel(dir, address)
323 #define pte_unmap(pte)          do { } while (0)
324 #define pte_unmap_nested(pte)   do { } while (0)
325
326 struct vm_area_struct;
327 extern void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
328                              unsigned long address, pte_t *ptep);
329
330 /*
331  * Encode and decode a swap entry
332  *
333  * Constraints:
334  *   _PAGE_FILE at bit 0
335  *   _PAGE_TYPE_* at bits 2-3 (for emulating _PAGE_PROTNONE)
336  *   _PAGE_PRESENT at bit 10
337  *
338  * We encode the type into bits 4-9 and offset into bits 11-31. This
339  * gives us a 21 bits offset, or 2**21 * 4K = 8G usable swap space per
340  * device, and 64 possible types.
341  *
342  * NOTE: We should set ZEROs at the position of _PAGE_PRESENT
343  *       and _PAGE_PROTNONE bits
344  */
345 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 4) & 0x3f)
346 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 11)
347 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t) { ((type) << 4) | ((offset) << 11) })
348 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
349 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
350
351 /*
352  * Encode and decode a nonlinear file mapping entry. We have to
353  * preserve _PAGE_FILE and _PAGE_PRESENT here. _PAGE_TYPE_* isn't
354  * necessary, since _PAGE_FILE implies !_PAGE_PROTNONE (?)
355  */
356 #define PTE_FILE_MAX_BITS       30
357 #define pte_to_pgoff(pte)       (((pte_val(pte) >> 1) & 0x1ff)          \
358                                  | ((pte_val(pte) >> 11) << 9))
359 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) { ((((off) & 0x1ff) << 1)      \
360                                             | (((off) >> 9) << 11)      \
361                                             | _PAGE_FILE) })
362
363 typedef pte_t *pte_addr_t;
364
365 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
366
367 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot) \
368         remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
369
370 /* No page table caches to initialize (?) */
371 #define pgtable_cache_init()    do { } while(0)
372
373 #include <asm-generic/pgtable.h>
374
375 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
376
377 #endif /* __ASM_AVR32_PGTABLE_H */