Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/roland...
[linux-2.6] / include / asm-mips / pgtable-64.h
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (C) 1994, 95, 96, 97, 98, 99, 2000, 2003 Ralf Baechle
7  * Copyright (C) 1999, 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
8  */
9 #ifndef _ASM_PGTABLE_64_H
10 #define _ASM_PGTABLE_64_H
11
12 #include <linux/linkage.h>
13
14 #include <asm/addrspace.h>
15 #include <asm/page.h>
16 #include <asm/cachectl.h>
17
18 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
19
20 /*
21  * Each address space has 2 4K pages as its page directory, giving 1024
22  * (== PTRS_PER_PGD) 8 byte pointers to pmd tables. Each pmd table is a
23  * single 4K page, giving 512 (== PTRS_PER_PMD) 8 byte pointers to page
24  * tables. Each page table is also a single 4K page, giving 512 (==
25  * PTRS_PER_PTE) 8 byte ptes. Each pud entry is initialized to point to
26  * invalid_pmd_table, each pmd entry is initialized to point to
27  * invalid_pte_table, each pte is initialized to 0. When memory is low,
28  * and a pmd table or a page table allocation fails, empty_bad_pmd_table
29  * and empty_bad_page_table is returned back to higher layer code, so
30  * that the failure is recognized later on. Linux does not seem to
31  * handle these failures very well though. The empty_bad_page_table has
32  * invalid pte entries in it, to force page faults.
33  *
34  * Kernel mappings: kernel mappings are held in the swapper_pg_table.
35  * The layout is identical to userspace except it's indexed with the
36  * fault address - VMALLOC_START.
37  */
38
39 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can map */
40 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - 3))
41 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
42 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
43
44 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map */
45 #define PGDIR_SHIFT     (PMD_SHIFT + (PAGE_SHIFT + PMD_ORDER - 3))
46 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
47 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
48
49 /*
50  * For 4kB page size we use a 3 level page tree and an 8kB pud, which
51  * permits us mapping 40 bits of virtual address space.
52  *
53  * We used to implement 41 bits by having an order 1 pmd level but that seemed
54  * rather pointless.
55  *
56  * For 8kB page size we use a 3 level page tree which permits a total of
57  * 8TB of address space.  Alternatively a 33-bit / 8GB organization using
58  * two levels would be easy to implement.
59  *
60  * For 16kB page size we use a 2 level page tree which permits a total of
61  * 36 bits of virtual address space.  We could add a third level but it seems
62  * like at the moment there's no need for this.
63  *
64  * For 64kB page size we use a 2 level page table tree for a total of 42 bits
65  * of virtual address space.
66  */
67 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_4KB
68 #define PGD_ORDER               1
69 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
70 #define PMD_ORDER               0
71 #define PTE_ORDER               0
72 #endif
73 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_8KB
74 #define PGD_ORDER               0
75 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
76 #define PMD_ORDER               0
77 #define PTE_ORDER               0
78 #endif
79 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_16KB
80 #define PGD_ORDER               0
81 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
82 #define PMD_ORDER               0
83 #define PTE_ORDER               0
84 #endif
85 #ifdef CONFIG_PAGE_SIZE_64KB
86 #define PGD_ORDER               0
87 #define PUD_ORDER               aieeee_attempt_to_allocate_pud
88 #define PMD_ORDER               0
89 #define PTE_ORDER               0
90 #endif
91
92 #define PTRS_PER_PGD    ((PAGE_SIZE << PGD_ORDER) / sizeof(pgd_t))
93 #define PTRS_PER_PMD    ((PAGE_SIZE << PMD_ORDER) / sizeof(pmd_t))
94 #define PTRS_PER_PTE    ((PAGE_SIZE << PTE_ORDER) / sizeof(pte_t))
95
96 #if PGDIR_SIZE >= TASK_SIZE
97 #define USER_PTRS_PER_PGD       (1)
98 #else
99 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
100 #endif
101 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
102
103 #define VMALLOC_START           MAP_BASE
104 #define VMALLOC_END     \
105         (VMALLOC_START + PTRS_PER_PGD * PTRS_PER_PMD * PTRS_PER_PTE * PAGE_SIZE)
106
107 #define pte_ERROR(e) \
108         printk("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
109 #define pmd_ERROR(e) \
110         printk("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
111 #define pgd_ERROR(e) \
112         printk("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
113
114 extern pte_t invalid_pte_table[PTRS_PER_PTE];
115 extern pte_t empty_bad_page_table[PTRS_PER_PTE];
116 extern pmd_t invalid_pmd_table[PTRS_PER_PMD];
117 extern pmd_t empty_bad_pmd_table[PTRS_PER_PMD];
118
119 /*
120  * Empty pgd/pmd entries point to the invalid_pte_table.
