[PATCH] freepgt: arm26 FIRST_USER_ADDRESS PAGE_SIZE
[linux-3.10.git] / include / asm-arm26 / pgtable.h
1 /*
2  *  linux/include/asm-arm26/pgtable.h
3  *
4  *  Copyright (C) 2000-2002 Russell King
5  *  Copyright (C) 2003 Ian Molton
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #ifndef _ASMARM_PGTABLE_H
12 #define _ASMARM_PGTABLE_H
13
14 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
15
16 #include <linux/config.h>
17 #include <asm/memory.h>
18
19 /*
20  * The table below defines the page protection levels that we insert into our
21  * Linux page table version.  These get translated into the best that the
22  * architecture can perform.  Note that on most ARM hardware:
23  *  1) We cannot do execute protection
24  *  2) If we could do execute protection, then read is implied
25  *  3) write implies read permissions
26  */
27 #define __P000  PAGE_NONE
28 #define __P001  PAGE_READONLY
29 #define __P010  PAGE_COPY
30 #define __P011  PAGE_COPY
31 #define __P100  PAGE_READONLY
32 #define __P101  PAGE_READONLY
33 #define __P110  PAGE_COPY
34 #define __P111  PAGE_COPY
35
36 #define __S000  PAGE_NONE
37 #define __S001  PAGE_READONLY
38 #define __S010  PAGE_SHARED
39 #define __S011  PAGE_SHARED
40 #define __S100  PAGE_READONLY
41 #define __S101  PAGE_READONLY
42 #define __S110  PAGE_SHARED
43 #define __S111  PAGE_SHARED
44
45 /*
46  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can map
47  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
48  */
49 #define PGD_SHIFT               25
50 #define PMD_SHIFT               20
51
52 #define PGD_SIZE                (1UL << PGD_SHIFT)
53 #define PGD_MASK                (~(PGD_SIZE-1))
54 #define PMD_SIZE                (1UL << PMD_SHIFT)
55 #define PMD_MASK                (~(PMD_SIZE-1))
56
57 /* The kernel likes to use these names for the above (ick) */
58 #define PGDIR_SIZE PGD_SIZE
59 #define PGDIR_MASK PGD_MASK
60
61 #define PTRS_PER_PGD            32
62 #define PTRS_PER_PMD            1
63 #define PTRS_PER_PTE            32
64
65 /*
66  * This is the lowest virtual address we can permit any user space
67  * mapping to be mapped at.  This is particularly important for
68  * non-high vector CPUs.
69  */
70 #define FIRST_USER_ADDRESS      PAGE_SIZE
71
72 #define FIRST_USER_PGD_NR       1
73 #define USER_PTRS_PER_PGD       ((TASK_SIZE/PGD_SIZE) - FIRST_USER_PGD_NR)
74
75 // FIXME - WTF?
76 #define LIBRARY_TEXT_START      0x0c000000
77
78
79
80 #ifndef __ASSEMBLY__
81 extern void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val);
82 extern void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
83 extern void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
84
85 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte_val(pte))
86 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd_val(pmd))
87 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd_val(pgd))
88
89 /*
90  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
91  * for zero-mapped memory areas etc..
92  */
93 extern struct page *empty_zero_page;
94 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (empty_zero_page)
95
96 #define pte_pfn(pte)            (pte_val(pte) >> PAGE_SHIFT)
97 #define pte_page(pte)           (pfn_to_page(pte_pfn(pte)))
98 #define pfn_pte(pfn,prot)       (__pte(((pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
99 #define pages_to_mb(x)          ((x) >> (20 - PAGE_SHIFT))
100 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page),prot)
101 #define page_pte_prot(page,prot)        mk_pte(page, prot)
102 #define page_pte(page)          mk_pte(page, __pgprot(0))
103
104 /*
105  * Terminology: PGD = Page Directory, PMD = Page Middle Directory,
106  *              PTE = Page Table Entry
107  *
108  * on arm26 we have no 2nd level page table. we simulate this by removing the
109  * PMD.
110  *
111  * pgd_none is 0 to prevernt pmd_alloc() calling __pmd_alloc(). This causes it
112  * to return pmd_offset(pgd,addr) which is a pointer to the pgd (IOW, a no-op).
