mm: remove ptep_establish()
[linux-2.6.git] / include / asm-powerpc / pgtable-ppc64.h
1 #ifndef _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_
2 #define _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_
3 /*
4  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
5  * the ppc64 hashed page table.
6  */
7
8 #ifndef __ASSEMBLY__
9 #include <linux/stddef.h>
10 #include <asm/tlbflush.h>
11 #endif /* __ASSEMBLY__ */
12
13 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
14 #include <asm/pgtable-64k.h>
15 #else
16 #include <asm/pgtable-4k.h>
17 #endif
18
19 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
20
21 /*
22  * Size of EA range mapped by our pagetables.
23  */
24 #define PGTABLE_EADDR_SIZE (PTE_INDEX_SIZE + PMD_INDEX_SIZE + \
25                             PUD_INDEX_SIZE + PGD_INDEX_SIZE + PAGE_SHIFT)
26 #define PGTABLE_RANGE (ASM_CONST(1) << PGTABLE_EADDR_SIZE)
27
28 #if TASK_SIZE_USER64 > PGTABLE_RANGE
29 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds pagetable range
30 #endif
31
32 #if TASK_SIZE_USER64 > (1UL << (USER_ESID_BITS + SID_SHIFT))
33 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds user VSID range
34 #endif
35
36
37 /*
38  * Define the address range of the vmalloc VM area.
39  */
40 #define VMALLOC_START ASM_CONST(0xD000000000000000)
41 #define VMALLOC_SIZE  (PGTABLE_RANGE >> 1)
42 #define VMALLOC_END   (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
43
44 /*
45  * Define the address ranges for MMIO and IO space :
46  *
47  *  ISA_IO_BASE = VMALLOC_END, 64K reserved area
48  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
49  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
50  */
51 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
52 #define  ISA_IO_BASE    (VMALLOC_END)
53 #define  ISA_IO_END     (VMALLOC_END + 0x10000ul)
54 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
55 #define  PHB_IO_END     (VMALLOC_END + FULL_IO_SIZE)
56 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
57 #define IOREMAP_END     (VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE)
58
59 /*
60  * Region IDs
61  */
62 #define REGION_SHIFT            60UL
63 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
64 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
65
66 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
67 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
68 #define USER_REGION_ID          (0UL)
69
70 /*
71  * Common bits in a linux-style PTE.  These match the bits in the
72  * (hardware-defined) PowerPC PTE as closely as possible. Additional
73  * bits may be defined in pgtable-*.h
74  */
75 #define _PAGE_PRESENT   0x0001 /* software: pte contains a translation */
76 #define _PAGE_USER      0x0002 /* matches one of the PP bits */
77 #define _PAGE_FILE      0x0002 /* (!present only) software: pte holds file offset */
78 #define _PAGE_EXEC      0x0004 /* No execute on POWER4 and newer (we invert) */
79 #define _PAGE_GUARDED   0x0008
80 #define _PAGE_COHERENT  0x0010 /* M: enforce memory coherence (SMP systems) */
81 #define _PAGE_NO_CACHE  0x0020 /* I: cache inhibit */
82 #define _PAGE_WRITETHRU 0x0040 /* W: cache write-through */
83 #define _PAGE_DIRTY     0x0080 /* C: page changed */
84 #define _PAGE_ACCESSED  0x0100 /* R: page referenced */
85 #define _PAGE_RW        0x0200 /* software: user write access allowed */
86 #define _PAGE_HASHPTE   0x0400 /* software: pte has an associated HPTE */
87 #define _PAGE_BUSY      0x0800 /* software: PTE & hash are busy */
88
89 #define _PAGE_BASE      (_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_COHERENT)
90
91 #define _PAGE_WRENABLE  (_PAGE_RW | _PAGE_DIRTY)
92
93 /* __pgprot defined in asm-powerpc/page.h */
94 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED)
95
96 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_RW | _PAGE_USER)
97 #define PAGE_SHARED_X   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_EXEC)
98 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER)
99 #define PAGE_COPY_X     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER | _PAGE_EXEC)
100 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER)
101 #define PAGE_READONLY_X __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER | _PAGE_EXEC)
102 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_WRENABLE)
103 #define PAGE_KERNEL_CI  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | \
104                                _PAGE_WRENABLE | _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED)
105 #define PAGE_KERNEL_EXEC __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_WRENABLE | _PAGE_EXEC)
106
107 #define PAGE_AGP        __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_WRENABLE | _PAGE_NO_CACHE)
108 #define HAVE_PAGE_AGP
109
110 /* PTEIDX nibble */
111 #define _PTEIDX_SECONDARY       0x8
112 #define _PTEIDX_GROUP_IX        0x7
113
114
115 /*
116  * POWER4 and newer have per page execute protection, older chips can only
117  * do this on a segment (256MB) basis.
118  *
119  * Also, write permissions imply read permissions.
120  * This is the closest we can get..
