OSDN Git Service

kaiser: merged update
[android-x86/kernel.git] / arch / x86 / include / asm / pgtable_types.h
1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H
2 #define _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H
3
4 #include <linux/const.h>
5 #include <asm/page_types.h>
6
7 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
8
9 #define _PAGE_BIT_PRESENT       0       /* is present */
10 #define _PAGE_BIT_RW            1       /* writeable */
11 #define _PAGE_BIT_USER          2       /* userspace addressable */
12 #define _PAGE_BIT_PWT           3       /* page write through */
13 #define _PAGE_BIT_PCD           4       /* page cache disabled */
14 #define _PAGE_BIT_ACCESSED      5       /* was accessed (raised by CPU) */
15 #define _PAGE_BIT_DIRTY         6       /* was written to (raised by CPU) */
16 #define _PAGE_BIT_PSE           7       /* 4 MB (or 2MB) page */
17 #define _PAGE_BIT_PAT           7       /* on 4KB pages */
18 #define _PAGE_BIT_GLOBAL        8       /* Global TLB entry PPro+ */
19 #define _PAGE_BIT_SOFTW1        9       /* available for programmer */
20 #define _PAGE_BIT_SOFTW2        10      /* " */
21 #define _PAGE_BIT_SOFTW3        11      /* " */
22 #define _PAGE_BIT_PAT_LARGE     12      /* On 2MB or 1GB pages */
23 #define _PAGE_BIT_SOFTW4        58      /* available for programmer */
24 #define _PAGE_BIT_PKEY_BIT0     59      /* Protection Keys, bit 1/4 */
25 #define _PAGE_BIT_PKEY_BIT1     60      /* Protection Keys, bit 2/4 */
26 #define _PAGE_BIT_PKEY_BIT2     61      /* Protection Keys, bit 3/4 */
27 #define _PAGE_BIT_PKEY_BIT3     62      /* Protection Keys, bit 4/4 */
28 #define _PAGE_BIT_NX            63      /* No execute: only valid after cpuid check */
29
30 #define _PAGE_BIT_SPECIAL       _PAGE_BIT_SOFTW1
31 #define _PAGE_BIT_CPA_TEST      _PAGE_BIT_SOFTW1
32 #define _PAGE_BIT_HIDDEN        _PAGE_BIT_SOFTW3 /* hidden by kmemcheck */
33 #define _PAGE_BIT_SOFT_DIRTY    _PAGE_BIT_SOFTW3 /* software dirty tracking */
34 #define _PAGE_BIT_DEVMAP        _PAGE_BIT_SOFTW4
35
36 /* If _PAGE_BIT_PRESENT is clear, we use these: */
37 /* - if the user mapped it with PROT_NONE; pte_present gives true */
38 #define _PAGE_BIT_PROTNONE      _PAGE_BIT_GLOBAL
39
40 #define _PAGE_PRESENT   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PRESENT)
41 #define _PAGE_RW        (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_RW)
42 #define _PAGE_USER      (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_USER)
43 #define _PAGE_PWT       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PWT)
44 #define _PAGE_PCD       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PCD)
45 #define _PAGE_ACCESSED  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_ACCESSED)
46 #define _PAGE_DIRTY     (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_DIRTY)
47 #define _PAGE_PSE       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PSE)
48 #ifdef CONFIG_KAISER
49 #define _PAGE_GLOBAL    (_AT(pteval_t, 0))
50 #else
51 #define _PAGE_GLOBAL    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_GLOBAL)
52 #endif
53 #define _PAGE_SOFTW1    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SOFTW1)
54 #define _PAGE_SOFTW2    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SOFTW2)
55 #define _PAGE_PAT       (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PAT)
56 #define _PAGE_PAT_LARGE (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PAT_LARGE)
57 #define _PAGE_SPECIAL   (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SPECIAL)
58 #define _PAGE_CPA_TEST  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_CPA_TEST)
59 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
60 #define _PAGE_PKEY_BIT0 (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PKEY_BIT0)
61 #define _PAGE_PKEY_BIT1 (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PKEY_BIT1)
62 #define _PAGE_PKEY_BIT2 (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PKEY_BIT2)
63 #define _PAGE_PKEY_BIT3 (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PKEY_BIT3)
64 #else
65 #define _PAGE_PKEY_BIT0 (_AT(pteval_t, 0))
66 #define _PAGE_PKEY_BIT1 (_AT(pteval_t, 0))
67 #define _PAGE_PKEY_BIT2 (_AT(pteval_t, 0))
68 #define _PAGE_PKEY_BIT3 (_AT(pteval_t, 0))
69 #endif
70 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
71
72 #define _PAGE_PKEY_MASK (_PAGE_PKEY_BIT0 | \
73                          _PAGE_PKEY_BIT1 | \
74                          _PAGE_PKEY_BIT2 | \
75                          _PAGE_PKEY_BIT3)
76
77 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
78 #define _PAGE_KNL_ERRATUM_MASK (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
79 #else
80 #define _PAGE_KNL_ERRATUM_MASK 0
81 #endif
82
83 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
84 #define _PAGE_HIDDEN    (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_HIDDEN)
85 #else
86 #define _PAGE_HIDDEN    (_AT(pteval_t, 0))
87 #endif
88
89 /*
90  * The same hidden bit is used by kmemcheck, but since kmemcheck
91  * works on kernel pages while soft-dirty engine on user space,
92  * they do not conflict with each other.