113  *
114  * however, to work this way, whilst we are allocating 32 pgds, containing 32
115  * PTEs, the actual work is done on the PMDs, thus:
116  *
117  * instead of  mm->pgd->pmd->pte
118  * we have     mm->pgdpmd->pte
119  *
120  * IOW, think of PGD operations and PMD ones as being the same thing, just
121  * that PGD stuff deals with the mm_struct side of things, wheras PMD stuff
122  * deals with the pte side of things.
123  *
124  * additionally, we store some bits in the PGD and PTE pointers: 
125  * PGDs:
126  *   o The lowest (1) bit of the PGD is to determine if it is present or swap.
127  *   o The 2nd bit of the PGD is unused and must be zero.
128  *   o The top 6 bits of the PGD must be zero. 
129  * PTEs:
130  *   o The lower 5 bits of a pte are flags. bit 1 is the 'present' flag. The
131  *     others determine the pages attributes.
132  *
133  * the pgd_val, pmd_val, and pte_val macros seem to be private to our code.
134  * They get the RAW value of the PGD/PMD/PTE entry, including our flags
135  * encoded into the pointers.
136  * 
137  * The pgd_offset, pmd_offset, and pte_offset macros are used by the kernel,
138  * so they shouldnt have our flags attached.
139  *
140  * If you understood that, feel free to explain it to me...
141  *
142  */
143
144 #define _PMD_PRESENT     (0x01)
145
146 /* These definitions allow us to optimise out stuff like pmd_alloc() */
147 #define pgd_none(pgd)           (0) 
148 #define pgd_bad(pgd)            (0)
149 #define pgd_present(pgd)        (1)
150 #define pgd_clear(pgdp)         do { } while (0)
151
152 /* Whilst these handle our actual 'page directory' (the agglomeration of pgd and pmd)
153  */
154 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
155 #define pmd_bad(pmd)            ((pmd_val(pmd) & 0xfc000002))
156 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd) & _PMD_PRESENT)
157 #define set_pmd(pmd_ptr, pmd)   ((*(pmd_ptr)) = (pmd))
158 #define pmd_clear(pmdp)         set_pmd(pmdp, __pmd(0))
159
160 /* and these handle our pte tables */
161 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
162 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT)
163 #define set_pte(pte_ptr, pte)   ((*(pte_ptr)) = (pte))
164 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
165 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte_at((mm),(addr),(ptep), __pte(0))
166
167 /* macros to ease the getting of pointers to stuff... */
168 #define pgd_offset(mm, addr)    ((pgd_t *)(mm)->pgd        + __pgd_index(addr))
169 #define pmd_offset(pgd, addr)   ((pmd_t *)(pgd))
170 #define pte_offset(pmd, addr)   ((pte_t *)pmd_page(*(pmd)) + __pte_index(addr))
171
172 /* there is no __pmd_index as we dont use pmds */
173 #define __pgd_index(addr)       ((addr) >> PGD_SHIFT)
174 #define __pte_index(addr)       (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
175
176
177 /* Keep the kernel happy */
178 #define pgd_index(addr)         __pgd_index(addr)
179 #define pgd_offset_k(addr)      (pgd_offset(&init_mm, addr))
180
181 /*
182  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
183  * area for the same reason. ;) FIXME: surely 1 page not 4k ?
184  */
185 #define VMALLOC_START     0x01a00000
186 #define VMALLOC_END       0x01c00000
187
188 /* Is pmd_page supposed to return a pointer to a page in some arches? ours seems to
189  * return a pointer to memory (no special alignment)
190  */
191 #define pmd_page(pmd)  ((struct page *)(pmd_val((pmd)) & ~_PMD_PRESENT))
192 #define pmd_page_kernel(pmd) ((pte_t *)(pmd_val((pmd)) & ~_PMD_PRESENT))
193
194 #define pte_offset_kernel(dir,addr)     (pmd_page_kernel(*(dir)) + __pte_index(addr))
195
196 #define pte_offset_map(dir,addr)        (pmd_page_kernel(*(dir)) + __pte_index(addr))
197 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) (pmd_page_kernel(*(dir)) + __pte_index(addr))
198 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
199 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
200
201
202 #define _PAGE_PRESENT   0x01
203 #define _PAGE_READONLY  0x02
204 #define _PAGE_NOT_USER  0x04
205 #define _PAGE_OLD       0x08
206 #define _PAGE_CLEAN     0x10
207
208 // an old page has never been read.
