pgtable.h
上传用户:lgb322
上传日期:2013-02-24
资源大小:30529k
文件大小:17k
源码类别:

嵌入式Linux

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* CRIS pgtable.h - macros and functions to manipulate page tables
  2.  *
  3.  * HISTORY:
  4.  *
  5.  * $Log: pgtable.h,v $
  6.  * Revision 1.14  2001/12/10 03:08:50  bjornw
  7.  * Added pgtable_cache_init dummy
  8.  *
  9.  * Revision 1.13  2001/11/12 18:05:38  pkj
  10.  * Added declaration of paging_init().
  11.  *
  12.  * Revision 1.12  2001/08/11 00:28:00  bjornw
  13.  * PAGE_CHG_MASK and PAGE_NONE had somewhat untraditional values
  14.  *
  15.  * Revision 1.11  2001/04/04 14:38:36  bjornw
  16.  * Removed bad_pagetable handling and the _kernel functions
  17.  *
  18.  * Revision 1.10  2001/03/23 07:46:42  starvik
  19.  * Corrected according to review remarks
  20.  *
  21.  * Revision 1.9  2000/11/22 14:57:53  bjornw
  22.  * * extern inline -> static inline
  23.  * * include asm-generic/pgtable.h
  24.  *
  25.  * Revision 1.8  2000/11/21 13:56:16  bjornw
  26.  * Use CONFIG_CRIS_LOW_MAP for the low VM map instead of explicit CPU type
  27.  *
  28.  * Revision 1.7  2000/10/06 15:05:32  bjornw
  29.  * VMALLOC area changed in memory mapping change
  30.  *
  31.  * Revision 1.6  2000/10/04 16:59:14  bjornw
  32.  * Changed comments
  33.  *
  34.  * Revision 1.5  2000/09/13 14:39:53  bjornw
  35.  * New macros
  36.  *
  37.  * Revision 1.4  2000/08/17 15:38:48  bjornw
  38.  * 2.4.0-test6 modifications:
  39.  *   * flush_dcache_page added
  40.  *   * MAP_NR removed
  41.  *   * virt_to_page added
  42.  *
  43.  * Plus some comments and type-clarifications.
  44.  *
  45.  * Revision 1.3  2000/08/15 16:33:35  bjornw
  46.  * pmd_bad should recognize both kernel and user page-tables
  47.  *
  48.  * Revision 1.2  2000/07/10 17:06:01  bjornw
  49.  * Fixed warnings
  50.  *
  51.  * Revision 1.1.1.1  2000/07/10 16:32:31  bjornw
  52.  * CRIS architecture, working draft
  53.  *
  54.  *
  55.  * Revision 1.11  2000/05/29 14:55:56  bjornw
  56.  * Small tweaks of pte_mk routines
  57.  *
  58.  * Revision 1.10  2000/01/27 01:49:06  bjornw
  59.  * * Ooops. The physical frame number in a PTE entry needs to point to the
  60.  *   DRAM directly, not to what the kernel thinks is DRAM (due to KSEG mapping).
  61.  *   Hence we need to strip bit 31 so 0xcXXXXXXX -> 0x4XXXXXXX.
  62.  *
  63.  * Revision 1.9  2000/01/26 16:25:50  bjornw
  64.  * Fixed PAGE_KERNEL bits
  65.  *
  66.  * Revision 1.8  2000/01/23 22:53:22  bjornw
  67.  * Correct flush_tlb_* macros and externs
  68.  *
  69.  * Revision 1.7  2000/01/18 16:22:55  bjornw
  70.  * Use PAGE_MASK instead of PFN_MASK.
  71.  *
  72.  * Revision 1.6  2000/01/17 02:42:53  bjornw
  73.  * Added the pmd_set macro.
  74.  *
  75.  * Revision 1.5  2000/01/16 19:53:42  bjornw
  76.  * Removed VMALLOC_OFFSET. Changed definitions of swapper_pg_dir and zero_page.
  77.  *
  78.  * Revision 1.4  2000/01/14 16:38:20  bjornw
  79.  * PAGE_DIRTY -> PAGE_SILENT_WRITE, removed PAGE_COW from PAGE_COPY.
