mmu.h
上传用户:jlfgdled
上传日期:2013-04-10
资源大小:33168k
文件大小:12k
源码类别:

Linux/Unix编程

开发平台:

Unix_Linux

  1. /*
  2.  * PowerPC memory management structures
  3.  *
  4.  * Dave Engebretsen & Mike Corrigan <{engebret|mikejc}@us.ibm.com>
  5.  *   PPC64 rework.
  6.  *
  7.  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  8.  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  9.  * as published by the Free Software Foundation; either version
  10.  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11.  */
  12. #ifndef _PPC64_MMU_H_
  13. #define _PPC64_MMU_H_
  14. #ifndef __ASSEMBLY__
  15. /* Default "unsigned long" context */
  16. typedef unsigned long mm_context_t;
  17. /*
  18.  * Define the size of the cache used for segment table entries.  The first
  19.  * entry is used as a cache pointer, therefore the actual number of entries
  20.  * stored is one less than defined here.  Do not change this value without
  21.  * considering the impact it will have on the layout of the paca in paca.h.
  22.  */
  23. #define STAB_CACHE_SIZE 16
  24. /*
  25.  * Hardware Segment Lookaside Buffer Entry
  26.  * This structure has been padded out to two 64b doublewords (actual SLBE's are
  27.  * 94 bits).  This padding facilites use by the segment management
  28.  * instructions.
  29.  */
  30. typedef struct {
  31. unsigned long esid: 36; /* Effective segment ID */
  32. unsigned long resv0:20; /* Reserved */
  33. unsigned long v:     1; /* Entry valid (v=1) or invalid */
  34. unsigned long resv1: 1; /* Reserved */
  35. unsigned long ks:    1; /* Supervisor (privileged) state storage key */
  36. unsigned long kp:    1; /* Problem state storage key */
  37. unsigned long n:     1; /* No-execute if n=1 */
  38. unsigned long resv2: 3; /* padding to a 64b boundary */
  39. } ste_dword0;
  40. typedef struct {
  41. unsigned long vsid: 52; /* Virtual segment ID */
  42. unsigned long resv0:12; /* Padding to a 64b boundary */
  43. } ste_dword1;
  44. typedef struct _STE {
  45. union {
  46. unsigned long dword0;
  47. ste_dword0    dw0;
  48. } dw0;
  49. union {
  50. unsigned long dword1;
  51. ste_dword1    dw1;
  52. } dw1;
  53. } STE;
  54. typedef struct {
  55. unsigned long esid: 36; /* Effective segment ID */
  56. unsigned long v:     1; /* Entry valid (v=1) or invalid */
  57. unsigned long null1:15; /* padding to a 64b boundary */
  58. unsigned long index:12; /* Index to select SLB entry. Used by slbmte */
  59. } slb_dword0;
  60. typedef struct {
  61. unsigned long vsid: 52; /* Virtual segment ID */
  62. unsigned long ks:    1; /* Supervisor (privileged) state storage key */
  63. unsigned long kp:    1; /* Problem state storage key */
  64. unsigned long n:     1; /* No-execute if n=1 */
  65. unsigned long l:     1; /* Virt pages are large (l=1) or 4KB (l=0) */
  66. unsigned long c:     1; /* Class */
  67. unsigned long resv0: 7; /* Padding to a 64b boundary */
  68. } slb_dword1;
  69. typedef struct _SLBE {
  70. union {
  71. unsigned long dword0;
  72. slb_dword0    dw0;
  73. } dw0;
  74. union {
  75. unsigned long dword1;
  76. slb_dword1    dw1;
  77. } dw1;
  78. } SLBE;
  79. /*
  80.  * This structure is used in paca.h where the layout depends on the 
  81.  * size being 24B.
