Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/x86/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / include / asm-x86 / pgtable.h
1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_H
2 #define _ASM_X86_PGTABLE_H
3
4 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
5
6 #define _PAGE_BIT_PRESENT       0       /* is present */
7 #define _PAGE_BIT_RW            1       /* writeable */
8 #define _PAGE_BIT_USER          2       /* userspace addressable */
9 #define _PAGE_BIT_PWT           3       /* page write through */
10 #define _PAGE_BIT_PCD           4       /* page cache disabled */
11 #define _PAGE_BIT_ACCESSED      5       /* was accessed (raised by CPU) */
12 #define _PAGE_BIT_DIRTY         6       /* was written to (raised by CPU) */
13 #define _PAGE_BIT_FILE          6
14 #define _PAGE_BIT_PSE           7       /* 4 MB (or 2MB) page */
15 #define _PAGE_BIT_PAT           7       /* on 4KB pages */
16 #define _PAGE_BIT_GLOBAL        8       /* Global TLB entry PPro+ */
17 #define _PAGE_BIT_UNUSED1       9       /* available for programmer */
18 #define _PAGE_BIT_UNUSED2       10
19 #define _PAGE_BIT_UNUSED3       11
20 #define _PAGE_BIT_PAT_LARGE     12      /* On 2MB or 1GB pages */
21 #define _PAGE_BIT_NX           63       /* No execute: only valid after cpuid check */
22
23 /*
24  * Note: we use _AC(1, L) instead of _AC(1, UL) so that we get a
25  * sign-extended value on 32-bit with all 1's in the upper word,
26  * which preserves the upper pte values on 64-bit ptes:
27  */
28 #define _PAGE_PRESENT   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PRESENT)
29 #define _PAGE_RW        (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_RW)
30 #define _PAGE_USER      (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_USER)
31 #define _PAGE_PWT       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PWT)
32 #define _PAGE_PCD       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PCD)
33 #define _PAGE_ACCESSED  (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_ACCESSED)
34 #define _PAGE_DIRTY     (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_DIRTY)
35 #define _PAGE_PSE       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PSE)      /* 2MB page */
36 #define _PAGE_GLOBAL    (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_GLOBAL)   /* Global TLB entry */
37 #define _PAGE_UNUSED1   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED1)
38 #define _PAGE_UNUSED2   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED2)
39 #define _PAGE_UNUSED3   (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_UNUSED3)
40 #define _PAGE_PAT       (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PAT)
41 #define _PAGE_PAT_LARGE (_AC(1, L)<<_PAGE_BIT_PAT_LARGE)
42
43 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
44 #define _PAGE_NX        (_AC(1, ULL) << _PAGE_BIT_NX)
45 #else
46 #define _PAGE_NX        0
47 #endif
48
49 /* If _PAGE_PRESENT is clear, we use these: */
50 #define _PAGE_FILE      _PAGE_DIRTY     /* nonlinear file mapping,
51                                          * saved PTE; unset:swap */
52 #define _PAGE_PROTNONE  _PAGE_PSE       /* if the user mapped it with PROT_NONE;
53                                            pte_present gives true */
54
55 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER |        \
56                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
57 #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED |    \
58                          _PAGE_DIRTY)
59
60 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
61
62 #define _PAGE_CACHE_MASK        (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
63 #define _PAGE_CACHE_WB          (0)
64 #define _PAGE_CACHE_WC          (_PAGE_PWT)
65 #define _PAGE_CACHE_UC_MINUS    (_PAGE_PCD)
66 #define _PAGE_CACHE_UC          (_PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
67
68 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
69 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | \
70                                  _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
71
72 #define PAGE_SHARED_EXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |     \
73                                          _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
74 #define PAGE_COPY_NOEXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
75                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
76 #define PAGE_COPY_EXEC          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
77                                          _PAGE_ACCESSED)
78 #define PAGE_COPY               PAGE_COPY_NOEXEC
79 #define PAGE_READONLY           __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
80                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
81 #define PAGE_READONLY_EXEC      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
82                                          _PAGE_ACCESSED)
83
84 #ifdef CONFIG_X86_32
85 #define _PAGE_KERNEL_EXEC \
86         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
87 #define _PAGE_KERNEL (_PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
88
89 #ifndef __ASSEMBLY__
90 extern pteval_t __PAGE_KERNEL, __PAGE_KERNEL_EXEC;
91 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
92 #else
93 #define __PAGE_KERNEL_EXEC                                              \
94         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
95 #define __PAGE_KERNEL           (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
96 #endif
97
98 #define __PAGE_KERNEL_RO                (__PAGE_KERNEL & ~_PAGE_RW)
99 #define __PAGE_KERNEL_RX                (__PAGE_KERNEL_EXEC & ~_PAGE_RW)
100 #define __PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE      (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
101 #define __PAGE_KERNEL_WC                (__PAGE_KERNEL | _PAGE_CACHE_WC)
102 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE           (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
103 #define __PAGE_KERNEL_UC_MINUS          (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PCD)
104 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL          (__PAGE_KERNEL_RX | _PAGE_USER)
105 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE  (__PAGE_KERNEL_VSYSCALL | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
106 #define __PAGE_KERNEL_LARGE             (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
107 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC        (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PSE)
108
109 #ifdef CONFIG_X86_32
