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 #ifdef CONFIG_MMU
  34
  35 /*
  36  * PAGE_OFFSET - the virtual address of the start of the kernel image
  37  * TASK_SIZE - the maximum size of a user space task.
  38  * TASK_UNMAPPED_BASE - the lower boundary of the mmap VM area
  39  */
  40 #define PAGE_OFFSET             UL(CONFIG_PAGE_OFFSET)
  41 #define TASK_SIZE               (UL(CONFIG_PAGE_OFFSET) - UL(SZ_16M))
  42 #define TASK_UNMAPPED_BASE      ALIGN(TASK_SIZE / 3, SZ_16M)
  43
  44 /*
  45  * The maximum size of a 26-bit user space task.
  46  */
  47 #define TASK_SIZE_26            (UL(1) << 26)
  48
  49 /*
  50  * The module space lives between the addresses given by TASK_SIZE
  51  * and PAGE_OFFSET - it must be within 32MB of the kernel text.
  52  */
  53 #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
  54 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_16M)
  55 #else
  56 /* smaller range for Thumb-2 symbols relocation (2^24)*/
  57 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_8M)
  58 #endif
  59
  60 #if TASK_SIZE > MODULES_VADDR
  61 #error Top of user space clashes with start of module space
  62 #endif
  63
  64 /*
  65  * The highmem pkmap virtual space shares the end of the module area.
  66  */
  67 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  68 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET - PMD_SIZE)
  69 #else
  70 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET)
  71 #endif
  72
  73 /*
  74  * The XIP kernel gets mapped at the bottom of the module vm area.
  75  * Since we use sections to map it, this macro replaces the physical address
  76  * with its virtual address while keeping offset from the base section.
  77  */
  78 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (MODULES_VADDR + ((physaddr) & 0x000fffff))
  79
  80 /*
  81  * Allow 16MB-aligned ioremap pages
  82  */
  83 #define IOREMAP_MAX_ORDER       24
  84
  85 #define CONSISTENT_END          (0xffe00000UL)
  86
  87 #else /* CONFIG_MMU */
  88
  89 /*
  90  * The limitation of user task size can grow up to the end of free ram region.
  91  * It is difficult to define and perhaps will never meet the original meaning
  92  * of this define that was meant to.
  93  * Fortunately, there is no reference for this in noMMU mode, for now.
  94  */
  95 #ifndef TASK_SIZE
  96 #define TASK_SIZE               (CONFIG_DRAM_SIZE)
  97 #endif
  98
  99 #ifndef TASK_UNMAPPED_BASE
 100 #define TASK_UNMAPPED_BASE      UL(0x00000000)
 101 #endif
 102
 103 #ifndef END_MEM
 104 #define END_MEM                 (UL(CONFIG_DRAM_BASE) + CONFIG_DRAM_SIZE)
 105 #endif
 106
 107 #ifndef PAGE_OFFSET
 108 #define PAGE_OFFSET             PLAT_PHYS_OFFSET
 109 #endif
 110
 111 /*
 112  * The module can be at any place in ram in nommu mode.
 113  */
 114 #define MODULES_END             (END_MEM)
 115 #define MODULES_VADDR           PAGE_OFFSET
 116
 117 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (physaddr)
 118
 119 #endif /* !CONFIG_MMU */
 120
 121 /*
 122  * We fix the TCM memories max 32 KiB ITCM resp DTCM at these
 123  * locations
 124  */
 125 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
 126 #define ITCM_OFFSET     UL(0xfffe0000)
 127 #define DTCM_OFFSET     UL(0xfffe8000)
 128 #endif
 129
 130 /*
 131  * Convert a physical address to a Page Frame Number and back
 132  */
 133 #define __phys_to_pfn(paddr)    ((unsigned long)((paddr) >> PAGE_SHIFT))
 134 #define __pfn_to_phys(pfn)      ((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT)
 135
 136 /*
 137  * Convert a page to/from a physical address
 138  */
 139 #define page_to_phys(page)      (__pfn_to_phys(page_to_pfn(page)))
 140 #define phys_to_page(phys)      (pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys)))
 141
 142 /*
 143  * Minimum guaranted alignment in pgd_alloc().  The page table pointers passed
 144  * around in head.S and proc-*.S are shifted by this amount, in order to
 145  * leave spare high bits for systems with physical address extension.  This
 146  * does not fully accomodate the 40-bit addressing capability of ARM LPAE, but
 147  * gives us about 38-bits or so.