93  */
94
95 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
96 #define _PAGE_SOFT_DIRTY        (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_SOFT_DIRTY)
97 #else
98 #define _PAGE_SOFT_DIRTY        (_AT(pteval_t, 0))
99 #endif
100
101 /*
102  * Tracking soft dirty bit when a page goes to a swap is tricky.
103  * We need a bit which can be stored in pte _and_ not conflict
104  * with swap entry format. On x86 bits 6 and 7 are *not* involved
105  * into swap entry computation, but bit 6 is used for nonlinear
106  * file mapping, so we borrow bit 7 for soft dirty tracking.
107  *
108  * Please note that this bit must be treated as swap dirty page
109  * mark if and only if the PTE has present bit clear!
110  */
111 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
112 #define _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY    _PAGE_PSE
113 #else
114 #define _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY    (_AT(pteval_t, 0))
115 #endif
116
117 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_X86_PAE)
118 #define _PAGE_NX        (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_NX)
119 #define _PAGE_DEVMAP    (_AT(u64, 1) << _PAGE_BIT_DEVMAP)
120 #define __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
121 #else
122 #define _PAGE_NX        (_AT(pteval_t, 0))
123 #define _PAGE_DEVMAP    (_AT(pteval_t, 0))
124 #endif
125
126 #define _PAGE_PROTNONE  (_AT(pteval_t, 1) << _PAGE_BIT_PROTNONE)
127
128 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER |        \
129                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
130 #define _KERNPG_TABLE   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_ACCESSED |    \
131                          _PAGE_DIRTY)
132
133 /*
134  * Set of bits not changed in pte_modify.  The pte's
135  * protection key is treated like _PAGE_RW, for
136  * instance, and is *not* included in this mask since
137  * pte_modify() does modify it.
138  */
139 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_PFN_MASK | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT |         \
140                          _PAGE_SPECIAL | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY | \
141                          _PAGE_SOFT_DIRTY)
142 #define _HPAGE_CHG_MASK (_PAGE_CHG_MASK | _PAGE_PSE)
143
144 /*
145  * The cache modes defined here are used to translate between pure SW usage
146  * and the HW defined cache mode bits and/or PAT entries.
147  *
148  * The resulting bits for PWT, PCD and PAT should be chosen in a way
149  * to have the WB mode at index 0 (all bits clear). This is the default
150  * right now and likely would break too much if changed.