  82.  */
  83. typedef struct {
  84.         unsigned long   real;
  85.         unsigned long   virt;
  86.         unsigned long   next_round_robin;
  87. } STAB;
  88. /* Hardware Page Table Entry */
  89. #define HPTES_PER_GROUP 8
  90. typedef struct {
  91. unsigned long avpn:57; /* vsid | api == avpn  */
  92. unsigned long :     2; /* Software use */
  93. unsigned long bolted: 1; /* HPTE is "bolted" */
  94. unsigned long lock: 1; /* lock on pSeries SMP */
  95. unsigned long l:    1; /* Virtual page is large (L=1) or 4 KB (L=0) */
  96. unsigned long h:    1; /* Hash function identifier */
  97. unsigned long v:    1; /* Valid (v=1) or invalid (v=0) */
  98. } Hpte_dword0;
  99. typedef struct {
  100. unsigned long :     6; /* unused - padding */
  101. unsigned long ac:   1; /* Address compare */
  102. unsigned long r:    1; /* Referenced */
  103. unsigned long c:    1; /* Changed */
  104. unsigned long w: 1; /* Write-thru cache mode */
  105. unsigned long i: 1; /* Cache inhibited */
  106. unsigned long m: 1; /* Memory coherence required */
  107. unsigned long g: 1; /* Guarded */
  108. unsigned long n: 1; /* No-execute */
  109. unsigned long pp:   2; /* Page protection bits 1:2 */
  110. } Hpte_flags;
  111. typedef struct {
  112. unsigned long pp0:  1; /* Page protection bit 0 */
  113. unsigned long ts:   1; /* Tag set bit */
  114. unsigned long rpn: 50; /* Real page number */
  115. unsigned long :     2; /* Reserved */
  116. unsigned long ac:   1; /* Address compare */ 
  117. unsigned long r:    1; /* Referenced */
  118. unsigned long c:    1; /* Changed */
  119. unsigned long w: 1; /* Write-thru cache mode */
  120. unsigned long i: 1; /* Cache inhibited */
  121. unsigned long m: 1; /* Memory coherence required */
  122. unsigned long g: 1; /* Guarded */
  123. unsigned long n: 1; /* No-execute */
  124. unsigned long pp: 2; /* Page protection bits 1:2 */
  125. } Hpte_dword1;
  126. typedef struct {
  127. char padding[6];     /* padding */
  128. unsigned long :       6; /* padding */ 
  129. unsigned long flags: 10; /* HPTE flags */
  130. } Hpte_dword1_flags;
  131. typedef struct _HPTE {
  132. union {
  133. unsigned long dword0;
  134. Hpte_dword0   dw0;
  135. } dw0;
  136. union {
  137. unsigned long dword1;
  138. Hpte_dword1 dw1;
  139. Hpte_dword1_flags flags;
  140. } dw1;
  141. } HPTE; 
  142. /* Values for PP (assumes Ks=0, Kp=1) */
  143. /* pp0 will always be 0 for linux     */
  144. #define PP_RWXX 0 /* Supervisor read/write, User none */
  145. #define PP_RWRX 1 /* Supervisor read/write, User read */
  146. #define PP_RWRW 2 /* Supervisor read/write, User read/write */
  147. #define PP_RXRX 3 /* Supervisor read,       User read */
  148. typedef struct {
  149. HPTE * htab;
  150. unsigned long htab_num_ptegs;
  151. unsigned long htab_hash_mask;
  152. unsigned long next_round_robin;
  153. unsigned long   last_kernel_address;
  154. } HTAB;
  155. extern HTAB htab_data;
  156. void invalidate_hpte( unsigned long slot );
  157. long select_hpte_slot( unsigned long vpn );
  158. void create_valid_hpte( unsigned long slot, unsigned long vpn,
  159. unsigned long prpn, unsigned hash,
  160. void * ptep, unsigned hpteflags,
  161. unsigned bolted );
  162. #define PD_SHIFT (10+12) /* Page directory */
  163. #define PD_MASK  0x02FF
  164. #define PT_SHIFT (12) /* Page Table */
  165. #define PT_MASK  0x02FF
  166. #define LARGE_PAGE_SHIFT 24
  167. static inline unsigned long hpt_hash(unsigned long vpn, int large)
  168. {
  169. unsigned long vsid;
  170. unsigned long page;
  171. if (large) {
  172. vsid = vpn >> 4;
  173. page = vpn & 0xf;
  174. } else {
  175. vsid = vpn >> 16;
  176. page = vpn & 0xffff;
  177. }
  178. return (vsid & 0x7fffffffff) ^ page;
  179. }
  180. #define PG_SHIFT (12) /* Page Entry */
  181. /*
  182.  * Invalidate a TLB entry.  Assumes a context syncronizing 
  183.  * instruction preceeded this call (for example taking the
  184.  * TLB lock).
