Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
       2                 :            : /*
       3                 :            :  *  arch/arm/include/asm/memory.h
       4                 :            :  *
       5                 :            :  *  Copyright (C) 2000-2002 Russell King
       6                 :            :  *  modification for nommu, Hyok S. Choi, 2004
       7                 :            :  *
       8                 :            :  *  Note: this file should not be included by non-asm/.h files
       9                 :            :  */
      10                 :            : #ifndef __ASM_ARM_MEMORY_H
      11                 :            : #define __ASM_ARM_MEMORY_H
      12                 :            : 
      13                 :            : #include <linux/compiler.h>
      14                 :            : #include <linux/const.h>
      15                 :            : #include <linux/types.h>
      16                 :            : #include <linux/sizes.h>
      17                 :            : 
      18                 :            : #ifdef CONFIG_NEED_MACH_MEMORY_H
      19                 :            : #include <mach/memory.h>
      20                 :            : #endif
      21                 :            : 
      22                 :            : /* PAGE_OFFSET - the virtual address of the start of the kernel image */
      23                 :            : #define PAGE_OFFSET             UL(CONFIG_PAGE_OFFSET)
      24                 :            : 
      25                 :            : #ifdef CONFIG_MMU
      26                 :            : 
      27                 :            : /*
      28                 :            :  * TASK_SIZE - the maximum size of a user space task.
      29                 :            :  * TASK_UNMAPPED_BASE - the lower boundary of the mmap VM area
      30                 :            :  */
      31                 :            : #define TASK_SIZE               (UL(CONFIG_PAGE_OFFSET) - UL(SZ_16M))
      32                 :            : #define TASK_UNMAPPED_BASE      ALIGN(TASK_SIZE / 3, SZ_16M)
      33                 :            : 
      34                 :            : /*
      35                 :            :  * The maximum size of a 26-bit user space task.
      36                 :            :  */
      37                 :            : #define TASK_SIZE_26            (UL(1) << 26)
      38                 :            : 
      39                 :            : /*
      40                 :            :  * The module space lives between the addresses given by TASK_SIZE
      41                 :            :  * and PAGE_OFFSET - it must be within 32MB of the kernel text.
      42                 :            :  */
      43                 :            : #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
      44                 :            : #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_16M)
      45                 :            : #else
      46                 :            : /* smaller range for Thumb-2 symbols relocation (2^24)*/
      47                 :            : #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_8M)
      48                 :            : #endif
      49                 :            : 
      50                 :            : #if TASK_SIZE > MODULES_VADDR
      51                 :            : #error Top of user space clashes with start of module space
      52                 :            : #endif
      53                 :            : 
      54                 :            : /*
      55                 :            :  * The highmem pkmap virtual space shares the end of the module area.
      56                 :            :  */
      57                 :            : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
      58                 :            : #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET - PMD_SIZE)
      59                 :            : #else
      60                 :            : #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET)
      61                 :            : #endif
      62                 :            : 
      63                 :            : /*
      64                 :            :  * The XIP kernel gets mapped at the bottom of the module vm area.
      65                 :            :  * Since we use sections to map it, this macro replaces the physical address
      66                 :            :  * with its virtual address while keeping offset from the base section.
      67                 :            :  */
      68                 :            : #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (MODULES_VADDR + ((physaddr) & 0x000fffff))
      69                 :            : 
      70                 :            : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
      71                 :            : /*
      72                 :            :  * Allow 16MB-aligned ioremap pages
      73                 :            :  */
      74                 :            : #define IOREMAP_MAX_ORDER       24
      75                 :            : #endif
      76                 :            : 
      77                 :            : #define VECTORS_BASE            UL(0xffff0000)
      78                 :            : 
      79                 :            : #else /* CONFIG_MMU */
      80                 :            : 
      81                 :            : #ifndef __ASSEMBLY__
      82                 :            : extern unsigned long setup_vectors_base(void);
      83                 :            : extern unsigned long vectors_base;
      84                 :            : #define VECTORS_BASE            vectors_base
      85                 :            : #endif
      86                 :            : 
      87                 :            : /*
      88                 :            :  * The limitation of user task size can grow up to the end of free ram region.
