x86: page.h: make pte_t a union to always include
[linux-2.6.git] / include / asm-x86 / pgtable_64.h
1 #ifndef _X86_64_PGTABLE_H
2 #define _X86_64_PGTABLE_H
3
4 #include <linux/const.h>
5 #ifndef __ASSEMBLY__
6
7 /*
8  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
9  * the x86-64 page table tree.
10  */
11 #include <asm/processor.h>
12 #include <linux/bitops.h>
13 #include <linux/threads.h>
14 #include <asm/pda.h>
15
16 extern pud_t level3_kernel_pgt[512];
17 extern pud_t level3_ident_pgt[512];
18 extern pmd_t level2_kernel_pgt[512];
19 extern pgd_t init_level4_pgt[];
20
21 #define swapper_pg_dir init_level4_pgt
22
23 extern void paging_init(void);
24 extern void clear_kernel_mapping(unsigned long addr, unsigned long size);
25
26 /*
27  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
28  * for zero-mapped memory areas etc..
29  */
30 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE/sizeof(unsigned long)];
31 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
32
33 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
34
35 /*
36  * PGDIR_SHIFT determines what a top-level page table entry can map
37  */
38 #define PGDIR_SHIFT     39
39 #define PTRS_PER_PGD    512
40
41 /*
42  * 3rd level page
43  */
44 #define PUD_SHIFT       30
45 #define PTRS_PER_PUD    512
46
47 /*
48  * PMD_SHIFT determines the size of the area a middle-level
49  * page table can map
50  */
51 #define PMD_SHIFT       21
52 #define PTRS_PER_PMD    512
53
54 /*
55  * entries per page directory level
56  */
57 #define PTRS_PER_PTE    512
58
59 #ifndef __ASSEMBLY__
60
61 #define pte_ERROR(e) \
62         printk("%s:%d: bad pte %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pte_val(e))
63 #define pmd_ERROR(e) \
64         printk("%s:%d: bad pmd %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e))
65 #define pud_ERROR(e) \
66         printk("%s:%d: bad pud %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pud_val(e))
67 #define pgd_ERROR(e) \
68         printk("%s:%d: bad pgd %p(%016lx).\n", __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e))
69
70 #define pgd_none(x)     (!pgd_val(x))
71 #define pud_none(x)     (!pud_val(x))
72
73 static inline void set_pte(pte_t *dst, pte_t val)
74 {
75         *dst = val;
76
77 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
78
79 static inline void set_pmd(pmd_t *dst, pmd_t val)
80 {
81         *dst = val;
82
83
84 static inline void set_pud(pud_t *dst, pud_t val)
85 {
86         *dst = val;
87 }
88
89 static inline void pud_clear (pud_t *pud)
90 {
91         set_pud(pud, __pud(0));
92 }
93
94 static inline void set_pgd(pgd_t *dst, pgd_t val)
95 {
96         *dst = val;
97
98
99 static inline void pgd_clear (pgd_t * pgd)
100 {
101         set_pgd(pgd, __pgd(0));
102 }
103
104 #define ptep_get_and_clear(mm,addr,xp)  __pte(xchg(&(xp)->pte, 0))
105
106 struct mm_struct;
107
108 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep, int full)
109 {
110         pte_t pte;
111         if (full) {
112                 pte = *ptep;
113                 *ptep = __pte(0);
114         } else {
115                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
116         }
117         return pte;
118 }
119
120 #define pte_same(a, b)          ((a).pte == (b).pte)
121
122 #define pte_pgprot(a)   (__pgprot((a).pte & ~PHYSICAL_PAGE_MASK))
123
124 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
125
126 #define PMD_SIZE        (_AC(1,UL) << PMD_SHIFT)
127 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
128 #define PUD_SIZE        (_AC(1,UL) << PUD_SHIFT)
129 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
130 #define PGDIR_SIZE      (_AC(1,UL) << PGDIR_SHIFT)
131 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
132
133
134 #define MAXMEM           _AC(0x3fffffffffff, UL)
135 #define VMALLOC_START    _AC(0xffffc20000000000, UL)
136 #define VMALLOC_END      _AC(0xffffe1ffffffffff, UL)
137 #define VMEMMAP_START    _AC(0xffffe20000000000, UL)
138 #define MODULES_VADDR    _AC(0xffffffff88000000, UL)
139 #define MODULES_END      _AC(0xfffffffffff00000, UL)
140 #define MODULES_LEN   (MODULES_END - MODULES_VADDR)
141
142 #ifndef __ASSEMBLY__
143
144 static inline unsigned long pgd_bad(pgd_t pgd)
145 {
146         return pgd_val(pgd) & ~(PTE_MASK | _KERNPG_TABLE | _PAGE_USER);
147 }
148
149 static inline unsigned long pud_bad(pud_t pud)
150 {
151         return pud_val(pud) & ~(PTE_MASK | _KERNPG_TABLE | _PAGE_USER);
152 }
153
154 static inline unsigned long pmd_bad(pmd_t pmd)
155 {
156         return pmd_val(pmd) & ~(PTE_MASK | _KERNPG_TABLE | _PAGE_USER);
157 }
158
159 #define pte_none(x)     (!pte_val(x))
160 #define pte_present(x)  (pte_val(x) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE))
161 #define pte_clear(mm,addr,xp)   do { set_pte_at(mm, addr, xp, __pte(0)); } while (0)
162
163 #define pages_to_mb(x) ((x) >> (20-PAGE_SHIFT)) /* FIXME: is this right? */
164 #define pte_page(x)     pfn_to_page(pte_pfn(x))
165 #define pte_pfn(x)  ((pte_val(x) & __PHYSICAL_MASK) >> PAGE_SHIFT)
166
167 struct vm_area_struct;
168
169 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
170 {
171         if (!pte_young(*ptep))
172                 return 0;
173         return test_and_clear_bit(_PAGE_BIT_ACCESSED, &ptep->pte);
174 }
175
176 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
177 {
178         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, &ptep->pte);
179 }
180
181 /*
182  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".