  185.  */
  186. static inline void _tlbie(unsigned long va, int large)
  187. {
  188. asm volatile("ptesync": : :"memory");
  189. if (large) {
  190. asm volatile("clrldi %0,%0,16n
  191.       tlbie %0,1" : : "r"(va) : "memory");
  192. } else {
  193. asm volatile("clrldi %0,%0,16n
  194.       tlbie %0,0" : : "r"(va) : "memory");
  195. }
  196. asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
  197. }
  198.  
  199. #endif /* __ASSEMBLY__ */
  200. /* Block size masks */
  201. #define BL_128K 0x000
  202. #define BL_256K 0x001
  203. #define BL_512K 0x003
  204. #define BL_1M   0x007
  205. #define BL_2M   0x00F
  206. #define BL_4M   0x01F
  207. #define BL_8M   0x03F
  208. #define BL_16M  0x07F
  209. #define BL_32M  0x0FF
  210. #define BL_64M  0x1FF
  211. #define BL_128M 0x3FF
  212. #define BL_256M 0x7FF
  213. /* Used to set up SDR1 register */
  214. #define HASH_TABLE_SIZE_64K 0x00010000
  215. #define HASH_TABLE_SIZE_128K 0x00020000
  216. #define HASH_TABLE_SIZE_256K 0x00040000
  217. #define HASH_TABLE_SIZE_512K 0x00080000
  218. #define HASH_TABLE_SIZE_1M 0x00100000
  219. #define HASH_TABLE_SIZE_2M 0x00200000
  220. #define HASH_TABLE_SIZE_4M 0x00400000
  221. #define HASH_TABLE_MASK_64K 0x000   
  222. #define HASH_TABLE_MASK_128K 0x001   
  223. #define HASH_TABLE_MASK_256K 0x003   
  224. #define HASH_TABLE_MASK_512K 0x007
  225. #define HASH_TABLE_MASK_1M 0x00F   
  226. #define HASH_TABLE_MASK_2M 0x01F   
  227. #define HASH_TABLE_MASK_4M 0x03F   
  228. /* These are the Ks and Kp from the PowerPC books.  For proper operation,
  229.  * Ks = 0, Kp = 1.
  230.  */
  231. #define MI_AP 786
  232. #define MI_Ks 0x80000000 /* Should not be set */
  233. #define MI_Kp 0x40000000 /* Should always be set */
  234. /* The effective page number register.  When read, contains the information
  235.  * about the last instruction TLB miss.  When MI_RPN is written, bits in
  236.  * this register are used to create the TLB entry.
  237.  */
  238. #define MI_EPN 787
  239. #define MI_EPNMASK 0xfffff000 /* Effective page number for entry */
  240. #define MI_EVALID 0x00000200 /* Entry is valid */
  241. #define MI_ASIDMASK 0x0000000f /* ASID match value */
  242. /* Reset value is undefined */
  243. /* A "level 1" or "segment" or whatever you want to call it register.
  244.  * For the instruction TLB, it contains bits that get loaded into the
  245.  * TLB entry when the MI_RPN is written.
  246.  */
  247. #define MI_TWC 789
  248. #define MI_APG 0x000001e0 /* Access protection group (0) */
  249. #define MI_GUARDED 0x00000010 /* Guarded storage */
  250. #define MI_PSMASK 0x0000000c /* Mask of page size bits */
  251. #define MI_PS8MEG 0x0000000c /* 8M page size */
  252. #define MI_PS512K 0x00000004 /* 512K page size */
  253. #define MI_PS4K_16K 0x00000000 /* 4K or 16K page size */
  254. #define MI_SVALID 0x00000001 /* Segment entry is valid */
  255. /* Reset value is undefined */
  256. /* Real page number.  Defined by the pte.  Writing this register
  257.  * causes a TLB entry to be created for the instruction TLB, using
  258.  * additional information from the MI_EPN, and MI_TWC registers.