110 # define MAKE_GLOBAL(x)                 __pgprot((x))
111 #else
112 # define MAKE_GLOBAL(x)                 __pgprot((x) | _PAGE_GLOBAL)
113 #endif
114
115 #define PAGE_KERNEL                     MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL)
116 #define PAGE_KERNEL_RO                  MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RO)
117 #define PAGE_KERNEL_EXEC                MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_EXEC)
118 #define PAGE_KERNEL_RX                  MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_RX)
119 #define PAGE_KERNEL_WC                  MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_WC)
120 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE             MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
121 #define PAGE_KERNEL_UC_MINUS            MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_UC_MINUS)
122 #define PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE        MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_EXEC_NOCACHE)
123 #define PAGE_KERNEL_LARGE               MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE)
124 #define PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC          MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC)
125 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL            MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
126 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE    MAKE_GLOBAL(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE)
127
128 /*         xwr */
129 #define __P000  PAGE_NONE
130 #define __P001  PAGE_READONLY
131 #define __P010  PAGE_COPY
132 #define __P011  PAGE_COPY
133 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
134 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
135 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
136 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
137
138 #define __S000  PAGE_NONE
139 #define __S001  PAGE_READONLY
140 #define __S010  PAGE_SHARED
141 #define __S011  PAGE_SHARED
142 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
143 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
144 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
145 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
146
147 #ifndef __ASSEMBLY__
148
149 /*
150  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
151  * for zero-mapped memory areas etc..
152  */
153 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
154 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
155
156 extern spinlock_t pgd_lock;
157 extern struct list_head pgd_list;
158
159 /*
160  * The following only work if pte_present() is true.
161  * Undefined behaviour if not..
162  */
163 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
164 {
165         return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;
166 }
167
168 static inline int pte_young(pte_t pte)
169 {
170         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
171 }
172
173 static inline int pte_write(pte_t pte)
174 {
175         return pte_val(pte) & _PAGE_RW;
176 }
177
178 static inline int pte_file(pte_t pte)
179 {
180         return pte_val(pte) & _PAGE_FILE;
181 }
182
183 static inline int pte_huge(pte_t pte)
184 {
185         return pte_val(pte) & _PAGE_PSE;
186 }
187
188 static inline int pte_global(pte_t pte)
189 {
190         return pte_val(pte) & _PAGE_GLOBAL;
191 }
192
193 static inline int pte_exec(pte_t pte)
194 {
195         return !(pte_val(pte) & _PAGE_NX);
196 }
197
198 static inline int pmd_large(pmd_t pte)
199 {
200         return (pmd_val(pte) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
201                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
202 }
203
204 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
205 {
206         return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_DIRTY);
207 }
208
209 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
210 {
211         return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_ACCESSED);
212 }
213
214 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
215 {
216         return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_RW);
217 }
218
219 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
220 {
221         return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_NX);
222 }
223
224 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
225 {
226         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
227 }
228
229 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
230 {
231         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
232 }
233
234 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
235 {
236         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW);
237 }
238
239 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
240 {
241         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_PSE);
242 }
243
244 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
245 {
246         return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_PSE);
247 }
248
249 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
250 {
251         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_GLOBAL);
252 }
253
254 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
255 {
256         return __pte(pte_val(pte) & ~(pteval_t)_PAGE_GLOBAL);
257 }
258
259 extern pteval_t __supported_pte_mask;
260
261 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
262 {
263         return __pte((((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
264                       pgprot_val(pgprot)) & __supported_pte_mask);
265 }
266
267 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
268 {
269         return __pmd((((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
270                       pgprot_val(pgprot)) & __supported_pte_mask);
271 }
272
273 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
274 {
275         pteval_t val = pte_val(pte);
276
277         /*
278          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
279          * the newprot (if present):
280          */
281         val &= _PAGE_CHG_MASK & ~_PAGE_NX;
282         val |= pgprot_val(newprot) & __supported_pte_mask;
283
284         return __pte(val);
285 }
286
287 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_val(x) & (0xfff | _PAGE_NX))
288
289 #define canon_pgprot(p) __pgprot(pgprot_val(p) & __supported_pte_mask)
290
291 #ifndef __ASSEMBLY__
292 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
293 struct file;
294 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
