arch/nios2/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2011 Tobias Klauser <tklauser@distanz.ch>
   3  * Copyright (C) 2009 Wind River Systems Inc
   4  *
   5  * Based on asm/pgtable-32.h from mips which is:
   6  *
   7  * Copyright (C) 1994, 95, 96, 97, 98, 99, 2000, 2003 Ralf Baechle
   8  * Copyright (C) 1999, 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
   9  *
  10  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  11  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  12  * for more details.
  13  */
  14
  15 #ifndef _ASM_NIOS2_PGTABLE_H
  16 #define _ASM_NIOS2_PGTABLE_H
  17
  18 #include <linux/io.h>
  19 #include <linux/bug.h>
  20 #include <asm/page.h>
  21 #include <asm/cacheflush.h>
  22 #include <asm/tlbflush.h>
  23
  24 #include <asm/pgtable-bits.h>
  25 #include <asm-generic/pgtable-nopmd.h>
  26
  27 #define VMALLOC_START           CONFIG_NIOS2_KERNEL_MMU_REGION_BASE
  28 #define VMALLOC_END             (CONFIG_NIOS2_KERNEL_REGION_BASE - 1)
  29
  30 struct mm_struct;
  31
  32 /* Helper macro */
  33 #define MKP(x, w, r) __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CACHED |            \
  34                                 ((x) ? _PAGE_EXEC : 0) |                \
  35                                 ((r) ? _PAGE_READ : 0) |                \
  36                                 ((w) ? _PAGE_WRITE : 0))
  37 /*
  38  * These are the macros that generic kernel code needs
  39  * (to populate protection_map[])
  40  */
  41
  42 /* Remove W bit on private pages for COW support */
  43 #define __P000  MKP(0, 0, 0)
  44 #define __P001  MKP(0, 0, 1)
  45 #define __P010  MKP(0, 0, 0)    /* COW */
  46 #define __P011  MKP(0, 0, 1)    /* COW */
  47 #define __P100  MKP(1, 0, 0)
  48 #define __P101  MKP(1, 0, 1)
  49 #define __P110  MKP(1, 0, 0)    /* COW */
  50 #define __P111  MKP(1, 0, 1)    /* COW */
  51
  52 /* Shared pages can have exact HW mapping */
  53 #define __S000  MKP(0, 0, 0)
  54 #define __S001  MKP(0, 0, 1)
  55 #define __S010  MKP(0, 1, 0)
  56 #define __S011  MKP(0, 1, 1)
  57 #define __S100  MKP(1, 0, 0)
  58 #define __S101  MKP(1, 0, 1)
  59 #define __S110  MKP(1, 1, 0)
  60 #define __S111  MKP(1, 1, 1)
  61
  62 /* Used all over the kernel */
  63 #define PAGE_KERNEL __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CACHED | _PAGE_READ | \
  64                              _PAGE_WRITE | _PAGE_EXEC | _PAGE_GLOBAL)
  65
  66 #define PAGE_SHARED __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_CACHED | _PAGE_READ | \
  67                              _PAGE_WRITE | _PAGE_ACCESSED)
  68
  69 #define PAGE_COPY MKP(0, 0, 1)
  70
  71 #define PGD_ORDER       0
  72 #define PTE_ORDER       0
  73
  74 #define PTRS_PER_PGD    ((PAGE_SIZE << PGD_ORDER) / sizeof(pgd_t))
  75 #define PTRS_PER_PTE    ((PAGE_SIZE << PTE_ORDER) / sizeof(pte_t))
  76
  77 #define USER_PTRS_PER_PGD       \
  78         (CONFIG_NIOS2_KERNEL_MMU_REGION_BASE / PGDIR_SIZE)
  79
  80 #define PGDIR_SHIFT     22
  81 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  82 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  83
  84 /*
  85  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  86  * for zero-mapped memory areas etc..
  87  */
  88 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
  89 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (virt_to_page(empty_zero_page))
  90
  91 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
  92 extern pte_t invalid_pte_table[PAGE_SIZE/sizeof(pte_t)];
  93
  94 /*
  95  * (pmds are folded into puds so this doesn't get actually called,
  96  * but the define is needed for a generic inline function.)
