Merge branch 'for-linus' of git://neil.brown.name/md
[linux-2.6] / arch / powerpc / include / asm / 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-ppc64-64k.h>
15 #else
16 #include <asm/pgtable-ppc64-4k.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
29 /* Some sanity checking */
30 #if TASK_SIZE_USER64 > PGTABLE_RANGE
31 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds pagetable range
32 #endif
33
34 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
35 #if TASK_SIZE_USER64 > (1UL << (USER_ESID_BITS + SID_SHIFT))
36 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds user VSID range
37 #endif
38 #endif
39
40 /*
41  * Define the address range of the vmalloc VM area.
42  */
43 #define VMALLOC_START ASM_CONST(0xD000000000000000)
44 #define VMALLOC_SIZE  (PGTABLE_RANGE >> 1)
45 #define VMALLOC_END   (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
46
47 /*
48  * Define the address ranges for MMIO and IO space :
49  *
50  *  ISA_IO_BASE = VMALLOC_END, 64K reserved area
51  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
52  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
53  */
54 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
55 #define  ISA_IO_BASE    (VMALLOC_END)
56 #define  ISA_IO_END     (VMALLOC_END + 0x10000ul)
57 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
58 #define  PHB_IO_END     (VMALLOC_END + FULL_IO_SIZE)
59 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
60 #define IOREMAP_END     (VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE)
61
62 /*
63  * Region IDs
64  */
65 #define REGION_SHIFT            60UL
66 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
67 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
68
69 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
70 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
71 #define VMEMMAP_REGION_ID       (0xfUL)
72 #define USER_REGION_ID          (0UL)
73
74 /*
75  * Defines the address of the vmemap area, in its own region
76  */
77 #define VMEMMAP_BASE            (VMEMMAP_REGION_ID << REGION_SHIFT)
78 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
79
80
81 /*
82  * Include the PTE bits definitions
83  */
84 #include <asm/pte-hash64.h>
85 #include <asm/pte-common.h>
86
87
88 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
89 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
90 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
91 #endif /* CONFIG_PPC_MM_SLICES */
92
93 #ifndef __ASSEMBLY__
94
95 /*
96  * This is the default implementation of various PTE accessors, it's
97  * used in all cases except Book3S with 64K pages where we have a
98  * concept of sub-pages
99  */
100 #ifndef __real_pte
101
102 #ifdef STRICT_MM_TYPECHECKS
103 #define __real_pte(e,p)         ((real_pte_t){(e)})
104 #define __rpte_to_pte(r)        ((r).pte)
105 #else
106 #define __real_pte(e,p)         (e)
107 #define __rpte_to_pte(r)        (__pte(r))
108 #endif
109 #define __rpte_to_hidx(r,index) (pte_val(__rpte_to_pte(r)) >> 12)
110
111 #define pte_iterate_hashed_subpages(rpte, psize, va, index, shift)       \
112         do {                                                             \
113                 index = 0;                                               \
114                 shift = mmu_psize_defs[psize].shift;                     \
115
116 #define pte_iterate_hashed_end() } while(0)
117
118 #ifdef CONFIG_PPC_HAS_HASH_64K
119 #define pte_pagesize_index(mm, addr, pte)       get_slice_psize(mm, addr)
120 #else
121 #define pte_pagesize_index(mm, addr, pte)       MMU_PAGE_4K
122 #endif
123
124 #endif /* __real_pte */
125
126
127 /* pte_clear moved to later in this file */
128
129 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
130 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
131
132 #define pmd_set(pmdp, pmdval)   (pmd_val(*(pmdp)) = (pmdval))
133 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
134 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
135                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
136 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd) != 0)
137 #define pmd_clear(pmdp)         (pmd_val(*(pmdp)) = 0)
138 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
139 #define pmd_page(pmd)           virt_to_page(pmd_page_vaddr(pmd))
140
141 #define pud_set(pudp, pudval)   (pud_val(*(pudp)) = (pudval))
142 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
143 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
144                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
145 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
146 #define pud_clear(pudp)         (pud_val(*(pudp)) = 0)
147 #define pud_page_vaddr(pud)     (pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
148 #define pud_page(pud)           virt_to_page(pud_page_vaddr(pud))
149
150 #define pgd_set(pgdp, pudp)     ({pgd_val(*(pgdp)) = (unsigned long)(pudp);})
151
152 /*
153  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
154  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
155  */
156 /* to avoid overflow in free_pgtables we don't use PTRS_PER_PGD here */
157 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & 0x1ff)
158
159 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
160
161 #define pmd_offset(pudp,addr) \
162   (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1)))
163
164 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
165   (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
166
167 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
168 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
169 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
170 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while(0)
171
172 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
173 /* This now only contains the vmalloc pages */
174 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
175
176
177 /* Atomic PTE updates */
178 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
179                                        unsigned long addr,
180                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
181                                        int huge)
182 {
183 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
184         unsigned long old, tmp;
185
186         __asm__ __volatile__(
187         "1:     ldarx   %0,0,%3         # pte_update\n\
188         andi.   %1,%0,%6\n\
189         bne-    1b \n\
190         andc    %1,%0,%4 \n\
191         stdcx.  %1,0,%3 \n\
192         bne-    1b"
193         : "=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