209 // a clean page has never been written.
210
211 /*                               -- present --   -- !dirty --  --- !write ---   ---- !user --- */
212 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CLEAN | _PAGE_READONLY | _PAGE_NOT_USER)
213 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CLEAN                                  )
214 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CLEAN | _PAGE_READONLY                 )
215 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CLEAN | _PAGE_READONLY                 )
216 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT                                | _PAGE_NOT_USER)
217
218 #define _PAGE_CHG_MASK  (PAGE_MASK | _PAGE_OLD | _PAGE_CLEAN)
219
220 /*
221  * The following only work if pte_present() is true.
222  * Undefined behaviour if not..
223  */
224 #define pte_read(pte)                   (!(pte_val(pte) & _PAGE_NOT_USER))
225 #define pte_write(pte)                  (!(pte_val(pte) & _PAGE_READONLY))
226 #define pte_exec(pte)                   (!(pte_val(pte) & _PAGE_NOT_USER))
227 #define pte_dirty(pte)                  (!(pte_val(pte) & _PAGE_CLEAN))
228 #define pte_young(pte)                  (!(pte_val(pte) & _PAGE_OLD))
229 //ONLY when !pte_present() I think. nicked from arm32 (FIXME!)
230 #define pte_file(pte)                   (!(pte_val(pte) & _PAGE_OLD))
231
232 #define PTE_BIT_FUNC(fn,op)                     \
233 static inline pte_t pte_##fn(pte_t pte) { pte_val(pte) op; return pte; }
234
235 PTE_BIT_FUNC(wrprotect, |=  _PAGE_READONLY);
236 PTE_BIT_FUNC(mkwrite,   &= ~_PAGE_READONLY);
237 PTE_BIT_FUNC(exprotect, |=  _PAGE_NOT_USER);
238 PTE_BIT_FUNC(mkexec,    &= ~_PAGE_NOT_USER);
239 PTE_BIT_FUNC(mkclean,   |=  _PAGE_CLEAN);
240 PTE_BIT_FUNC(mkdirty,   &= ~_PAGE_CLEAN);
241 PTE_BIT_FUNC(mkold,     |=  _PAGE_OLD);
242 PTE_BIT_FUNC(mkyoung,   &= ~_PAGE_OLD);
243
244 /*
245  * We don't store cache state bits in the page table here. FIXME - or do we?
246  */
247 #define pgprot_noncached(prot)  (prot)
248 #define pgprot_writecombine(prot) (prot) //FIXME - is a no-op?
249
250 extern void pgtable_cache_init(void);
251
252 //FIXME - nicked from arm32 and brutally hacked. probably wrong.
253 #define pte_to_pgoff(x) (pte_val(x) >> 2)
254 #define pgoff_to_pte(x) __pte(((x) << 2) & ~_PAGE_OLD)
255
256 //FIXME - next line borrowed from arm32. is it right?
257 #define PTE_FILE_MAX_BITS       30
258
259
260 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
261 {
262         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot);
263         return pte;
264 }
265
266 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
267
268 /* Encode and decode a swap entry.
269  *
270  * We support up to 32GB of swap on 4k machines
271  */
272 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 2) & 0x7f)
273 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 9)
274 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << 2) | ((offset) << 9) })
275 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
276 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
277
278 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
279 /* FIXME: this is not correct */
280 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
281
282 /*
283  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
284  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
285  */
286 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
287 {
288         pte_t pte;
289         pte_val(pte) = physpage | pgprot_val(pgprot);
290         return pte;
291 }
292
293
294 #include <asm-generic/pgtable.h>
295
296 /*
297  * remap a physical address `phys' of size `size' with page protection `prot'
298  * into virtual address `from'
299  */
300 #define io_remap_page_range(vma,from,phys,size,prot) \
301                 remap_pfn_range(vma, from, (phys) >> PAGE_SHIFT, size, prot)
302
303 #define io_remap_pfn_range(vma,from,pfn,size,prot) \
304                 remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot)
305
306 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn)
307 #define GET_IOSPACE(pfn)                0
308 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn)
309
310 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
311
312 #endif /* _ASMARM_PGTABLE_H */