m68k: discontinuous memory support
[linux-2.6.git] / include / asm-m68k / motorola_pgtable.h
1 #ifndef _MOTOROLA_PGTABLE_H
2 #define _MOTOROLA_PGTABLE_H
3
4
5 /*
6  * Definitions for MMU descriptors
7  */
8 #define _PAGE_PRESENT   0x001
9 #define _PAGE_SHORT     0x002
10 #define _PAGE_RONLY     0x004
11 #define _PAGE_ACCESSED  0x008
12 #define _PAGE_DIRTY     0x010
13 #define _PAGE_SUPER     0x080   /* 68040 supervisor only */
14 #define _PAGE_GLOBAL040 0x400   /* 68040 global bit, used for kva descs */
15 #define _PAGE_NOCACHE030 0x040  /* 68030 no-cache mode */
16 #define _PAGE_NOCACHE   0x060   /* 68040 cache mode, non-serialized */
17 #define _PAGE_NOCACHE_S 0x040   /* 68040 no-cache mode, serialized */
18 #define _PAGE_CACHE040  0x020   /* 68040 cache mode, cachable, copyback */
19 #define _PAGE_CACHE040W 0x000   /* 68040 cache mode, cachable, write-through */
20
21 #define _DESCTYPE_MASK  0x003
22
23 #define _CACHEMASK040   (~0x060)
24 #define _TABLE_MASK     (0xfffffe00)
25
26 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_SHORT)
27 #define _PAGE_CHG_MASK  (PAGE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOCACHE)
28
29 #define _PAGE_PROTNONE  0x004
30 #define _PAGE_FILE      0x008   /* pagecache or swap? */
31
32 #ifndef __ASSEMBLY__
33
34 /* This is the cache mode to be used for pages containing page descriptors for
35  * processors >= '040. It is in pte_mknocache(), and the variable is defined
36  * and initialized in head.S */
37 extern int m68k_pgtable_cachemode;
38
39 /* This is the cache mode for normal pages, for supervisor access on
40  * processors >= '040. It is used in pte_mkcache(), and the variable is
41  * defined and initialized in head.S */
42
43 #if defined(CPU_M68060_ONLY) && defined(CONFIG_060_WRITETHROUGH)
44 #define m68k_supervisor_cachemode _PAGE_CACHE040W
45 #elif defined(CPU_M68040_OR_M68060_ONLY)
46 #define m68k_supervisor_cachemode _PAGE_CACHE040
47 #elif defined(CPU_M68020_OR_M68030_ONLY)
48 #define m68k_supervisor_cachemode 0
49 #else
50 extern int m68k_supervisor_cachemode;
51 #endif
52
53 #if defined(CPU_M68040_OR_M68060_ONLY)
54 #define mm_cachebits _PAGE_CACHE040
55 #elif defined(CPU_M68020_OR_M68030_ONLY)
56 #define mm_cachebits 0
57 #else
58 extern unsigned long mm_cachebits;
59 #endif
60
61 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED | mm_cachebits)
62 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | mm_cachebits)
63 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RONLY | _PAGE_ACCESSED | mm_cachebits)
64 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RONLY | _PAGE_ACCESSED | mm_cachebits)
65 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | mm_cachebits)
66
67 /* Alternate definitions that are compile time constants, for
68    initializing protection_map.  The cachebits are fixed later.  */
69 #define PAGE_NONE_C     __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
70 #define PAGE_SHARED_C   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED)
71 #define PAGE_COPY_C     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RONLY | _PAGE_ACCESSED)
72 #define PAGE_READONLY_C __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RONLY | _PAGE_ACCESSED)
73
74 /*
75  * The m68k can't do page protection for execute, and considers that the same are read.
76  * Also, write permissions imply read permissions. This is the closest we can get..