 148  */
 149 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 150 #define ARCH_PGD_SHIFT          L1_CACHE_SHIFT
 151 #else
 152 #define ARCH_PGD_SHIFT          0
 153 #endif
 154 #define ARCH_PGD_MASK           ((1 << ARCH_PGD_SHIFT) - 1)
 155
 156 /*
 157  * PLAT_PHYS_OFFSET is the offset (from zero) of the start of physical
 158  * memory.  This is used for XIP and NoMMU kernels, or by kernels which
 159  * have their own mach/memory.h.  Assembly code must always use
 160  * PLAT_PHYS_OFFSET and not PHYS_OFFSET.
 161  */
 162 #ifndef PLAT_PHYS_OFFSET
 163 #define PLAT_PHYS_OFFSET        UL(CONFIG_PHYS_OFFSET)
 164 #endif
 165
 166 #ifndef __ASSEMBLY__
 167
 168 /*
 169  * Physical vs virtual RAM address space conversion.  These are
 170  * private definitions which should NOT be used outside memory.h
 171  * files.  Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
 172  *
 173  * PFNs are used to describe any physical page; this means
 174  * PFN 0 == physical address 0.
 175  */
 176 #if defined(__virt_to_phys)
 177 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 178 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 179
 180 #define virt_to_pfn(kaddr) (__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
 181
 182 #elif defined(CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT)
 183
 184 /*
 185  * Constants used to force the right instruction encodings and shifts
 186  * so that all we need to do is modify the 8-bit constant field.
 187  */
 188 #define __PV_BITS_31_24 0x81000000
 189 #define __PV_BITS_7_0   0x81
 190
 191 extern unsigned long __pv_phys_pfn_offset;
 192 extern u64 __pv_offset;
 193 extern void fixup_pv_table(const void *, unsigned long);
 194 extern const void *__pv_table_begin, *__pv_table_end;
 195
 196 #define PHYS_OFFSET     ((phys_addr_t)__pv_phys_pfn_offset << PAGE_SHIFT)
 197 #define PHYS_PFN_OFFSET (__pv_phys_pfn_offset)
 198
 199 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 200         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 201          PHYS_PFN_OFFSET)
 202
 203 #define __pv_stub(from,to,instr,type)                   \
 204         __asm__("@ __pv_stub\n"                         \
 205         "1:     " instr "       %0, %1, %2\n"           \
 206         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 207         "       .long   1b\n"                           \
 208         "       .popsection\n"                          \
 209         : "=r" (to)                                     \
 210         : "r" (from), "I" (type))
 211
 212 #define __pv_stub_mov_hi(t)                             \
 213         __asm__ volatile("@ __pv_stub_mov\n"            \
 214         "1:     mov     %R0, %1\n"                      \
 215         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 216         "       .long   1b\n"                           \
 217         "       .popsection\n"                          \
 218         : "=r" (t)                                      \
 219         : "I" (__PV_BITS_7_0))
 220
 221 #define __pv_add_carry_stub(x, y)                       \
 222         __asm__ volatile("@ __pv_add_carry_stub\n"      \
 223         "1:     adds    %Q0, %1, %2\n"                  \
 224         "       adc     %R0, %R0, #0\n"                 \
 225         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 226         "       .long   1b\n"                           \
 227         "       .popsection\n"                          \
 228         : "+r" (y)                                      \
 229         : "r" (x), "I" (__PV_BITS_31_24)                \
 230         : "cc")
 231
 232 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 233 {
 234         phys_addr_t t;
 235
 236         if (sizeof(phys_addr_t) == 4) {
 237                 __pv_stub(x, t, "add", __PV_BITS_31_24);
 238         } else {
 239                 __pv_stub_mov_hi(t);
 240                 __pv_add_carry_stub(x, t);
 241         }
 242         return t;
 243 }
 244
 245 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 246 {
 247         unsigned long t;
 248
 249         /*
 250          * 'unsigned long' cast discard upper word when
 251          * phys_addr_t is 64 bit, and makes sure that inline
 252          * assembler expression receives 32 bit argument
 253          * in place where 'r' 32 bit operand is expected.