121  *
122  * Note due to the way vm flags are laid out, the bits are XWR
123  */
124 #define __P000  PAGE_NONE
125 #define __P001  PAGE_READONLY
126 #define __P010  PAGE_COPY
127 #define __P011  PAGE_COPY
128 #define __P100  PAGE_READONLY_X
129 #define __P101  PAGE_READONLY_X
130 #define __P110  PAGE_COPY_X
131 #define __P111  PAGE_COPY_X
132
133 #define __S000  PAGE_NONE
134 #define __S001  PAGE_READONLY
135 #define __S010  PAGE_SHARED
136 #define __S011  PAGE_SHARED
137 #define __S100  PAGE_READONLY_X
138 #define __S101  PAGE_READONLY_X
139 #define __S110  PAGE_SHARED_X
140 #define __S111  PAGE_SHARED_X
141
142 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
143
144 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
145 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
146
147 #endif
148
149 #ifndef __ASSEMBLY__
150
151 /*
152  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
153  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
154  *
155  * mk_pte takes a (struct page *) as input
156  */
157 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
158
159 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
160 {
161         pte_t pte;
162
163
164         pte_val(pte) = (pfn << PTE_RPN_SHIFT) | pgprot_val(pgprot);
165         return pte;
166 }
167
168 #define pte_modify(_pte, newprot) \
169   (__pte((pte_val(_pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot)))
170
171 #define pte_none(pte)           ((pte_val(pte) & ~_PAGE_HPTEFLAGS) == 0)
172 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT)
173
174 /* pte_clear moved to later in this file */
175
176 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((pte_val(x)>>PTE_RPN_SHIFT)))
177 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
178
179 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
180 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
181
182 #define pmd_set(pmdp, pmdval)   (pmd_val(*(pmdp)) = (pmdval))
183 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
184 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
185                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
186 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd) != 0)
187 #define pmd_clear(pmdp)         (pmd_val(*(pmdp)) = 0)
188 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
189 #define pmd_page(pmd)           virt_to_page(pmd_page_vaddr(pmd))
190
191 #define pud_set(pudp, pudval)   (pud_val(*(pudp)) = (pudval))
192 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
193 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
194                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
195 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
196 #define pud_clear(pudp)         (pud_val(*(pudp)) = 0)
197 #define pud_page_vaddr(pud)     (pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
198 #define pud_page(pud)           virt_to_page(pud_page_vaddr(pud))
199
200 #define pgd_set(pgdp, pudp)     ({pgd_val(*(pgdp)) = (unsigned long)(pudp);})
201
202 /*
203  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
204  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
205  */
206 /* to avoid overflow in free_pgtables we don't use PTRS_PER_PGD here */
207 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & 0x1ff)
208
209 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
210
211 #define pmd_offset(pudp,addr) \
212   (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1)))
213
214 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
215   (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
216
217 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
218 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
219 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
220 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while(0)
221
222 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
223 /* This now only contains the vmalloc pages */
224 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
225
226 /*
227  * The following only work if pte_present() is true.
228  * Undefined behaviour if not..
229  */
230 static inline int pte_write(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_RW;}
231 static inline int pte_dirty(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;}
232 static inline int pte_young(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;}
233 static inline int pte_file(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE;}
234
235 static inline void pte_uncache(pte_t pte) { pte_val(pte) |= _PAGE_NO_CACHE; }
236 static inline void pte_cache(pte_t pte)   { pte_val(pte) &= ~_PAGE_NO_CACHE; }
237
238 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) {
239         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_RW); return pte; }
240 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte) {
241         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_DIRTY); return pte; }
242 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte) {
243         pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED; return pte; }
244 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte) {
245         pte_val(pte) |= _PAGE_RW; return pte; }
246 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte) {
247         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY; return pte; }
248 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte) {
249         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED; return pte; }
250 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte) {
251         return pte; }
252
253 /* Atomic PTE updates */
254 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
255                                        unsigned long addr,
256                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
257                                        int huge)
258 {
259         unsigned long old, tmp;
260
261         __asm__ __volatile__(
262         "1:     ldarx   %0,0,%3         # pte_update\n\
263         andi.   %1,%0,%6\n\
264         bne-    1b \n\
265         andc    %1,%0,%4 \n\
266         stdcx.  %1,0,%3 \n\
267         bne-    1b"
268         : "=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
269         : "r" (ptep), "r" (clr), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
270         : "cc" );
271
272         if (old & _PAGE_HASHPTE)
273                 hpte_need_flush(mm, addr, ptep, old, huge);
274         return old;
275 }
276
277 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
278                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
279 {
280         unsigned long old;
281
282         if ((pte_val(*ptep) & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_HASHPTE)) == 0)
283                 return 0;
284         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0);
285         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
286 }
287 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
288 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
289 ({                                                                         \
290         int __r;                                                           \
291         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
292         __r;                                                               \
293 })
294
295 /*
296  * On RW/DIRTY bit transitions we can avoid flushing the hpte. For the
297  * moment we always flush but we need to fix hpte_update and test if the
298  * optimisation is worth it.