  97  */
  98 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdptr, pmd_t pmdval)
  99 {
 100         *pmdptr = pmdval;
 101 }
 102
 103 static inline int pte_write(pte_t pte)          \
 104         { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
 105 static inline int pte_dirty(pte_t pte)          \
 106         { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
 107 static inline int pte_young(pte_t pte)          \
 108         { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 109
 110 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 111
 112 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t _prot)
 113 {
 114         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 115
 116         prot &= ~_PAGE_CACHED;
 117
 118         return __pgprot(prot);
 119 }
 120
 121 static inline int pte_none(pte_t pte)
 122 {
 123         return !(pte_val(pte) & ~(_PAGE_GLOBAL|0xf));
 124 }
 125
 126 static inline int pte_present(pte_t pte)        \
 127         { return pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT; }
 128
 129 /*
 130  * The following only work if pte_present() is true.
 131  * Undefined behaviour if not..
 132  */
 133 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 134 {
 135         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 136         return pte;
 137 }
 138
 139 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 140 {
 141         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 142         return pte;
 143 }
 144
 145 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 146 {
 147         pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED;
 148         return pte;
 149 }
 150
 151 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 152 {
 153         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 154         return pte;
 155 }
 156
 157 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 158 {
 159         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY;
 160         return pte;
 161 }
 162
 163 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 164 {
 165         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED;
 166         return pte;
 167 }
 168
 169 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 170 {
 171         const unsigned long mask = _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | _PAGE_EXEC;
 172
 173         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
 174         return pte;
 175 }
 176
 177 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 178 {
 179         return (pmd_val(pmd) != (unsigned long) invalid_pte_table)
 180                         && (pmd_val(pmd) != 0UL);
 181 }
 182
 183 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 184 {
 185         pmd_val(*pmdp) = (unsigned long) invalid_pte_table;
 186 }
 187
 188 #define pte_pfn(pte)            (pte_val(pte) & 0xfffff)
 189 #define pfn_pte(pfn, prot)      (__pte(pfn | pgprot_val(prot)))
 190 #define pte_page(pte)           (pfn_to_page(pte_pfn(pte)))
 191
 192 /*
 193  * Store a linux PTE into the linux page table.
 194  */
 195 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 196 {
 197         *ptep = pteval;
 198 }
 199
 200 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 201                               pte_t *ptep, pte_t pteval)
 202 {
 203         unsigned long paddr = (unsigned long)page_to_virt(pte_page(pteval));
 204
 205         flush_dcache_range(paddr, paddr + PAGE_SIZE);
 206         set_pte(ptep, pteval);
 207 }
 208
 209 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 210 {
 211         return (pmd_val(pmd) ==
 212                 (unsigned long) invalid_pte_table) || (pmd_val(pmd) == 0UL);
 213 }
 214
 215 #define pmd_bad(pmd)    (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
 216
 217 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm,
 218                                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
 219 {
 220         pte_t null;
 221
 222         pte_val(null) = (addr >> PAGE_SHIFT) & 0xf;
 223
 224         set_pte_at(mm, addr, ptep, null);
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 229  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 230  */
 231 #define mk_pte(page, prot)      (pfn_pte(page_to_pfn(page), prot))
 232
 233 /*
 234  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 235  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 236  */
 237 #define pmd_phys(pmd)           virt_to_phys((void *)pmd_val(pmd))
 238 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_phys(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 239
 240 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 241 {
 242         return pmd_val(pmd);
 243 }
 244
 245 #define pte_ERROR(e) \
 246         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", \
 247                 __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 248 #define pgd_ERROR(e) \
 249         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", \
 250                 __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 251
 252 /*
 253  * Encode and decode a swap entry (must be !pte_none(pte) && !pte_present(pte):
 254  *
 255  * 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 ...  1  0
 256  *  0  0  0  0 type.  0  0  0  0  0  0 offset.........
 257  *
 258  * This gives us up to 2**2 = 4 swap files and 2**20 * 4K = 4G per swap file.
 259  *
 260  * Note that the offset field is always non-zero, thus !pte_none(pte) is always
 261  * true.
 262  */
 263 #define __swp_type(swp)         (((swp).val >> 26) & 0x3)
 264 #define __swp_offset(swp)       ((swp).val & 0xfffff)
 265 #define __swp_entry(type, off)  ((swp_entry_t) { (((type) & 0x3) << 26) \
 266                                                  | ((off) & 0xfffff) })
 267 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
 268 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 269
 270 #define kern_addr_valid(addr)           (1)
 271
 272 extern void __init paging_init(void);
 273 extern void __init mmu_init(void);
 274
 275 extern void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 276                              unsigned long address, pte_t *pte);
 277
 278 #endif /* _ASM_NIOS2_PGTABLE_H */