arch/arm/include/asm/memory.h

   1 /*
   2  *  arch/arm/include/asm/memory.h
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000-2002 Russell King
   5  *  modification for nommu, Hyok S. Choi, 2004
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  *  Note: this file should not be included by non-asm/.h files
  12  */
  13 #ifndef __ASM_ARM_MEMORY_H
  14 #define __ASM_ARM_MEMORY_H
  15
  16 #include <linux/compiler.h>
  17 #include <linux/const.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/sizes.h>
  20
  21 #include <asm/cache.h>
  22
  23 #ifdef CONFIG_NEED_MACH_MEMORY_H
  24 #include <mach/memory.h>
  25 #endif
  26
  27 /*
  28  * Allow for constants defined here to be used from assembly code
  29  * by prepending the UL suffix only with actual C code compilation.
  30  */
  31 #define UL(x) _AC(x, UL)
  32
  33 /* PAGE_OFFSET - the virtual address of the start of the kernel image */
  34 #define PAGE_OFFSET             UL(CONFIG_PAGE_OFFSET)
  35
  36 #ifdef CONFIG_MMU
  37
  38 /*
  39  * TASK_SIZE - the maximum size of a user space task.
  40  * TASK_UNMAPPED_BASE - the lower boundary of the mmap VM area
  41  */
  42 #define TASK_SIZE               (UL(CONFIG_PAGE_OFFSET) - UL(SZ_16M))
  43 #define TASK_UNMAPPED_BASE      ALIGN(TASK_SIZE / 3, SZ_16M)
  44
  45 /*
  46  * The maximum size of a 26-bit user space task.
  47  */
  48 #define TASK_SIZE_26            (UL(1) << 26)
  49
  50 /*
  51  * The module space lives between the addresses given by TASK_SIZE
  52  * and PAGE_OFFSET - it must be within 32MB of the kernel text.
  53  */
  54 #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
  55 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_16M)
  56 #else
  57 /* smaller range for Thumb-2 symbols relocation (2^24)*/
  58 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_8M)
  59 #endif
  60
  61 #if TASK_SIZE > MODULES_VADDR
  62 #error Top of user space clashes with start of module space
  63 #endif
  64
  65 /*
  66  * The highmem pkmap virtual space shares the end of the module area.
  67  */
  68 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  69 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET - PMD_SIZE)
  70 #else
  71 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET)
  72 #endif
  73
  74 /*
  75  * The XIP kernel gets mapped at the bottom of the module vm area.
  76  * Since we use sections to map it, this macro replaces the physical address
  77  * with its virtual address while keeping offset from the base section.
  78  */
  79 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (MODULES_VADDR + ((physaddr) & 0x000fffff))
  80
  81 /*
  82  * Allow 16MB-aligned ioremap pages
  83  */
  84 #define IOREMAP_MAX_ORDER       24
  85
  86 #define CONSISTENT_END          (0xffe00000UL)
  87
  88 #else /* CONFIG_MMU */
  89
  90 /*
  91  * The limitation of user task size can grow up to the end of free ram region.
  92  * It is difficult to define and perhaps will never meet the original meaning
  93  * of this define that was meant to.
  94  * Fortunately, there is no reference for this in noMMU mode, for now.
  95  */
  96 #ifndef TASK_SIZE
  97 #define TASK_SIZE               (CONFIG_DRAM_SIZE)
  98 #endif
  99
 100 #ifndef TASK_UNMAPPED_BASE
 101 #define TASK_UNMAPPED_BASE      UL(0x00000000)
 102 #endif
 103
 104 #ifndef END_MEM
 105 #define END_MEM                 (UL(CONFIG_DRAM_BASE) + CONFIG_DRAM_SIZE)
 106 #endif
 107
 108 /*
 109  * The module can be at any place in ram in nommu mode.