151  */
152 #ifndef __ASSEMBLY__
153 enum page_cache_mode {
154         _PAGE_CACHE_MODE_WB = 0,
155         _PAGE_CACHE_MODE_WC = 1,
156         _PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS = 2,
157         _PAGE_CACHE_MODE_UC = 3,
158         _PAGE_CACHE_MODE_WT = 4,
159         _PAGE_CACHE_MODE_WP = 5,
160         _PAGE_CACHE_MODE_NUM = 8
161 };
162 #endif
163
164 #define _PAGE_CACHE_MASK        (_PAGE_PAT | _PAGE_PCD | _PAGE_PWT)
165 #define _PAGE_NOCACHE           (cachemode2protval(_PAGE_CACHE_MODE_UC))
166
167 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PROTNONE | _PAGE_ACCESSED)
168 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | \
169                                  _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
170
171 #define PAGE_SHARED_EXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |     \
172                                          _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
173 #define PAGE_COPY_NOEXEC        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
174                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
175 #define PAGE_COPY_EXEC          __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
176                                          _PAGE_ACCESSED)
177 #define PAGE_COPY               PAGE_COPY_NOEXEC
178 #define PAGE_READONLY           __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
179                                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_NX)
180 #define PAGE_READONLY_EXEC      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER |   \
181                                          _PAGE_ACCESSED)
182
183 #define __PAGE_KERNEL_EXEC                                              \
184         (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_GLOBAL)
185 #define __PAGE_KERNEL           (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_NX)
186
187 #define __PAGE_KERNEL_RO                (__PAGE_KERNEL & ~_PAGE_RW)
188 #define __PAGE_KERNEL_RX                (__PAGE_KERNEL_EXEC & ~_PAGE_RW)
189 #define __PAGE_KERNEL_NOCACHE           (__PAGE_KERNEL | _PAGE_NOCACHE)
190 #define __PAGE_KERNEL_VSYSCALL          (__PAGE_KERNEL_RX | _PAGE_USER)
191 #define __PAGE_KERNEL_VVAR              (__PAGE_KERNEL_RO | _PAGE_USER)
192 #define __PAGE_KERNEL_LARGE             (__PAGE_KERNEL | _PAGE_PSE)
193 #define __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC        (__PAGE_KERNEL_EXEC | _PAGE_PSE)
194
195 #define __PAGE_KERNEL_IO                (__PAGE_KERNEL)
196 #define __PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE        (__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
197
198 #define PAGE_KERNEL                     __pgprot(__PAGE_KERNEL)
199 #define PAGE_KERNEL_RO                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_RO)
200 #define PAGE_KERNEL_EXEC                __pgprot(__PAGE_KERNEL_EXEC)
201 #define PAGE_KERNEL_RX                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_RX)
202 #define PAGE_KERNEL_NOCACHE             __pgprot(__PAGE_KERNEL_NOCACHE)
203 #define PAGE_KERNEL_LARGE               __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE)
204 #define PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC          __pgprot(__PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC)
205 #define PAGE_KERNEL_VSYSCALL            __pgprot(__PAGE_KERNEL_VSYSCALL)
206 #define PAGE_KERNEL_VVAR                __pgprot(__PAGE_KERNEL_VVAR)
207
208 #define PAGE_KERNEL_IO                  __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO)
209 #define PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE          __pgprot(__PAGE_KERNEL_IO_NOCACHE)
210
211 /*         xwr */
212 #define __P000  PAGE_NONE
213 #define __P001  PAGE_READONLY
214 #define __P010  PAGE_COPY
215 #define __P011  PAGE_COPY
216 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
217 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
218 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
219 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
220
221 #define __S000  PAGE_NONE
222 #define __S001  PAGE_READONLY
223 #define __S010  PAGE_SHARED
224 #define __S011  PAGE_SHARED
225 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
226 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
227 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
228 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
229
230 /*
231  * early identity mapping  pte attrib macros.
232  */
233 #ifdef CONFIG_X86_64
234 #define __PAGE_KERNEL_IDENT_LARGE_EXEC  __PAGE_KERNEL_LARGE_EXEC
235 #else
236 #define PTE_IDENT_ATTR   0x003          /* PRESENT+RW */
237 #define PDE_IDENT_ATTR   0x063          /* PRESENT+RW+DIRTY+ACCESSED */
238 #define PGD_IDENT_ATTR   0x001          /* PRESENT (no other attributes) */
239 #endif
240
241 #ifdef CONFIG_X86_32
242 # include <asm/pgtable_32_types.h>
243 #else
244 # include <asm/pgtable_64_types.h>
245 #endif
246
247 #ifndef __ASSEMBLY__
248
249 #include <linux/types.h>
250
251 /* Extracts the PFN from a (pte|pmd|pud|pgd)val_t of a 4KB page */
252 #define PTE_PFN_MASK            ((pteval_t)PHYSICAL_PAGE_MASK)
253
254 /*
255  *  Extracts the flags from a (pte|pmd|pud|pgd)val_t
256  *  This includes the protection key value.