  80.  *
  81.  * Revision 1.3  1999/12/04 20:12:21  bjornw
  82.  * * PTE bits have moved to asm/mmu.h
  83.  * * Fixed definitions of the higher level page protection bits
  84.  * * Added the pte_* functions, including dirty/accessed SW simulation
  85.  *   (these are exactly the same as for the MIPS port)
  86.  *
  87.  * Revision 1.2  1999/12/04 00:41:54  bjornw
  88.  * * Fixed page table offsets, sizes and shifts
  89.  * * Removed reference to i386 SMP stuff
  90.  * * Added stray comments about Linux/CRIS mm design
  91.  * * Include asm/mmu.h which will contain MMU details
  92.  *
  93.  * Revision 1.1  1999/12/03 15:04:02  bjornw
  94.  * Copied from include/asm-etrax100. For the new CRIS architecture.
  95.  */
  96. #ifndef _CRIS_PGTABLE_H
  97. #define _CRIS_PGTABLE_H
  98. #include <linux/config.h>
  99. #include <asm/mmu.h>
  100. /*
  101.  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. On
  102.  * CRIS, we use that, but "fold" the mid level into the top-level page
  103.  * table. Since the MMU TLB is software loaded through an interrupt, it
  104.  * supports any page table structure, so we could have used a three-level
  105.  * setup, but for the amounts of memory we normally use, a two-level is
  106.  * probably more efficient.
  107.  *
  108.  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  109.  * the CRIS page table tree.
  110.  */
  111. extern void paging_init(void);
  112. /* The cache doesn't need to be flushed when TLB entries change because 
  113.  * the cache is mapped to physical memory, not virtual memory
  114.  */
  115. #define flush_cache_all() do { } while (0)
  116. #define flush_cache_mm(mm) do { } while (0)
  117. #define flush_cache_range(mm, start, end) do { } while (0)
  118. #define flush_cache_page(vma, vmaddr) do { } while (0)
  119. #define flush_page_to_ram(page) do { } while (0)
  120. #define flush_dcache_page(page)                 do { } while (0)
  121. #define flush_icache_range(start, end)          do { } while (0)
  122. #define flush_icache_page(vma,pg)               do { } while (0)
  123. /*
  124.  * TLB flushing (implemented in arch/cris/mm/tlb.c):
  125.  *
  126.  *  - flush_tlb() flushes the current mm struct TLBs
  127.  *  - flush_tlb_all() flushes all processes TLBs
  128.  *  - flush_tlb_mm(mm) flushes the specified mm context TLB's
  129.  *  - flush_tlb_page(vma, vmaddr) flushes one page
  130.  *  - flush_tlb_range(mm, start, end) flushes a range of pages
  131.  *
  132.  */
  133. extern void flush_tlb_all(void);
  134. extern void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm);
  135. extern void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, 
  136.    unsigned long addr);
  137. extern void flush_tlb_range(struct mm_struct *mm,
  138.     unsigned long start,
  139.     unsigned long end);
  140. static inline void flush_tlb_pgtables(struct mm_struct *mm,
  141.                                       unsigned long start, unsigned long end)
  142. {
  143.         /* CRIS does not keep any page table caches in TLB */
  144. }
  145. static inline void flush_tlb(void) 
  146. {
  147. flush_tlb_mm(current->mm);
  148. }
  149. /* Certain architectures need to do special things when pte's
  150.  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  151.  * hook is made available.
  152.  */
  153. #define set_pte(pteptr, pteval) ((*(pteptr)) = (pteval))
  154. /*
  155.  * (pmds are folded into pgds so this doesnt get actually called,
  156.  * but the define is needed for a generic inline function.)
  157.  */
  158. #define set_pmd(pmdptr, pmdval) (*(pmdptr) = pmdval)
  159. #define set_pgd(pgdptr, pgdval) (*(pgdptr) = pgdval)
  160. /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can
  161.  * map. It is equal to the page size times the number of PTE's that fit in
  162.  * a PMD page. A PTE is 4-bytes in CRIS. Hence the following number.
  163.  */
  164. #define PMD_SHIFT (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-2))
  165. #define PMD_SIZE (1UL << PMD_SHIFT)
  166. #define PMD_MASK (~(PMD_SIZE-1))
  167. /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map.