295                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
296 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
297                               unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
298 #endif
299
300 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
301 #include <asm/paravirt.h>
302 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
303 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
304 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pte) native_set_pte_at(mm, addr, ptep, pte)
305
306 #define set_pte_present(mm, addr, ptep, pte)                            \
307         native_set_pte_present(mm, addr, ptep, pte)
308 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
309         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
310
311 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
312
313 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
314 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
315 #define pgd_clear(pgd)                  native_pgd_clear(pgd)
316 #endif
317
318 #ifndef set_pud
319 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
320 #endif
321
322 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
323 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
324 #endif
325
326 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
327 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
328
329 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
330 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
331 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
332
333 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
334
335 #ifdef CONFIG_X86_32
336 # include "pgtable_32.h"
337 #else
338 # include "pgtable_64.h"
339 #endif
340
341 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
342 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
343
344 #ifndef __ASSEMBLY__
345
346 enum {
347         PG_LEVEL_NONE,
348         PG_LEVEL_4K,
349         PG_LEVEL_2M,
350         PG_LEVEL_1G,
351 };
352
353 /*
354  * Helper function that returns the kernel pagetable entry controlling
355  * the virtual address 'address'. NULL means no pagetable entry present.
356  * NOTE: the return type is pte_t but if the pmd is PSE then we return it
357  * as a pte too.
358  */
359 extern pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level);
360
361 /* local pte updates need not use xchg for locking */
362 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
363 {
364         pte_t res = *ptep;
365
366         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
367         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
368         return res;
369 }
370
371 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
372                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
373 {
374         native_set_pte(ptep, pte);
375 }
376
377 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
378 /*
379  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
380  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
381  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
382  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
383  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
384  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
385  * requires a subsequent TLB flush.  The notification can optionally be delayed
386  * until the TLB flush event by using the pte_update_defer form of the
387  * interface, but care must be taken to assure that the flush happens while
388  * still holding the same page table lock so that the shadow and primary pages
389  * do not become out of sync on SMP.
390  */
391 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
392 #define pte_update_defer(mm, addr, ptep)        do { } while (0)
393 #endif
394
395 /*
396  * We only update the dirty/accessed state if we set
397  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
398  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
399  * race with other CPU's that might be updating the dirty
400  * bit at the same time.
401  */
402 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
403 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
404                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
405                                  pte_t entry, int dirty);
406
407 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
408 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
409                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
410
411 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
412 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
413                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
414
415 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
416 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
417                                        pte_t *ptep)
418 {
419         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
420         pte_update(mm, addr, ptep);
421         return pte;
422 }
423
424 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
425 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
426                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
427                                             int full)
428 {
429         pte_t pte;
430         if (full) {
431                 /*
432                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
433                  * care about updates and native needs no locking
434                  */
435                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
436         } else {
437                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
438         }
439         return pte;
440 }
441
442 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
443 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
444                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
445 {
446         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
447         pte_update(mm, addr, ptep);
448 }
449
450 /*
451  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
452  *
453  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
454  *  src - ""
455  *  count - the number of pgds to copy.
456  *
457  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
458  * and must not cross a page boundary.
459  */
460 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
461 {
462        memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
463 }
464
465
466 #include <asm-generic/pgtable.h>
467 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
468
469 #endif  /* _ASM_X86_PGTABLE_H */