 254          */
 255         __pv_stub((unsigned long) x, t, "sub", __PV_BITS_31_24);
 256         return t;
 257 }
 258
 259 #else
 260
 261 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 262 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 263
 264 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 265 {
 266         return (phys_addr_t)x - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;
 267 }
 268
 269 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 270 {
 271         return x - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET;
 272 }
 273
 274 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 275         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 276          PHYS_PFN_OFFSET)
 277
 278 #endif
 279
 280 /*
 281  * These are *only* valid on the kernel direct mapped RAM memory.
 282  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
 283  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
 284  * DMA support - see dma-mapping.h.
 285  */
 286 static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
 287 {
 288         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
 289 }
 290
 291 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
 292 {
 293         return (void *)__phys_to_virt(x);
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Drivers should NOT use these either.
 298  */
 299 #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
 300 #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
 301 #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((pfn) << PAGE_SHIFT)
 302
 303 extern phys_addr_t (*arch_virt_to_idmap)(unsigned long x);
 304
 305 /*
 306  * These are for systems that have a hardware interconnect supported alias of
 307  * physical memory for idmap purposes.  Most cases should leave these
 308  * untouched.
 309  */
 310 static inline phys_addr_t __virt_to_idmap(unsigned long x)
 311 {
 312         if (arch_virt_to_idmap)
 313                 return arch_virt_to_idmap(x);
 314         else
 315                 return __virt_to_phys(x);
 316 }
 317
 318 #define virt_to_idmap(x)        __virt_to_idmap((unsigned long)(x))
 319
 320 /*
 321  * Virtual <-> DMA view memory address translations
 322  * Again, these are *only* valid on the kernel direct mapped RAM
 323  * memory.  Use of these is *deprecated* (and that doesn't mean
 324  * use the __ prefixed forms instead.)  See dma-mapping.h.
 325  */
 326 #ifndef __virt_to_bus
 327 #define __virt_to_bus   __virt_to_phys
 328 #define __bus_to_virt   __phys_to_virt
 329 #define __pfn_to_bus(x) __pfn_to_phys(x)
 330 #define __bus_to_pfn(x) __phys_to_pfn(x)
 331 #endif
 332
 333 #ifdef CONFIG_VIRT_TO_BUS
 334 static inline __deprecated unsigned long virt_to_bus(void *x)
 335 {
 336         return __virt_to_bus((unsigned long)x);
 337 }
 338
 339 static inline __deprecated void *bus_to_virt(unsigned long x)
 340 {
 341         return (void *)__bus_to_virt(x);
 342 }
 343 #endif
 344
 345 /*
 346  * Conversion between a struct page and a physical address.
 347  *
 348  *  page_to_pfn(page)   convert a struct page * to a PFN number
 349  *  pfn_to_page(pfn)    convert a _valid_ PFN number to struct page *
 350  *
 351  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
 352  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
 353  */
 354 #define ARCH_PFN_OFFSET         PHYS_PFN_OFFSET
 355
 356 #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(virt_to_pfn(kaddr))
 357 #define virt_addr_valid(kaddr)  (((unsigned long)(kaddr) >= PAGE_OFFSET && (unsigned long)(kaddr) < (unsigned long)high_memory) \
 358                                         && pfn_valid(virt_to_pfn(kaddr)))
 359
 360 #endif
 361
 362 #include <asm-generic/memory_model.h>
 363
 364 #endif