77  */
78 #define __P000  PAGE_NONE_C
79 #define __P001  PAGE_READONLY_C
80 #define __P010  PAGE_COPY_C
81 #define __P011  PAGE_COPY_C
82 #define __P100  PAGE_READONLY_C
83 #define __P101  PAGE_READONLY_C
84 #define __P110  PAGE_COPY_C
85 #define __P111  PAGE_COPY_C
86
87 #define __S000  PAGE_NONE_C
88 #define __S001  PAGE_READONLY_C
89 #define __S010  PAGE_SHARED_C
90 #define __S011  PAGE_SHARED_C
91 #define __S100  PAGE_READONLY_C
92 #define __S101  PAGE_READONLY_C
93 #define __S110  PAGE_SHARED_C
94 #define __S111  PAGE_SHARED_C
95
96 /*
97  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
98  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
99  */
100 #define mk_pte(page, pgprot) pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
101
102 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
103 {
104         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot);
105         return pte;
106 }
107
108 static inline void pmd_set(pmd_t *pmdp, pte_t *ptep)
109 {
110         unsigned long ptbl = virt_to_phys(ptep) | _PAGE_TABLE | _PAGE_ACCESSED;
111         unsigned long *ptr = pmdp->pmd;
112         short i = 16;
113         while (--i >= 0) {
114                 *ptr++ = ptbl;
115                 ptbl += (sizeof(pte_t)*PTRS_PER_PTE/16);
116         }
117 }
118
119 static inline void pgd_set(pgd_t *pgdp, pmd_t *pmdp)
120 {
121         pgd_val(*pgdp) = _PAGE_TABLE | _PAGE_ACCESSED | __pa(pmdp);
122 }
123
124 #define __pte_page(pte) ((unsigned long)__va(pte_val(pte) & PAGE_MASK))
125 #define __pmd_page(pmd) ((unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & _TABLE_MASK))
126 #define __pgd_page(pgd) ((unsigned long)__va(pgd_val(pgd) & _TABLE_MASK))
127
128
129 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
130 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE))
131 #define pte_clear(mm,addr,ptep)         ({ pte_val(*(ptep)) = 0; })
132
133 #define pte_page(pte)           virt_to_page(__va(pte_val(pte)))
134 #define pte_pfn(pte)            (pte_val(pte) >> PAGE_SHIFT)
135 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot))
136
137 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
138 #define pmd_bad(pmd)            ((pmd_val(pmd) & _DESCTYPE_MASK) != _PAGE_TABLE)
139 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd) & _PAGE_TABLE)
140 #define pmd_clear(pmdp) ({                      \
141         unsigned long *__ptr = pmdp->pmd;       \
142         short __i = 16;                         \
143         while (--__i >= 0)                      \
144                 *__ptr++ = 0;                   \
145 })
146 #define pmd_page(pmd)           virt_to_page(__va(pmd_val(pmd)))
147
148
149 #define pgd_none(pgd)           (!pgd_val(pgd))
150 #define pgd_bad(pgd)            ((pgd_val(pgd) & _DESCTYPE_MASK) != _PAGE_TABLE)
151 #define pgd_present(pgd)        (pgd_val(pgd) & _PAGE_TABLE)
152 #define pgd_clear(pgdp)         ({ pgd_val(*pgdp) = 0; })
153 #define pgd_page(pgd)           (mem_map + ((unsigned long)(__va(pgd_val(pgd)) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT))
154
155 #define pte_ERROR(e) \
156         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
157 #define pmd_ERROR(e) \
158         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
159 #define pgd_ERROR(e) \
160         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
161
162
163 /*
164  * The following only work if pte_present() is true.
165  * Undefined behaviour if not..