257  */
258 #define PTE_FLAGS_MASK          (~PTE_PFN_MASK)
259
260 typedef struct pgprot { pgprotval_t pgprot; } pgprot_t;
261
262 typedef struct { pgdval_t pgd; } pgd_t;
263
264 static inline pgd_t native_make_pgd(pgdval_t val)
265 {
266         return (pgd_t) { val };
267 }
268
269 static inline pgdval_t native_pgd_val(pgd_t pgd)
270 {
271         return pgd.pgd;
272 }
273
274 static inline pgdval_t pgd_flags(pgd_t pgd)
275 {
276         return native_pgd_val(pgd) & PTE_FLAGS_MASK;
277 }
278
279 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
280 typedef struct { pudval_t pud; } pud_t;
281
282 static inline pud_t native_make_pud(pmdval_t val)
283 {
284         return (pud_t) { val };
285 }
286
287 static inline pudval_t native_pud_val(pud_t pud)
288 {
289         return pud.pud;
290 }
291 #else
292 #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
293
294 static inline pudval_t native_pud_val(pud_t pud)
295 {
296         return native_pgd_val(pud.pgd);
297 }
298 #endif
299
300 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
301 typedef struct { pmdval_t pmd; } pmd_t;
302
303 static inline pmd_t native_make_pmd(pmdval_t val)
304 {
305         return (pmd_t) { val };
306 }
307
308 static inline pmdval_t native_pmd_val(pmd_t pmd)
309 {
310         return pmd.pmd;
311 }
312 #else
313 #include <asm-generic/pgtable-nopmd.h>
314
315 static inline pmdval_t native_pmd_val(pmd_t pmd)
316 {
317         return native_pgd_val(pmd.pud.pgd);
318 }
319 #endif
320
321 static inline pudval_t pud_pfn_mask(pud_t pud)
322 {
323         if (native_pud_val(pud) & _PAGE_PSE)
324                 return PHYSICAL_PUD_PAGE_MASK;
325         else
326                 return PTE_PFN_MASK;
327 }
328
329 static inline pudval_t pud_flags_mask(pud_t pud)
330 {
331         return ~pud_pfn_mask(pud);
332 }
333
334 static inline pudval_t pud_flags(pud_t pud)
335 {
336         return native_pud_val(pud) & pud_flags_mask(pud);
337 }
338
339 static inline pmdval_t pmd_pfn_mask(pmd_t pmd)
340 {
341         if (native_pmd_val(pmd) & _PAGE_PSE)
342                 return PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK;
343         else
344                 return PTE_PFN_MASK;
345 }
346
347 static inline pmdval_t pmd_flags_mask(pmd_t pmd)
348 {
349         return ~pmd_pfn_mask(pmd);
350 }
351
352 static inline pmdval_t pmd_flags(pmd_t pmd)
353 {
354         return native_pmd_val(pmd) & pmd_flags_mask(pmd);
355 }
356
357 static inline pte_t native_make_pte(pteval_t val)
358 {
359         return (pte_t) { .pte = val };
360 }
361
362 static inline pteval_t native_pte_val(pte_t pte)
363 {
364         return pte.pte;
365 }
366
367 static inline pteval_t pte_flags(pte_t pte)
368 {
369         return native_pte_val(pte) & PTE_FLAGS_MASK;
370 }
371
372 #define pgprot_val(x)   ((x).pgprot)
373 #define __pgprot(x)     ((pgprot_t) { (x) } )
374
375 extern uint16_t __cachemode2pte_tbl[_PAGE_CACHE_MODE_NUM];
376 extern uint8_t __pte2cachemode_tbl[8];
377
378 #define __pte2cm_idx(cb)                                \
379         ((((cb) >> (_PAGE_BIT_PAT - 2)) & 4) |          \
380          (((cb) >> (_PAGE_BIT_PCD - 1)) & 2) |          \
381          (((cb) >> _PAGE_BIT_PWT) & 1))
382 #define __cm_idx2pte(i)                                 \
383         ((((i) & 4) << (_PAGE_BIT_PAT - 2)) |           \
384          (((i) & 2) << (_PAGE_BIT_PCD - 1)) |           \
385          (((i) & 1) << _PAGE_BIT_PWT))
386
387 static inline unsigned long cachemode2protval(enum page_cache_mode pcm)
388 {
389         if (likely(pcm == 0))