299  */
300 static inline int __ptep_test_and_clear_dirty(struct mm_struct *mm,
301                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
302 {
303         unsigned long old;
304
305         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_DIRTY) == 0)
306                 return 0;
307         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_DIRTY, 0);
308         return (old & _PAGE_DIRTY) != 0;
309 }
310 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
311 #define ptep_test_and_clear_dirty(__vma, __addr, __ptep)                   \
312 ({                                                                         \
313         int __r;                                                           \
314         __r = __ptep_test_and_clear_dirty((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
315         __r;                                                               \
316 })
317
318 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
319 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
320                                       pte_t *ptep)
321 {
322         unsigned long old;
323
324         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
325                 return;
326         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0);
327 }
328
329 /*
330  * We currently remove entries from the hashtable regardless of whether
331  * the entry was young or dirty. The generic routines only flush if the
332  * entry was young or dirty which is not good enough.
333  *
334  * We should be more intelligent about this but for the moment we override
335  * these functions and force a tlb flush unconditionally
336  */
337 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
338 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
339 ({                                                                      \
340         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
341                                                   __ptep);              \
342         __young;                                                        \
343 })
344
345 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
346 #define ptep_clear_flush_dirty(__vma, __address, __ptep)                \
347 ({                                                                      \
348         int __dirty = __ptep_test_and_clear_dirty((__vma)->vm_mm, __address, \
349                                                   __ptep);              \
350         __dirty;                                                        \
351 })
352
353 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
354 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
355                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
356 {
357         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
358         return __pte(old);
359 }
360
361 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
362                              pte_t * ptep)
363 {
364         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
365 }
366
367 /*
368  * set_pte stores a linux PTE into the linux page table.
369  */
370 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
371                               pte_t *ptep, pte_t pte)
372 {
373         if (pte_present(*ptep))
374                 pte_clear(mm, addr, ptep);
375         pte = __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_HPTEFLAGS);
376         *ptep = pte;
377 }
378
379 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE, this
380  * function doesn't need to flush the hash entry
381  */
382 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
383 static inline void __ptep_set_access_flags(pte_t *ptep, pte_t entry, int dirty)
384 {
385         unsigned long bits = pte_val(entry) &
386                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC);
387         unsigned long old, tmp;
388
389         __asm__ __volatile__(
390         "1:     ldarx   %0,0,%4\n\
391                 andi.   %1,%0,%6\n\
392                 bne-    1b \n\
393                 or      %0,%3,%0\n\
394                 stdcx.  %0,0,%4\n\
395                 bne-    1b"
396         :"=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
397         :"r" (bits), "r" (ptep), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
398         :"cc");
399 }
400 #define  ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
401 ({                                                                         \
402         int __changed = !pte_same(*(__ptep), __entry);                     \
403         if (__changed) {                                                   \
404                 __ptep_set_access_flags(__ptep, __entry, __dirty);         \
405                 flush_tlb_page_nohash(__vma, __address);                   \
406         }                                                                  \
407         __changed;                                                         \
408 })
409
410 /*
411  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".
412  */
413 #define pgprot_noncached(prot)  (__pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED))
414
415 struct file;
416 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
417                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
418 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
419
420 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
421 #define pte_same(A,B)   (((pte_val(A) ^ pte_val(B)) & ~_PAGE_HPTEFLAGS) == 0)
422
423 #define pte_ERROR(e) \
424         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
425 #define pmd_ERROR(e) \
426         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
427 #define pgd_ERROR(e) \
428         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
429
430 /* Encode and de-code a swap entry */
431 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 1) & 0x3f)
432 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> 8)
433 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t){((type)<< 1)|((offset)<<8)})
434 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t){pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT})
435 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val << PTE_RPN_SHIFT })
436 #define pte_to_pgoff(pte)       (pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT)
437 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) {((off) << PTE_RPN_SHIFT)|_PAGE_FILE})
438 #define PTE_FILE_MAX_BITS       (BITS_PER_LONG - PTE_RPN_SHIFT)
439
440 void pgtable_cache_init(void);
441
442 /*
443  * find_linux_pte returns the address of a linux pte for a given
444  * effective address and directory.  If not found, it returns zero.
445  */static inline pte_t *find_linux_pte(pgd_t *pgdir, unsigned long ea)
446 {
447         pgd_t *pg;
448         pud_t *pu;
449         pmd_t *pm;
450         pte_t *pt = NULL;
451
452         pg = pgdir + pgd_index(ea);
453         if (!pgd_none(*pg)) {
454                 pu = pud_offset(pg, ea);
455                 if (!pud_none(*pu)) {
456                         pm = pmd_offset(pu, ea);
457                         if (pmd_present(*pm))
458                                 pt = pte_offset_kernel(pm, ea);
459                 }
460         }
461         return pt;
462 }
463
464 #endif /* __ASSEMBLY__ */
465
466 #endif /* _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_ */