 110  */
 111 #define MODULES_END             (END_MEM)
 112 #define MODULES_VADDR           PAGE_OFFSET
 113
 114 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (physaddr)
 115
 116 #endif /* !CONFIG_MMU */
 117
 118 /*
 119  * We fix the TCM memories max 32 KiB ITCM resp DTCM at these
 120  * locations
 121  */
 122 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
 123 #define ITCM_OFFSET     UL(0xfffe0000)
 124 #define DTCM_OFFSET     UL(0xfffe8000)
 125 #endif
 126
 127 /*
 128  * Convert a physical address to a Page Frame Number and back
 129  */
 130 #define __phys_to_pfn(paddr)    ((unsigned long)((paddr) >> PAGE_SHIFT))
 131 #define __pfn_to_phys(pfn)      ((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT)
 132
 133 /*
 134  * Convert a page to/from a physical address
 135  */
 136 #define page_to_phys(page)      (__pfn_to_phys(page_to_pfn(page)))
 137 #define phys_to_page(phys)      (pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys)))
 138
 139 /*
 140  * Minimum guaranted alignment in pgd_alloc().  The page table pointers passed
 141  * around in head.S and proc-*.S are shifted by this amount, in order to
 142  * leave spare high bits for systems with physical address extension.  This
 143  * does not fully accomodate the 40-bit addressing capability of ARM LPAE, but
 144  * gives us about 38-bits or so.
 145  */
 146 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 147 #define ARCH_PGD_SHIFT          L1_CACHE_SHIFT
 148 #else
 149 #define ARCH_PGD_SHIFT          0
 150 #endif
 151 #define ARCH_PGD_MASK           ((1 << ARCH_PGD_SHIFT) - 1)
 152
 153 /*
 154  * PLAT_PHYS_OFFSET is the offset (from zero) of the start of physical
 155  * memory.  This is used for XIP and NoMMU kernels, or by kernels which
 156  * have their own mach/memory.h.  Assembly code must always use
 157  * PLAT_PHYS_OFFSET and not PHYS_OFFSET.
 158  */
 159 #ifndef PLAT_PHYS_OFFSET
 160 #define PLAT_PHYS_OFFSET        UL(CONFIG_PHYS_OFFSET)
 161 #endif
 162
 163 #ifndef __ASSEMBLY__
 164
 165 /*
 166  * Physical vs virtual RAM address space conversion.  These are
 167  * private definitions which should NOT be used outside memory.h
 168  * files.  Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
 169  */
 170 #ifndef __virt_to_phys
 171 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT
 172
 173 /*
 174  * Constants used to force the right instruction encodings and shifts
 175  * so that all we need to do is modify the 8-bit constant field.
 176  */
 177 #define __PV_BITS_31_24 0x81000000
 178 #define __PV_BITS_7_0   0x81
 179
 180 extern u64 __pv_phys_offset;
 181 extern u64 __pv_offset;
 182 extern void fixup_pv_table(const void *, unsigned long);
 183 extern const void *__pv_table_begin, *__pv_table_end;
 184
 185 #define PHYS_OFFSET __pv_phys_offset
 186
 187 #define __pv_stub(from,to,instr,type)                   \
 188         __asm__("@ __pv_stub\n"                         \
 189         "1:     " instr "       %0, %1, %2\n"           \
 190         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 191         "       .long   1b\n"                           \
 192         "       .popsection\n"                          \
 193         : "=r" (to)                                     \
 194         : "r" (from), "I" (type))
 195
 196 #define __pv_stub_mov_hi(t)                             \
 197         __asm__ volatile("@ __pv_stub_mov\n"            \
 198         "1:     mov     %R0, %1\n"                      \
 199         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 200         "       .long   1b\n"                           \
 201         "       .popsection\n"                          \
 202         : "=r" (t)                                      \
 203         : "I" (__PV_BITS_7_0))
 204
 205 #define __pv_add_carry_stub(x, y)                       \
 206         __asm__ volatile("@ __pv_add_carry_stub\n"      \
 207         "1:     adds    %Q0, %1, %2\n"                  \
 208         "       adc     %R0, %R0, #0\n"                 \
 209         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 210         "       .long   1b\n"                           \
 211         "       .popsection\n"                          \
 212         : "+r" (y)                                      \
 213         : "r" (x), "I" (__PV_BITS_31_24)                \
 214         : "cc")
 215
 216 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 217 {
 218         phys_addr_t t;
 219
 220         if (sizeof(phys_addr_t) == 4) {
 221                 __pv_stub(x, t, "add", __PV_BITS_31_24);
 222         } else {
 223                 __pv_stub_mov_hi(t);
 224                 __pv_add_carry_stub(x, t);
 225         }
 226         return t;
 227 }
 228
 229 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 230 {
 231         unsigned long t;
 232
 233         /*
 234          * 'unsigned long' cast discard upper word when
 235          * phys_addr_t is 64 bit, and makes sure that inline
 236          * assembler expression receives 32 bit argument
 237          * in place where 'r' 32 bit operand is expected.
