Don't include linux/config.h from anywhere else in include/
[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 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
97 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
98
99 #define VMALLOC_START           MAP_BASE
100 #define VMALLOC_END     \
101         (VMALLOC_START + PTRS_PER_PGD * PTRS_PER_PMD * PTRS_PER_PTE * PAGE_SIZE)
102
103 #define pte_ERROR(e) \
104         printk("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
105 #define pmd_ERROR(e) \
106         printk("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
107 #define pgd_ERROR(e) \
108         printk("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
109
110 extern pte_t invalid_pte_table[PTRS_PER_PTE];
111 extern pte_t empty_bad_page_table[PTRS_PER_PTE];
112 extern pmd_t invalid_pmd_table[PTRS_PER_PMD];
113 extern pmd_t empty_bad_pmd_table[PTRS_PER_PMD];
114
115 /*
116  * Empty pgd/pmd entries point to the invalid_pte_table.
117  */
118 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
119 {
120         return pmd_val(pmd) == (unsigned long) invalid_pte_table;
121 }
122
123 #define pmd_bad(pmd)            (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
124
125 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
126 {
127         return pmd_val(pmd) != (unsigned long) invalid_pte_table;
128 }
129
130 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
131 {
132         pmd_val(*pmdp) = ((unsigned long) invalid_pte_table);
133 }
134
135 /*
136  * Empty pud entries point to the invalid_pmd_table.
137  */
138 static inline int pud_none(pud_t pud)
139 {
140         return pud_val(pud) == (unsigned long) invalid_pmd_table;
141 }
142
143 static inline int pud_bad(pud_t pud)
144 {
145         return pud_val(pud) & ~PAGE_MASK;
146 }
147
148 static inline int pud_present(pud_t pud)
149 {
150         return pud_val(pud) != (unsigned long) invalid_pmd_table;
151 }
152
153 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
154 {
155         pud_val(*pudp) = ((unsigned long) invalid_pmd_table);
156 }
157
158 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
159
160 #ifdef CONFIG_CPU_VR41XX
161 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((x).pte >> (PAGE_SHIFT + 2)))
162 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << (PAGE_SHIFT + 2)) | pgprot_val(prot))
163 #else
164 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((x).pte >> PAGE_SHIFT))
165 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot))
166 #endif
167
168 #define __pgd_offset(address)   pgd_index(address)
169 #define __pud_offset(address)   (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
170 #define __pmd_offset(address)   pmd_index(address)
171
172 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
173 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, 0)
174
175 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
176 #define pmd_index(address)      (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
177
178 /* to find an entry in a page-table-directory */
179 #define pgd_offset(mm,addr)     ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
180
181 static inline unsigned long pud_page(pud_t pud)
182 {
183         return pud_val(pud);
184 }
185
186 /* Find an entry in the second-level page table.. */
187 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t * pud, unsigned long address)
188 {
189         return (pmd_t *) pud_page(*pud) + pmd_index(address);
190 }
191
192 /* Find an entry in the third-level page table.. */
193 #define __pte_offset(address)                                           \
194         (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
195 #define pte_offset(dir, address)                                        \
196         ((pte_t *) (pmd_page_kernel(*dir)) + __pte_offset(address))
197 #define pte_offset_kernel(dir, address)                                 \
198         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(dir)) +  __pte_offset(address))
199 #define pte_offset_map(dir, address)                                    \
200         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
201 #define pte_offset_map_nested(dir, address)                             \
202         ((pte_t *)page_address(pmd_page(*(dir))) + __pte_offset(address))
203 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))
204 #define pte_unmap_nested(pte) ((void)(pte))
205
206 /*
207  * Initialize a new pgd / pmd table with invalid pointers.
208  */
209 extern void pgd_init(unsigned long page);
210 extern void pmd_init(unsigned long page, unsigned long pagetable);
211
212 /*
213  * Non-present pages:  high 24 bits are offset, next 8 bits type,
214  * low 32 bits zero.
215  */
216 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
217 { pte_t pte; pte_val(pte) = (type << 32) | (offset << 40); return pte; }
218
219 #define __swp_type(x)           (((x).val >> 32) & 0xff)
220 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> 40)
221 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
222 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
223 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
224
225 /*
226  * Bits 0, 1, 2, 7 and 8 are taken, split up the 32 bits of offset
227  * into this range:
228  */
229 #define PTE_FILE_MAX_BITS       32
230
231 #define pte_to_pgoff(_pte) \
232         ((((_pte).pte >> 3) & 0x1f ) + (((_pte).pte >> 9) << 6 ))
233
234 #define pgoff_to_pte(off) \
235         ((pte_t) { (((off) & 0x1f) << 3) + (((off) >> 6) << 9) + _PAGE_FILE })
236
237 #endif /* _ASM_PGTABLE_64_H */