166  */
167 static inline int pte_read(pte_t pte)           { return 1; }
168 static inline int pte_write(pte_t pte)          { return !(pte_val(pte) & _PAGE_RONLY); }
169 static inline int pte_exec(pte_t pte)           { return 1; }
170 static inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
171 static inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
172 static inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
173
174 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_RONLY; return pte; }
175 static inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)    { return pte; }
176 static inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)    { return pte; }
177 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY; return pte; }
178 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)        { pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED; return pte; }
179 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~_PAGE_RONLY; return pte; }
180 static inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)       { return pte; }
181 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)       { return pte; }
182 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY; return pte; }
183 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED; return pte; }
184 static inline pte_t pte_mknocache(pte_t pte)
185 {
186         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _CACHEMASK040) | m68k_pgtable_cachemode;
187         return pte;
188 }
189 static inline pte_t pte_mkcache(pte_t pte)
190 {
191         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _CACHEMASK040) | m68k_supervisor_cachemode;
192         return pte;
193 }
194
195 #define PAGE_DIR_OFFSET(tsk,address) pgd_offset((tsk),(address))
196
197 #define pgd_index(address)     ((address) >> PGDIR_SHIFT)
198
199 /* to find an entry in a page-table-directory */
200 static inline pgd_t *pgd_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
201 {
202         return mm->pgd + pgd_index(address);
203 }
204
205 #define swapper_pg_dir kernel_pg_dir
206 extern pgd_t kernel_pg_dir[128];
207
208 static inline pgd_t *pgd_offset_k(unsigned long address)
209 {
210         return kernel_pg_dir + (address >> PGDIR_SHIFT);
211 }
212
213
214 /* Find an entry in the second-level page table.. */
215 static inline pmd_t *pmd_offset(pgd_t *dir, unsigned long address)
216 {
217         return (pmd_t *)__pgd_page(*dir) + ((address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1));
218 }
219
220 /* Find an entry in the third-level page table.. */
221 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmdp, unsigned long address)
222 {
223         return (pte_t *)__pmd_page(*pmdp) + ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1));
224 }
225
226 #define pte_offset_map(pmdp,address) ((pte_t *)__pmd_page(*pmdp) + (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
227 #define pte_offset_map_nested(pmdp, address) pte_offset_map(pmdp, address)
228 #define pte_unmap(pte)          ((void)0)
229 #define pte_unmap_nested(pte)   ((void)0)
230
231 /*
232  * Allocate and free page tables. The xxx_kernel() versions are
233  * used to allocate a kernel page table - this turns on ASN bits
234  * if any.
235  */
236
237 /* Prior to calling these routines, the page should have been flushed
238  * from both the cache and ATC, or the CPU might not notice that the
239  * cache setting for the page has been changed. -jskov
240  */
241 static inline void nocache_page(void *vaddr)
242 {
243         unsigned long addr = (unsigned long)vaddr;
244
245         if (CPU_IS_040_OR_060) {
246                 pgd_t *dir;
247                 pmd_t *pmdp;
248                 pte_t *ptep;
249
250                 dir = pgd_offset_k(addr);
251                 pmdp = pmd_offset(dir, addr);
252                 ptep = pte_offset_kernel(pmdp, addr);
253                 *ptep = pte_mknocache(*ptep);
254         }
255 }
256
257 static inline void cache_page(void *vaddr)
258 {
259         unsigned long addr = (unsigned long)vaddr;
260
261         if (CPU_IS_040_OR_060) {
262                 pgd_t *dir;
263                 pmd_t *pmdp;
264                 pte_t *ptep;
265
266                 dir = pgd_offset_k(addr);
267                 pmdp = pmd_offset(dir, addr);
268                 ptep = pte_offset_kernel(pmdp, addr);
269                 *ptep = pte_mkcache(*ptep);
270         }
271 }
272
273 #define PTE_FILE_MAX_BITS       28
274
275 static inline unsigned long pte_to_pgoff(pte_t pte)
276 {
277         return pte.pte >> 4;
278 }
279
280 static inline pte_t pgoff_to_pte(unsigned off)
281 {
282         pte_t pte = { (off << 4) + _PAGE_FILE };
283         return pte;
284 }
285
286 /* Encode and de-code a swap entry (must be !pte_none(e) && !pte_present(e)) */
287 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 4) & 0xff)
288 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 12)
289 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t) { ((type) << 4) | ((offset) << 12) })
290 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
291 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
292
293 #endif  /* !__ASSEMBLY__ */
294 #endif /* _MOTOROLA_PGTABLE_H */