 238          */
 239         __pv_stub((unsigned long) x, t, "sub", __PV_BITS_31_24);
 240         return t;
 241 }
 242
 243 #else
 244
 245 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 246
 247 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 248 {
 249         return (phys_addr_t)x - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;
 250 }
 251
 252 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 253 {
 254         return x - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET;
 255 }
 256
 257 #endif
 258 #endif
 259
 260 /*
 261  * PFNs are used to describe any physical page; this means
 262  * PFN 0 == physical address 0.
 263  *
 264  * This is the PFN of the first RAM page in the kernel
 265  * direct-mapped view.  We assume this is the first page
 266  * of RAM in the mem_map as well.
 267  */
 268 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 269
 270 /*
 271  * These are *only* valid on the kernel direct mapped RAM memory.
 272  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
 273  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
 274  * DMA support - see dma-mapping.h.
 275  */
 276 static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
 277 {
 278         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
 279 }
 280
 281 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
 282 {
 283         return (void *)__phys_to_virt(x);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Drivers should NOT use these either.
 288  */
 289 #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
 290 #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
 291 #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((pfn) << PAGE_SHIFT)
 292
 293 extern phys_addr_t (*arch_virt_to_idmap)(unsigned long x);
 294
 295 /*
 296  * These are for systems that have a hardware interconnect supported alias of
 297  * physical memory for idmap purposes.  Most cases should leave these
 298  * untouched.
 299  */
 300 static inline phys_addr_t __virt_to_idmap(unsigned long x)
 301 {
 302         if (arch_virt_to_idmap)
 303                 return arch_virt_to_idmap(x);
 304         else
 305                 return __virt_to_phys(x);
 306 }
 307
 308 #define virt_to_idmap(x)        __virt_to_idmap((unsigned long)(x))
 309
 310 /*
 311  * Virtual <-> DMA view memory address translations
 312  * Again, these are *only* valid on the kernel direct mapped RAM
 313  * memory.  Use of these is *deprecated* (and that doesn't mean
 314  * use the __ prefixed forms instead.)  See dma-mapping.h.
 315  */
 316 #ifndef __virt_to_bus
 317 #define __virt_to_bus   __virt_to_phys
 318 #define __bus_to_virt   __phys_to_virt
 319 #define __pfn_to_bus(x) __pfn_to_phys(x)
 320 #define __bus_to_pfn(x) __phys_to_pfn(x)
 321 #endif
 322
 323 #ifdef CONFIG_VIRT_TO_BUS
 324 static inline __deprecated unsigned long virt_to_bus(void *x)
 325 {
 326         return __virt_to_bus((unsigned long)x);
 327 }
 328
 329 static inline __deprecated void *bus_to_virt(unsigned long x)
 330 {
 331         return (void *)__bus_to_virt(x);
 332 }
 333 #endif
 334
 335 /*
 336  * Conversion between a struct page and a physical address.
 337  *
 338  *  page_to_pfn(page)   convert a struct page * to a PFN number
 339  *  pfn_to_page(pfn)    convert a _valid_ PFN number to struct page *
 340  *
 341  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
 342  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
 343  */
 344 #define ARCH_PFN_OFFSET         PHYS_PFN_OFFSET
 345
 346 #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
 347 #define virt_addr_valid(kaddr)  (((unsigned long)(kaddr) >= PAGE_OFFSET && (unsigned long)(kaddr) < (unsigned long)high_memory) \
 348                                         && pfn_valid(__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT) )
 349
 350 #endif
 351
 352 #include <asm-generic/memory_model.h>
 353
 354 #endif