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  * PFNs are used to describe any physical page; this means
 171  * PFN 0 == physical address 0.
 172  */
 173 #if defined(__virt_to_phys)
 174 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 175 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 176
 177 #define virt_to_pfn(kaddr) (__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
 178
 179 #elif defined(CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT)
 180
 181 /*
 182  * Constants used to force the right instruction encodings and shifts
 183  * so that all we need to do is modify the 8-bit constant field.
 184  */
 185 #define __PV_BITS_31_24 0x81000000
 186 #define __PV_BITS_7_0   0x81
 187
 188 extern unsigned long __pv_phys_pfn_offset;
 189 extern u64 __pv_offset;
 190 extern void fixup_pv_table(const void *, unsigned long);
 191 extern const void *__pv_table_begin, *__pv_table_end;
 192
 193 #define PHYS_OFFSET     ((phys_addr_t)__pv_phys_pfn_offset << PAGE_SHIFT)
 194 #define PHYS_PFN_OFFSET (__pv_phys_pfn_offset)
 195
 196 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 197         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 198          PHYS_PFN_OFFSET)
 199
 200 #define __pv_stub(from,to,instr,type)                   \
 201         __asm__("@ __pv_stub\n"                         \
 202         "1:     " instr "       %0, %1, %2\n"           \
 203         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 204         "       .long   1b\n"                           \
 205         "       .popsection\n"                          \
 206         : "=r" (to)                                     \
 207         : "r" (from), "I" (type))
 208
 209 #define __pv_stub_mov_hi(t)                             \
 210         __asm__ volatile("@ __pv_stub_mov\n"            \
 211         "1:     mov     %R0, %1\n"                      \
 212         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 213         "       .long   1b\n"                           \
 214         "       .popsection\n"                          \
 215         : "=r" (t)                                      \
 216         : "I" (__PV_BITS_7_0))
 217
 218 #define __pv_add_carry_stub(x, y)                       \
 219         __asm__ volatile("@ __pv_add_carry_stub\n"      \
 220         "1:     adds    %Q0, %1, %2\n"                  \
 221         "       adc     %R0, %R0, #0\n"                 \
 222         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 223         "       .long   1b\n"                           \
 224         "       .popsection\n"                          \
 225         : "+r" (y)                                      \
 226         : "r" (x), "I" (__PV_BITS_31_24)                \
 227         : "cc")
 228
 229 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 230 {
 231         phys_addr_t t;
 232
 233         if (sizeof(phys_addr_t) == 4) {
 234                 __pv_stub(x, t, "add", __PV_BITS_31_24);
 235         } else {
 236                 __pv_stub_mov_hi(t);
 237                 __pv_add_carry_stub(x, t);
 238         }
 239         return t;
 240 }
 241
 242 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 243 {
 244         unsigned long t;
 245
 246         /*
 247          * 'unsigned long' cast discard upper word when
 248          * phys_addr_t is 64 bit, and makes sure that inline
 249          * assembler expression receives 32 bit argument
 250          * in place where 'r' 32 bit operand is expected.
 251          */
 252         __pv_stub((unsigned long) x, t, "sub", __PV_BITS_31_24);
 253         return t;
 254 }
 255
 256 #else
 257
 258 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 259 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 260
 261 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 262 {
 263         return (phys_addr_t)x - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;
 264 }
 265
 266 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 267 {
 268         return x - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET;
 269 }
 270
 271 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 272         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 273          PHYS_PFN_OFFSET)
 274
 275 #endif
 276
 277 /*
 278  * These are *only* valid on the kernel direct mapped RAM memory.
 279  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
 280  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
 281  * DMA support - see dma-mapping.h.
 282  */
 283 static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
 284 {
 285         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
 286 }
 287
 288 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
 289 {
 290         return (void *)__phys_to_virt(x);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Drivers should NOT use these either.
 295  */
 296 #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
 297 #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
 298 #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((pfn) << PAGE_SHIFT)
 299
 300 extern phys_addr_t (*arch_virt_to_idmap)(unsigned long x);
 301
 302 /*
 303  * These are for systems that have a hardware interconnect supported alias of
 304  * physical memory for idmap purposes.  Most cases should leave these
 305  * untouched.
 306  */
 307 static inline phys_addr_t __virt_to_idmap(unsigned long x)
 308 {
 309         if (arch_virt_to_idmap)
 310                 return arch_virt_to_idmap(x);
 311         else
 312                 return __virt_to_phys(x);
 313 }
 314
 315 #define virt_to_idmap(x)        __virt_to_idmap((unsigned long)(x))
 316
 317 /*
 318  * Virtual <-> DMA view memory address translations
 319  * Again, these are *only* valid on the kernel direct mapped RAM
 320  * memory.  Use of these is *deprecated* (and that doesn't mean
 321  * use the __ prefixed forms instead.)  See dma-mapping.h.
 322  */
 323 #ifndef __virt_to_bus
 324 #define __virt_to_bus   __virt_to_phys
 325 #define __bus_to_virt   __phys_to_virt
 326 #define __pfn_to_bus(x) __pfn_to_phys(x)
 327 #define __bus_to_pfn(x) __phys_to_pfn(x)
 328 #endif
 329
 330 #ifdef CONFIG_VIRT_TO_BUS
 331 static inline __deprecated unsigned long virt_to_bus(void *x)
 332 {
 333         return __virt_to_bus((unsigned long)x);
 334 }
 335
 336 static inline __deprecated void *bus_to_virt(unsigned long x)
 337 {
 338         return (void *)__bus_to_virt(x);
 339 }
 340 #endif
 341
 342 /*
 343  * Conversion between a struct page and a physical address.
 344  *
 345  *  page_to_pfn(page)   convert a struct page * to a PFN number
 346  *  pfn_to_page(pfn)    convert a _valid_ PFN number to struct page *
 347  *
 348  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
 349  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
 350  */
 351 #define ARCH_PFN_OFFSET         PHYS_PFN_OFFSET
 352
 353 #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(virt_to_pfn(kaddr))
 354 #define virt_addr_valid(kaddr)  (((unsigned long)(kaddr) >= PAGE_OFFSET && (unsigned long)(kaddr) < (unsigned long)high_memory) \
 355                                         && pfn_valid(virt_to_pfn(kaddr)))
 356
 357 #endif
 358
 359 #include <asm-generic/memory_model.h>
 360
 361 #endif