  168.  * Since we fold into a two-level structure, this is the same as PMD_SHIFT.
  169.  */
  170. #define PGDIR_SHIFT PMD_SHIFT
  171. #define PGDIR_SIZE (1UL << PGDIR_SHIFT)
  172. #define PGDIR_MASK (~(PGDIR_SIZE-1))
  173. /*
  174.  * entries per page directory level: we use a two-level, so
  175.  * we don't really have any PMD directory physically.
  176.  * pointers are 4 bytes so we can use the page size and 
  177.  * divide it by 4 (shift by 2).
  178.  */
  179. #define PTRS_PER_PTE (1UL << (PAGE_SHIFT-2))
  180. #define PTRS_PER_PMD 1
  181. #define PTRS_PER_PGD (1UL << (PAGE_SHIFT-2))
  182. /* calculate how many PGD entries a user-level program can use
  183.  * the first mappable virtual address is 0
  184.  * (TASK_SIZE is the maximum virtual address space)
  185.  */
  186. #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE/PGDIR_SIZE)
  187. #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  188. /*
  189.  * Kernels own virtual memory area. 
  190.  */
  191. #ifdef CONFIG_CRIS_LOW_MAP
  192. #define VMALLOC_START     KSEG_7
  193. #define VMALLOC_VMADDR(x) ((unsigned long)(x))
  194. #define VMALLOC_END       KSEG_8
  195. #else
  196. #define VMALLOC_START     KSEG_D
  197. #define VMALLOC_VMADDR(x) ((unsigned long)(x))
  198. #define VMALLOC_END       KSEG_E
  199. #endif
  200. /* Define some higher level generic page attributes. The PTE bits are
  201.  * defined in asm-cris/mmu.h, and these are just combinations of those.
  202.  */
  203. #define __READABLE      (_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ | _PAGE_ACCESSED)
  204. #define __WRITEABLE     (_PAGE_WRITE | _PAGE_SILENT_WRITE | _PAGE_MODIFIED)
  205. #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | __READABLE | __WRITEABLE)
  206. #define _PAGE_CHG_MASK  (PAGE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED)
  207. #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED)
  208. #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | __READABLE | _PAGE_WRITE | 
  209.  _PAGE_ACCESSED)
  210. #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_PRESENT | __READABLE)  // | _PAGE_COW
  211. #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | __READABLE)
  212. #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_GLOBAL | _PAGE_KERNEL | 
  213.  _PAGE_PRESENT | __READABLE | __WRITEABLE)
  214. #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_TABLE | _PAGE_KERNEL)
  215. /*
  216.  * CRIS can't do page protection for execute, and considers read the same.
  217.  * Also, write permissions imply read permissions. This is the closest we can
  218.  * get..
  219.  */
  220. #define __P000 PAGE_NONE
  221. #define __P001 PAGE_READONLY
  222. #define __P010 PAGE_COPY
  223. #define __P011 PAGE_COPY
  224. #define __P100 PAGE_READONLY
  225. #define __P101 PAGE_READONLY
  226. #define __P110 PAGE_COPY
  227. #define __P111 PAGE_COPY
  228. #define __S000 PAGE_NONE
  229. #define __S001 PAGE_READONLY
  230. #define __S010 PAGE_SHARED
  231. #define __S011 PAGE_SHARED
  232. #define __S100 PAGE_READONLY
  233. #define __S101 PAGE_READONLY
  234. #define __S110 PAGE_SHARED
  235. #define __S111 PAGE_SHARED
  236. /* zero page used for uninitialized stuff */
  237. extern unsigned long empty_zero_page;
  238. #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  239. /* number of bits that fit into a memory pointer */
  240. #define BITS_PER_PTR (8*sizeof(unsigned long))
  241. /* to align the pointer to a pointer address */
  242. #define PTR_MASK (~(sizeof(void*)-1))
  243. /* sizeof(void*)==1<<SIZEOF_PTR_LOG2 */
  244. /* 64-bit machines, beware!  SRB. */
  245. #define SIZEOF_PTR_LOG2 2
  246. /* to find an entry in a page-table */
  247. #define PAGE_PTR(address) 
  248. ((unsigned long)(address)>>(PAGE_SHIFT-SIZEOF_PTR_LOG2)&PTR_MASK&~PAGE_MASK)
  249. /* to set the page-dir */
  250. #define SET_PAGE_DIR(tsk,pgdir)
  251. #define pte_none(x) (!pte_val(x))
  252. #define pte_present(x) (pte_val(x) & _PAGE_PRESENT)
  253. #define pte_clear(xp) do { pte_val(*(xp)) = 0; } while (0)
  254. #define pmd_none(x) (!pmd_val(x))
  255. /* by removing the _PAGE_KERNEL bit from the comparision, the same pmd_bad
  256.  * works for both _PAGE_TABLE and _KERNPG_TABLE pmd entries.