390                 return 0;
391         return __cachemode2pte_tbl[pcm];
392 }
393 static inline pgprot_t cachemode2pgprot(enum page_cache_mode pcm)
394 {
395         return __pgprot(cachemode2protval(pcm));
396 }
397 static inline enum page_cache_mode pgprot2cachemode(pgprot_t pgprot)
398 {
399         unsigned long masked;
400
401         masked = pgprot_val(pgprot) & _PAGE_CACHE_MASK;
402         if (likely(masked == 0))
403                 return 0;
404         return __pte2cachemode_tbl[__pte2cm_idx(masked)];
405 }
406 static inline pgprot_t pgprot_4k_2_large(pgprot_t pgprot)
407 {
408         pgprotval_t val = pgprot_val(pgprot);
409         pgprot_t new;
410
411         pgprot_val(new) = (val & ~(_PAGE_PAT | _PAGE_PAT_LARGE)) |
412                 ((val & _PAGE_PAT) << (_PAGE_BIT_PAT_LARGE - _PAGE_BIT_PAT));
413         return new;
414 }
415 static inline pgprot_t pgprot_large_2_4k(pgprot_t pgprot)
416 {
417         pgprotval_t val = pgprot_val(pgprot);
418         pgprot_t new;
419
420         pgprot_val(new) = (val & ~(_PAGE_PAT | _PAGE_PAT_LARGE)) |
421                           ((val & _PAGE_PAT_LARGE) >>
422                            (_PAGE_BIT_PAT_LARGE - _PAGE_BIT_PAT));
423         return new;
424 }
425
426
427 typedef struct page *pgtable_t;
428
429 extern pteval_t __supported_pte_mask;
430 extern void set_nx(void);
431 extern int nx_enabled;
432
433 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
434 extern pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
435
436 #define pgprot_writethrough     pgprot_writethrough
437 extern pgprot_t pgprot_writethrough(pgprot_t prot);
438
439 /* Indicate that x86 has its own track and untrack pfn vma functions */
440 #define __HAVE_PFNMAP_TRACKING
441
442 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
443 struct file;
444 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
445                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
446
447 /* Install a pte for a particular vaddr in kernel space. */
448 void set_pte_vaddr(unsigned long vaddr, pte_t pte);
449
450 #ifdef CONFIG_X86_32
451 extern void native_pagetable_init(void);
452 #else
453 #define native_pagetable_init        paging_init
454 #endif
455
456 struct seq_file;
457 extern void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
458
459 enum pg_level {
460         PG_LEVEL_NONE,
461         PG_LEVEL_4K,
462         PG_LEVEL_2M,
463         PG_LEVEL_1G,
464         PG_LEVEL_NUM
465 };
466
467 #ifdef CONFIG_PROC_FS
468 extern void update_page_count(int level, unsigned long pages);
469 #else
470 static inline void update_page_count(int level, unsigned long pages) { }
471 #endif
472
473 /*
474  * Helper function that returns the kernel pagetable entry controlling
475  * the virtual address 'address'. NULL means no pagetable entry present.
476  * NOTE: the return type is pte_t but if the pmd is PSE then we return it
477  * as a pte too.
478  */
479 extern pte_t *lookup_address(unsigned long address, unsigned int *level);
480 extern pte_t *lookup_address_in_pgd(pgd_t *pgd, unsigned long address,
481                                     unsigned int *level);
482 extern pmd_t *lookup_pmd_address(unsigned long address);
483 extern phys_addr_t slow_virt_to_phys(void *__address);
484 extern int kernel_map_pages_in_pgd(pgd_t *pgd, u64 pfn, unsigned long address,
485                                    unsigned numpages, unsigned long page_flags);
486 #endif  /* !__ASSEMBLY__ */
487
488 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_DEFS_H */