194         : "r" (ptep), "r" (clr), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
195         : "cc" );
196 #else
197         unsigned long old = pte_val(*ptep);
198         *ptep = __pte(old & ~clr);
199 #endif
200         /* huge pages use the old page table lock */
201         if (!huge)
202                 assert_pte_locked(mm, addr);
203
204 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
205         if (old & _PAGE_HASHPTE)
206                 hpte_need_flush(mm, addr, ptep, old, huge);
207 #endif
208
209         return old;
210 }
211
212 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
213                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
214 {
215         unsigned long old;
216
217         if ((pte_val(*ptep) & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_HASHPTE)) == 0)
218                 return 0;
219         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0);
220         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
221 }
222 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
223 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
224 ({                                                                         \
225         int __r;                                                           \
226         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
227         __r;                                                               \
228 })
229
230 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
231 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
232                                       pte_t *ptep)
233 {
234         unsigned long old;
235
236         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
237                 return;
238         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0);
239 }
240
241 static inline void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
242                                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
243 {
244         unsigned long old;
245
246         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
247                 return;
248         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 1);
249 }
250
251 /*
252  * We currently remove entries from the hashtable regardless of whether
253  * the entry was young or dirty. The generic routines only flush if the
254  * entry was young or dirty which is not good enough.
255  *
256  * We should be more intelligent about this but for the moment we override
257  * these functions and force a tlb flush unconditionally
258  */
259 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
260 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
261 ({                                                                      \
262         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
263                                                   __ptep);              \
264         __young;                                                        \
265 })
266
267 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
268 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
269                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
270 {
271         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
272         return __pte(old);
273 }
274
275 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
276                              pte_t * ptep)
277 {
278         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
279 }
280
281
282 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE, this
283  * function doesn't need to flush the hash entry
284  */
285 static inline void __ptep_set_access_flags(pte_t *ptep, pte_t entry)
286 {
287         unsigned long bits = pte_val(entry) &
288                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW |
289                  _PAGE_EXEC | _PAGE_HWEXEC);
290
291 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
292         unsigned long old, tmp;
293
294         __asm__ __volatile__(
295         "1:     ldarx   %0,0,%4\n\
296                 andi.   %1,%0,%6\n\
297                 bne-    1b \n\
298                 or      %0,%3,%0\n\
299                 stdcx.  %0,0,%4\n\
300                 bne-    1b"
301         :"=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
302         :"r" (bits), "r" (ptep), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
303         :"cc");
304 #else
305         unsigned long old = pte_val(*ptep);
306         *ptep = __pte(old | bits);
307 #endif
308 }
309
310 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
311 #define pte_same(A,B)   (((pte_val(A) ^ pte_val(B)) & ~_PAGE_HPTEFLAGS) == 0)
312
313 #define pte_ERROR(e) \
314         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
315 #define pmd_ERROR(e) \
316         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
317 #define pgd_ERROR(e) \
318         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
319
320 /* Encode and de-code a swap entry */
321 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 1) & 0x3f)
322 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> 8)
323 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t){((type)<< 1)|((offset)<<8)})
324 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t){pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT})
325 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val << PTE_RPN_SHIFT })
326 #define pte_to_pgoff(pte)       (pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT)
327 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) {((off) << PTE_RPN_SHIFT)|_PAGE_FILE})
328 #define PTE_FILE_MAX_BITS       (BITS_PER_LONG - PTE_RPN_SHIFT)
329
330 void pgtable_cache_init(void);
331
332 /*
333  * find_linux_pte returns the address of a linux pte for a given
334  * effective address and directory.  If not found, it returns zero.
335  */static inline pte_t *find_linux_pte(pgd_t *pgdir, unsigned long ea)
336 {
337         pgd_t *pg;
338         pud_t *pu;
339         pmd_t *pm;
340         pte_t *pt = NULL;
341
342         pg = pgdir + pgd_index(ea);
343         if (!pgd_none(*pg)) {
344                 pu = pud_offset(pg, ea);
345                 if (!pud_none(*pu)) {
346                         pm = pmd_offset(pu, ea);
347                         if (pmd_present(*pm))
348                                 pt = pte_offset_kernel(pm, ea);
349                 }
350         }
351         return pt;
352 }
353
354 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long address);
355
356 #endif /* __ASSEMBLY__ */
357
358 #endif /* _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_ */