32f82723338a0e23bd880273aa9ae53e93a9979d
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / arm64 / include / asm / memory.h
1 /*
2  * Based on arch/arm/include/asm/memory.h
3  *
4  * Copyright (C) 2000-2002 Russell King
5  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
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  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  *
19  * Note: this file should not be included by non-asm/.h files
20  */
21 #ifndef __ASM_MEMORY_H
22 #define __ASM_MEMORY_H
23
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/const.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <asm/bug.h>
28 #include <asm/sizes.h>
29
30 /*
31  * Allow for constants defined here to be used from assembly code
32  * by prepending the UL suffix only with actual C code compilation.
33  */
34 #define UL(x) _AC(x, UL)
35
36 /*
37  * Size of the PCI I/O space. This must remain a power of two so that
38  * IO_SPACE_LIMIT acts as a mask for the low bits of I/O addresses.
39  */
40 #define PCI_IO_SIZE             SZ_16M
41
42 /*
43  * Log2 of the upper bound of the size of a struct page. Used for sizing
44  * the vmemmap region only, does not affect actual memory footprint.
45  * We don't use sizeof(struct page) directly since taking its size here
46  * requires its definition to be available at this point in the inclusion
47  * chain, and it may not be a power of 2 in the first place.
48  */
49 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   6
50
51 /*
52  * VMEMMAP_SIZE - allows the whole linear region to be covered by
53  *                a struct page array
54  */
55 #define VMEMMAP_SIZE (UL(1) << (VA_BITS - PAGE_SHIFT - 1 + STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT))
56
57 /*
58  * PAGE_OFFSET - the virtual address of the start of the linear map (top
59  *               (VA_BITS - 1))
60  * KIMAGE_VADDR - the virtual address of the start of the kernel image
61  * VA_BITS - the maximum number of bits for virtual addresses.
62  * VA_START - the first kernel virtual address.
63  * TASK_SIZE - the maximum size of a user space task.
64  * TASK_UNMAPPED_BASE - the lower boundary of the mmap VM area.
65  */
66 #define VA_BITS                 (CONFIG_ARM64_VA_BITS)
67 #define VA_START                (UL(0xffffffffffffffff) << VA_BITS)
68 #define PAGE_OFFSET             (UL(0xffffffffffffffff) << (VA_BITS - 1))
69 #define KIMAGE_VADDR            (MODULES_END)
70 #define MODULES_END             (MODULES_VADDR + MODULES_VSIZE)
71 #define MODULES_VADDR           (VA_START + KASAN_SHADOW_SIZE)
72 #define MODULES_VSIZE           (SZ_128M)
73 #define VMEMMAP_START           (PAGE_OFFSET - VMEMMAP_SIZE)
74 #define PCI_IO_END              (VMEMMAP_START - SZ_2M)
75 #define PCI_IO_START            (PCI_IO_END - PCI_IO_SIZE)
76 #define FIXADDR_TOP             (PCI_IO_START - SZ_2M)
77 #define TASK_SIZE_64            (UL(1) << VA_BITS)
78
79 #ifdef CONFIG_COMPAT
80 #define TASK_SIZE_32            UL(0x100000000)
81 #define TASK_SIZE               (test_thread_flag(TIF_32BIT) ? \
82                                 TASK_SIZE_32 : TASK_SIZE_64)
83 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT) ? \
84                                 TASK_SIZE_32 : TASK_SIZE_64)
85 #else
86 #define TASK_SIZE               TASK_SIZE_64
87 #endif /* CONFIG_COMPAT */
88
89 #define TASK_UNMAPPED_BASE      (PAGE_ALIGN(TASK_SIZE / 4))
90
91 #define KERNEL_START      _text
92 #define KERNEL_END        _end
93
94 /*
95  * The size of the KASAN shadow region. This should be 1/8th of the
96  * size of the entire kernel virtual address space.
97  */
98 #ifdef CONFIG_KASAN
99 #define KASAN_SHADOW_SIZE       (UL(1) << (VA_BITS - 3))
100 #else
101 #define KASAN_SHADOW_SIZE       (0)
102 #endif
103
104 /*
105  * Memory types available.
106  */
107 #define MT_DEVICE_nGnRnE        0
108 #define MT_DEVICE_nGnRE         1
109 #define MT_DEVICE_GRE           2
110 #define MT_NORMAL_NC            3
111 #define MT_NORMAL               4
112 #define MT_NORMAL_WT            5
113
114 /*
115  * Memory types for Stage-2 translation
116  */
117 #define MT_S2_NORMAL            0xf
118 #define MT_S2_DEVICE_nGnRE      0x1
119
120 #ifdef CONFIG_ARM64_4K_PAGES
121 #define IOREMAP_MAX_ORDER       (PUD_SHIFT)
122 #else
123 #define IOREMAP_MAX_ORDER       (PMD_SHIFT)
124 #endif
125
126 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
127 #define __early_init_dt_declare_initrd(__start, __end)                  \
128         do {                                                            \
129                 initrd_start = (__start);                               \
130                 initrd_end = (__end);                                   \
131         } while (0)
132 #endif
133
134 #ifndef __ASSEMBLY__
135
136 #include <linux/bitops.h>
137 #include <linux/mmdebug.h>
138
139 extern s64                      memstart_addr;
140 /* PHYS_OFFSET - the physical address of the start of memory. */
141 #define PHYS_OFFSET             ({ VM_BUG_ON(memstart_addr & 1); memstart_addr; })
142
143 /* the virtual base of the kernel image (minus TEXT_OFFSET) */
144 extern u64                      kimage_vaddr;
145
146 /* the offset between the kernel virtual and physical mappings */
147 extern u64                      kimage_voffset;
148
149 static inline unsigned long kaslr_offset(void)
150 {
151         return kimage_vaddr - KIMAGE_VADDR;
152 }
153
154 /*
155  * Allow all memory at the discovery stage. We will clip it later.