121  */
122 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
123 {
124         return pmd_val(pmd) == (unsigned long) invalid_pte_table;
125 }
126
127 #define pmd_bad(pmd)            (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
128
129 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
130 {
131         return pmd_val(pmd) != (unsigned long) invalid_pte_table;
132 }
133
134 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
135 {
136         pmd_val(*pmdp) = ((unsigned long) invalid_pte_table);
137 }
138
139 /*
140  * Empty pud entries point to the invalid_pmd_table.
141  */
142 static inline int pud_none(pud_t pud)
143 {
144         return pud_val(pud) == (unsigned long) invalid_pmd_table;
145 }
146
147 static inline int pud_bad(pud_t pud)
148 {
149         return pud_val(pud) & ~PAGE_MASK;
150 }
151
152 static inline int pud_present(pud_t pud)
153 {
154         return pud_val(pud) != (unsigned long) invalid_pmd_table;
155 }
156
157 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
158 {
159         pud_val(*pudp) = ((unsigned long) invalid_pmd_table);
160 }
161
162 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
163
164 #ifdef CONFIG_CPU_VR41XX
165 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((x).pte >> (PAGE_SHIFT + 2)))
166 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << (PAGE_SHIFT + 2)) | pgprot_val(prot))
167 #else
168 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((x).pte >> PAGE_SHIFT))
169 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot))
170 #endif
171
172 #define __pgd_offset(address)   pgd_index(address)
173 #define __pud_offset(address)   (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
174 #define __pmd_offset(address)   pmd_index(address)
175
176 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
177 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, 0UL)
178
179 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
180 #define pmd_index(address)      (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
181
182 /* to find an entry in a page-table-directory */
183 #define pgd_offset(mm,addr)     ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
184
185 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
186 {
187         return pud_val(pud);
188 }
189 #define pud_phys(pud)           (pud_val(pud) - PAGE_OFFSET)
190 #define pud_page(pud)           (pfn_to_page(pud_phys(pud) >> PAGE_SHIFT))
191
192 /* Find an entry in the second-level page table.. */
193 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t * pud, unsigned long address)
194 {
195         return (pmd_t *) pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
196 }
197
198 /* Find an entry in the third-level page table.. */
199 #define __pte_offset(address)                                           \
200         (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
201 #define pte_offset(dir, address)                                        \
202         ((pte_t *) (pmd_page_vaddr(*dir)) + __pte_offset(address))
203 #define pte_offset_kernel(dir, address)                                 \
204         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) +  __pte_offset(address))
205 #define pte_offset_map(dir, address)                                    \
206         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
207 #define pte_offset_map_nested(dir, address)                             \
208         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
209 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))
210 #define pte_unmap_nested(pte) ((void)(pte))
211
212 /*
213  * Initialize a new pgd / pmd table with invalid pointers.
214  */
215 extern void pgd_init(unsigned long page);
216 extern void pmd_init(unsigned long page, unsigned long pagetable);
217
218 /*
219  * Non-present pages:  high 24 bits are offset, next 8 bits type,
220  * low 32 bits zero.
221  */
222 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
223 { pte_t pte; pte_val(pte) = (type << 32) | (offset << 40); return pte; }
224
225 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 32) & 0xff)
226 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 40)
227 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
228 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
229 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
230
231 /*
232  * Bits 0, 4, 6, and 7 are taken. Let's leave bits 1, 2, 3, and 5 alone to
233  * make things easier, and only use the upper 56 bits for the page offset...
234  */
235 #define PTE_FILE_MAX_BITS       56
236
237 #define pte_to_pgoff(_pte)      ((_pte).pte >> 8)
238 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) { ((off) << 8) | _PAGE_FILE })
239
240 #endif /* _ASM_PGTABLE_64_H */