  257.  */
  258. #define pmd_bad(x) ((pmd_val(x) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_KERNEL)) != _PAGE_TABLE)
  259. #define pmd_present(x) (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
  260. #define pmd_clear(xp) do { pmd_val(*(xp)) = 0; } while (0)
  261. /*
  262.  * The "pgd_xxx()" functions here are trivial for a folded two-level
  263.  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
  264.  * into the pgd entry)
  265.  */
  266. static inline int pgd_none(pgd_t pgd) { return 0; }
  267. static inline int pgd_bad(pgd_t pgd) { return 0; }
  268. static inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
  269. static inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp) { }
  270. /*
  271.  * The following only work if pte_present() is true.
  272.  * Undefined behaviour if not..
  273.  */
  274. static inline int pte_read(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
  275. static inline int pte_write(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
  276. static inline int pte_exec(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
  277. static inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED; }
  278. static inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
  279. static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
  280. {
  281.         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_WRITE | _PAGE_SILENT_WRITE);
  282.         return pte;
  283. }
  284. static inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)
  285. {
  286.         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ);
  287. return pte;
  288. }
  289. static inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)
  290. {
  291.         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_READ | _PAGE_SILENT_READ);
  292. return pte;
  293. }
  294. static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
  295. {
  296. pte_val(pte) &= ~(_PAGE_MODIFIED | _PAGE_SILENT_WRITE); 
  297. return pte; 
  298. }
  299. static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
  300. {
  301. pte_val(pte) &= ~(_PAGE_ACCESSED | _PAGE_SILENT_READ);
  302. return pte;
  303. }
  304. static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
  305. {
  306.         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
  307.         if (pte_val(pte) & _PAGE_MODIFIED)
  308.                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
  309.         return pte;
  310. }
  311. static inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)
  312. {
  313.         pte_val(pte) |= _PAGE_READ;
  314.         if (pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED)
  315.                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
  316.         return pte;
  317. }
  318. static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
  319. {
  320.         pte_val(pte) |= _PAGE_READ;
  321.         if (pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED)
  322.                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
  323.         return pte;
  324. }
  325. static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
  326. {
  327.         pte_val(pte) |= _PAGE_MODIFIED;
  328.         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
  329.                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
  330.         return pte;
  331. }
  332. static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
  333. {
  334.         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED;
  335.         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
  336.         {
  337.                 pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_READ;
  338.                 if ((pte_val(pte) & (_PAGE_WRITE | _PAGE_MODIFIED)) ==
  339.     (_PAGE_WRITE | _PAGE_MODIFIED))
  340.                         pte_val(pte) |= _PAGE_SILENT_WRITE;
  341.         }
  342.         return pte;
  343. }
  344. /*
  345.  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
  346.  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
  347.  */
  348. /* What actually goes as arguments to the various functions is less than
  349.  * obvious, but a rule of thumb is that struct page's goes as struct page *,
  350.  * really physical DRAM addresses are unsigned long's, and DRAM "virtual"
  351.  * addresses (the 0xc0xxxxxx's) goes as void *'s.