156  */
157 #define MIN_MEMBLOCK_ADDR       0
158 #define MAX_MEMBLOCK_ADDR       U64_MAX
159
160 /*
161  * PFNs are used to describe any physical page; this means
162  * PFN 0 == physical address 0.
163  *
164  * This is the PFN of the first RAM page in the kernel
165  * direct-mapped view.  We assume this is the first page
166  * of RAM in the mem_map as well.
167  */
168 #define PHYS_PFN_OFFSET (PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT)
169
170 /*
171  * Physical vs virtual RAM address space conversion.  These are
172  * private definitions which should NOT be used outside memory.h
173  * files.  Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
174  */
175
176
177 /*
178  * The linear kernel range starts in the middle of the virtual adddress
179  * space. Testing the top bit for the start of the region is a
180  * sufficient check.
181  */
182 #define __is_lm_address(addr)   (!!((addr) & BIT(VA_BITS - 1)))
183
184 #define __lm_to_phys(addr)      (((addr) & ~PAGE_OFFSET) + PHYS_OFFSET)
185 #define __kimg_to_phys(addr)    ((addr) - kimage_voffset)
186
187 #define __virt_to_phys_nodebug(x) ({                                    \
188         phys_addr_t __x = (phys_addr_t)(x);                             \
189         __is_lm_address(__x) ? __lm_to_phys(__x) :                      \
190                                __kimg_to_phys(__x);                     \
191 })
192
193 #define __pa_symbol_nodebug(x)  __kimg_to_phys((phys_addr_t)(x))
194
195 #ifdef CONFIG_DEBUG_VIRTUAL
196 extern phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x);
197 extern phys_addr_t __phys_addr_symbol(unsigned long x);
198 #else
199 #define __virt_to_phys(x)       __virt_to_phys_nodebug(x)
200 #define __phys_addr_symbol(x)   __pa_symbol_nodebug(x)
201 #endif
202
203 #define __phys_to_virt(x)       ((unsigned long)((x) - PHYS_OFFSET) | PAGE_OFFSET)
204 #define __phys_to_kimg(x)       ((unsigned long)((x) + kimage_voffset))
205
206 /*
207  * Convert a page to/from a physical address
208  */
209 #define page_to_phys(page)      (__pfn_to_phys(page_to_pfn(page)))
210 #define phys_to_page(phys)      (pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys)))
211
212 /*
213  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
214  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
215  * DMA support - see dma-mapping.h.
216  */
217 #define virt_to_phys virt_to_phys
218 static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
219 {
220         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
221 }
222
223 #define phys_to_virt phys_to_virt
224 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
225 {
226         return (void *)(__phys_to_virt(x));
227 }
228
229 /*
230  * Drivers should NOT use these either.
231  */
232 #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
233 #define __pa_symbol(x)          __phys_addr_symbol(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
234 #define __pa_nodebug(x)         __virt_to_phys_nodebug((unsigned long)(x))
235 #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
236 #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((pfn) << PAGE_SHIFT)
237 #define virt_to_pfn(x)      __phys_to_pfn(__virt_to_phys((unsigned long)(x)))
238 #define sym_to_pfn(x)       __phys_to_pfn(__pa_symbol(x))
239
240 /*
241  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
242  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
243  */
244 #define ARCH_PFN_OFFSET         ((unsigned long)PHYS_PFN_OFFSET)
245
246 #ifndef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
247 #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
248 #define _virt_addr_valid(kaddr) pfn_valid(__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
249 #else
250 #define __virt_to_pgoff(kaddr)  (((u64)(kaddr) & ~PAGE_OFFSET) / PAGE_SIZE * sizeof(struct page))
251 #define __page_to_voff(kaddr)   (((u64)(kaddr) & ~VMEMMAP_START) * PAGE_SIZE / sizeof(struct page))
252
253 #define page_to_virt(page)      ((void *)((__page_to_voff(page)) | PAGE_OFFSET))
254 #define virt_to_page(vaddr)     ((struct page *)((__virt_to_pgoff(vaddr)) | VMEMMAP_START))
255
256 #define _virt_addr_valid(kaddr) pfn_valid((((u64)(kaddr) & ~PAGE_OFFSET) \
257                                            + PHYS_OFFSET) >> PAGE_SHIFT)
258 #endif
259 #endif
260
261 #define _virt_addr_is_linear(kaddr)     (((u64)(kaddr)) >= PAGE_OFFSET)
262 #define virt_addr_valid(kaddr)          (_virt_addr_is_linear(kaddr) && \
263                                          _virt_addr_valid(kaddr))
264
265 #include <asm-generic/memory_model.h>
266
267 #endif