183  */
184 #define pgprot_noncached(prot)  (__pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT))
185
186
187 /*
188  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
189  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
190  */
191
192 /*
193  * Level 4 access.
194  */
195 #define pgd_page_vaddr(pgd) ((unsigned long) __va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_MASK))
196 #define pgd_page(pgd)           (pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT))
197 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
198 #define pgd_offset(mm, addr) ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
199 #define pgd_offset_k(address) (init_level4_pgt + pgd_index(address))
200 #define pgd_present(pgd) (pgd_val(pgd) & _PAGE_PRESENT)
201 #define mk_kernel_pgd(address) ((pgd_t){ (address) | _KERNPG_TABLE })
202
203 /* PUD - Level3 access */
204 /* to find an entry in a page-table-directory. */
205 #define pud_page_vaddr(pud) ((unsigned long) __va(pud_val(pud) & PHYSICAL_PAGE_MASK))
206 #define pud_page(pud)           (pfn_to_page(pud_val(pud) >> PAGE_SHIFT))
207 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
208 #define pud_offset(pgd, address) ((pud_t *) pgd_page_vaddr(*(pgd)) + pud_index(address))
209 #define pud_present(pud) (pud_val(pud) & _PAGE_PRESENT)
210
211 /* PMD  - Level 2 access */
212 #define pmd_page_vaddr(pmd) ((unsigned long) __va(pmd_val(pmd) & PTE_MASK))
213 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
214
215 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
216 #define pmd_offset(dir, address) ((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(dir)) + \
217                         pmd_index(address))
218 #define pmd_none(x)     (!pmd_val(x))
219 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
220 #define pmd_clear(xp)   do { set_pmd(xp, __pmd(0)); } while (0)
221 #define pfn_pmd(nr,prot) (__pmd(((nr) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
222 #define pmd_pfn(x)  ((pmd_val(x) & __PHYSICAL_MASK) >> PAGE_SHIFT)
223
224 #define pte_to_pgoff(pte) ((pte_val(pte) & PHYSICAL_PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT)
225 #define pgoff_to_pte(off) ((pte_t) { .pte = ((off) << PAGE_SHIFT) | _PAGE_FILE })
226 #define PTE_FILE_MAX_BITS __PHYSICAL_MASK_SHIFT
227
228 /* PTE - Level 1 access. */
229
230 /* page, protection -> pte */
231 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
232  
233 #define pte_index(address) \
234                 (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
235 #define pte_offset_kernel(dir, address) ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) + \
236                         pte_index(address))
237
238 /* x86-64 always has all page tables mapped. */
239 #define pte_offset_map(dir,address) pte_offset_kernel(dir,address)
240 #define pte_offset_map_nested(dir,address) pte_offset_kernel(dir,address)
241 #define pte_unmap(pte) /* NOP */
242 #define pte_unmap_nested(pte) /* NOP */ 
243
244 #define update_mmu_cache(vma,address,pte) do { } while (0)
245
246 /* We only update the dirty/accessed state if we set
247  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
248  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
249  * race with other CPU's that might be updating the dirty
250  * bit at the same time. */
251 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
252 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
253 ({                                                                        \
254         int __changed = !pte_same(*(__ptep), __entry);                    \
255         if (__changed && __dirty) {                                       \
256                 set_pte(__ptep, __entry);                                 \
257                 flush_tlb_page(__vma, __address);                         \
258         }                                                                 \
259         __changed;                                                        \
260 })
261
262 /* Encode and de-code a swap entry */
263 #define __swp_type(x)                   (((x).val >> 1) & 0x3f)
264 #define __swp_offset(x)                 ((x).val >> 8)
265 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { ((type) << 1) | ((offset) << 8) })
266 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
267 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { .pte = (x).val })
268
269 extern spinlock_t pgd_lock;
270 extern struct list_head pgd_list;
271
272 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr); 
273
274 pte_t *lookup_address(unsigned long addr);
275
276 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)         \
277                 remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
278
279 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
280 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
281
282 #define pgtable_cache_init()   do { } while (0)
283 #define check_pgt_cache()      do { } while (0)
284
285 #define PAGE_AGP    PAGE_KERNEL_NOCACHE
286 #define HAVE_PAGE_AGP 1
287
288 /* fs/proc/kcore.c */
289 #define kc_vaddr_to_offset(v) ((v) & __VIRTUAL_MASK)
290 #define kc_offset_to_vaddr(o) \
291    (((o) & (1UL << (__VIRTUAL_MASK_SHIFT-1))) ? ((o) | (~__VIRTUAL_MASK)) : (o))
292
293 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
294 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
295 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
296 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
297 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
298 #include <asm-generic/pgtable.h>
299 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
300
301 #endif /* _X86_64_PGTABLE_H */