  259.  */
  260. #define MI_RPN 790
  261. /* Define an RPN value for mapping kernel memory to large virtual
  262.  * pages for boot initialization.  This has real page number of 0,
  263.  * large page size, shared page, cache enabled, and valid.
  264.  * Also mark all subpages valid and write access.
  265.  */
  266. #define MI_BOOTINIT 0x000001fd
  267. #define MD_CTR 792 /* Data TLB control register */
  268. #define MD_GPM 0x80000000 /* Set domain manager mode */
  269. #define MD_PPM 0x40000000 /* Set subpage protection */
  270. #define MD_CIDEF 0x20000000 /* Set cache inhibit when MMU dis */
  271. #define MD_WTDEF 0x10000000 /* Set writethrough when MMU dis */
  272. #define MD_RSV4I 0x08000000 /* Reserve 4 TLB entries */
  273. #define MD_TWAM 0x04000000 /* Use 4K page hardware assist */
  274. #define MD_PPCS 0x02000000 /* Use MI_RPN prob/priv state */
  275. #define MD_IDXMASK 0x00001f00 /* TLB index to be loaded */
  276. #define MD_RESETVAL 0x04000000 /* Value of register at reset */
  277. #define M_CASID 793 /* Address space ID (context) to match */
  278. #define MC_ASIDMASK 0x0000000f /* Bits used for ASID value */
  279. /* These are the Ks and Kp from the PowerPC books.  For proper operation,
  280.  * Ks = 0, Kp = 1.
  281.  */
  282. #define MD_AP 794
  283. #define MD_Ks 0x80000000 /* Should not be set */
  284. #define MD_Kp 0x40000000 /* Should always be set */
  285. /* The effective page number register.  When read, contains the information
  286.  * about the last instruction TLB miss.  When MD_RPN is written, bits in
  287.  * this register are used to create the TLB entry.
  288.  */
  289. #define MD_EPN 795
  290. #define MD_EPNMASK 0xfffff000 /* Effective page number for entry */
  291. #define MD_EVALID 0x00000200 /* Entry is valid */
  292. #define MD_ASIDMASK 0x0000000f /* ASID match value */
  293. /* Reset value is undefined */
  294. /* The pointer to the base address of the first level page table.
  295.  * During a software tablewalk, reading this register provides the address
  296.  * of the entry associated with MD_EPN.
  297.  */
  298. #define M_TWB 796
  299. #define M_L1TB 0xfffff000 /* Level 1 table base address */
  300. #define M_L1INDX 0x00000ffc /* Level 1 index, when read */
  301. /* Reset value is undefined */
  302. /* A "level 1" or "segment" or whatever you want to call it register.
  303.  * For the data TLB, it contains bits that get loaded into the TLB entry
  304.  * when the MD_RPN is written.  It is also provides the hardware assist
  305.  * for finding the PTE address during software tablewalk.
  306.  */
  307. #define MD_TWC 797
  308. #define MD_L2TB 0xfffff000 /* Level 2 table base address */
  309. #define MD_L2INDX 0xfffffe00 /* Level 2 index (*pte), when read */
  310. #define MD_APG 0x000001e0 /* Access protection group (0) */
  311. #define MD_GUARDED 0x00000010 /* Guarded storage */
  312. #define MD_PSMASK 0x0000000c /* Mask of page size bits */
  313. #define MD_PS8MEG 0x0000000c /* 8M page size */
  314. #define MD_PS512K 0x00000004 /* 512K page size */
  315. #define MD_PS4K_16K 0x00000000 /* 4K or 16K page size */
  316. #define MD_WT 0x00000002 /* Use writethrough page attribute */
  317. #define MD_SVALID 0x00000001 /* Segment entry is valid */
  318. /* Reset value is undefined */
  319. /* Real page number.  Defined by the pte.  Writing this register
  320.  * causes a TLB entry to be created for the data TLB, using
  321.  * additional information from the MD_EPN, and MD_TWC registers.
  322.  */
  323. #define MD_RPN 798
  324. /* This is a temporary storage register that could be used to save
  325.  * a processor working register during a tablewalk.
  326.  */
  327. #define M_TW 799
  328. #endif /* _PPC64_MMU_H_ */