  352.  */
  353. static inline pte_t __mk_pte(void * page, pgprot_t pgprot)
  354. {
  355. pte_t pte;
  356. /* the PTE needs a physical address */
  357. pte_val(pte) = __pa(page) | pgprot_val(pgprot);
  358. return pte;
  359. }
  360. #define mk_pte(page, pgprot) __mk_pte(page_address(page), (pgprot))
  361. #define mk_pte_phys(physpage, pgprot) 
  362. ({                                                                      
  363.         pte_t __pte;                                                    
  364.                                                                         
  365.         pte_val(__pte) = (physpage) + pgprot_val(pgprot);               
  366.         __pte;                                                          
  367. })
  368. static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
  369. { pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot); return pte; }
  370. /* pte_val refers to a page in the 0x4xxxxxxx physical DRAM interval
  371.  * __pte_page(pte_val) refers to the "virtual" DRAM interval
  372.  * pte_pagenr refers to the page-number counted starting from the virtual DRAM start
  373.  */
  374. static inline unsigned long __pte_page(pte_t pte)
  375. {
  376. /* the PTE contains a physical address */
  377. return (unsigned long)__va(pte_val(pte) & PAGE_MASK);
  378. }
  379. #define pte_pagenr(pte)         ((__pte_page(pte) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT)
  380. /* permanent address of a page */
  381. #define page_address(page)      ((page)->virtual)
  382. #define __page_address(page)    (PAGE_OFFSET + (((page) - mem_map) << PAGE_SHIFT))
  383. #define pte_page(pte)           (mem_map+pte_pagenr(pte))
  384. /* only the pte's themselves need to point to physical DRAM (see above)
  385.  * the pagetable links are purely handled within the kernel SW and thus
  386.  * don't need the __pa and __va transformations.
  387.  */
  388. static inline unsigned long pmd_page(pmd_t pmd)
  389. { return pmd_val(pmd) & PAGE_MASK; }
  390. static inline void pmd_set(pmd_t * pmdp, pte_t * ptep)
  391. { pmd_val(*pmdp) = _PAGE_TABLE | (unsigned long) ptep; }
  392. /* to find an entry in a page-table-directory. */
  393. #define pgd_index(address) ((address >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
  394. /* to find an entry in a page-table-directory */
  395. static inline pgd_t * pgd_offset(struct mm_struct * mm, unsigned long address)
  396. {
  397. return mm->pgd + pgd_index(address);
  398. }
  399. /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
  400. #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
  401. /* Find an entry in the second-level page table.. */
  402. static inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
  403. {
  404. return (pmd_t *) dir;
  405. }
  406. /* Find an entry in the third-level page table.. */ 
  407. static inline pte_t * pte_offset(pmd_t * dir, unsigned long address)
  408. {
  409. return (pte_t *) pmd_page(*dir) + ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1));
  410. }
  411. #define pte_ERROR(e) 
  412.         printk("%s:%d: bad pte %p(%08lx).n", __FILE__, __LINE__, &(e), pte_val(e))
  413. #define pmd_ERROR(e) 
  414.         printk("%s:%d: bad pmd %p(%08lx).n", __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e))
  415. #define pgd_ERROR(e) 
  416.         printk("%s:%d: bad pgd %p(%08lx).n", __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e))
  417. extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD]; /* defined in head.S */
  418. /*
  419.  * CRIS doesn't have any external MMU info: the kernel page
  420.  * tables contain all the necessary information.
  421.  * 
  422.  * Actually I am not sure on what this could be used for.
  423.  */
  424. static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
  425. unsigned long address, pte_t pte)
  426. {
  427. }
  428. /* Encode and de-code a swap entry (must be !pte_none(e) && !pte_present(e)) */
  429. /* Since the PAGE_PRESENT bit is bit 4, we can use the bits above */
  430. #define SWP_TYPE(x)                     (((x).val >> 5) & 0x7f)
  431. #define SWP_OFFSET(x)                   ((x).val >> 12)
  432. #define SWP_ENTRY(type, offset)         ((swp_entry_t) { ((type) << 5) | ((offset) << 12) })
  433. #define pte_to_swp_entry(pte)           ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
  434. #define swp_entry_to_pte(x)             ((pte_t) { (x).val })
  435. /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
  436. #define PageSkip(page)          (0)
  437. #define kern_addr_valid(addr)   (1)
  438. #include <asm-generic/pgtable.h>
  439. /*
  440.  * No page table caches to initialise
  441.  */
  442. #define pgtable_cache_init()   do { } while (0)
  443. #endif /* _CRIS_PGTABLE_H */