      89                 :            :  * It is difficult to define and perhaps will never meet the original meaning
      90                 :            :  * of this define that was meant to.
      91                 :            :  * Fortunately, there is no reference for this in noMMU mode, for now.
      92                 :            :  */
      93                 :            : #define TASK_SIZE               UL(0xffffffff)
      94                 :            : 
      95                 :            : #ifndef TASK_UNMAPPED_BASE
      96                 :            : #define TASK_UNMAPPED_BASE      UL(0x00000000)
      97                 :            : #endif
      98                 :            : 
      99                 :            : #ifndef END_MEM
     100                 :            : #define END_MEM                 (UL(CONFIG_DRAM_BASE) + CONFIG_DRAM_SIZE)
     101                 :            : #endif
     102                 :            : 
     103                 :            : /*
     104                 :            :  * The module can be at any place in ram in nommu mode.
     105                 :            :  */
     106                 :            : #define MODULES_END             (END_MEM)
     107                 :            : #define MODULES_VADDR           PAGE_OFFSET
     108                 :            : 
     109                 :            : #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (physaddr)
     110                 :            : 
     111                 :            : #endif /* !CONFIG_MMU */
     112                 :            : 
     113                 :            : #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
     114                 :            : #define KERNEL_START            _sdata
     115                 :            : #else
     116                 :            : #define KERNEL_START            _stext
     117                 :            : #endif
     118                 :            : #define KERNEL_END              _end
     119                 :            : 
     120                 :            : /*
     121                 :            :  * We fix the TCM memories max 32 KiB ITCM resp DTCM at these
     122                 :            :  * locations
     123                 :            :  */
     124                 :            : #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
     125                 :            : #define ITCM_OFFSET     UL(0xfffe0000)
     126                 :            : #define DTCM_OFFSET     UL(0xfffe8000)
     127                 :            : #endif
     128                 :            : 
     129                 :            : /*
     130                 :            :  * Convert a page to/from a physical address
     131                 :            :  */
     132                 :            : #define page_to_phys(page)      (__pfn_to_phys(page_to_pfn(page)))
     133                 :            : #define phys_to_page(phys)      (pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys)))
     134                 :            : 
     135                 :            : /*
     136                 :            :  * PLAT_PHYS_OFFSET is the offset (from zero) of the start of physical
     137                 :            :  * memory.  This is used for XIP and NoMMU kernels, and on platforms that don't
     138                 :            :  * have CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT. Assembly code must always use
     139                 :            :  * PLAT_PHYS_OFFSET and not PHYS_OFFSET.
     140                 :            :  */
     141                 :            : #define PLAT_PHYS_OFFSET        UL(CONFIG_PHYS_OFFSET)
     142                 :            : 
     143                 :            : #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
     144                 :            : /*
     145                 :            :  * When referencing data in RAM from the XIP region in a relative manner
     146                 :            :  * with the MMU off, we need the relative offset between the two physical
     147                 :            :  * addresses.  The macro below achieves this, which is:
     148                 :            :  *    __pa(v_data) - __xip_pa(v_text)
     149                 :            :  */
     150                 :            : #define PHYS_RELATIVE(v_data, v_text) \
     151                 :            :         (((v_data) - PAGE_OFFSET + PLAT_PHYS_OFFSET) - \
     152                 :            :          ((v_text) - XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR) + \
     153                 :            :           CONFIG_XIP_PHYS_ADDR))
     154                 :            : #else
     155                 :            : #define PHYS_RELATIVE(v_data, v_text) ((v_data) - (v_text))
     156                 :            : #endif
     157                 :            : 
     158                 :            : #ifndef __ASSEMBLY__
     159                 :            : 
     160                 :            : /*
     161                 :            :  * Physical vs virtual RAM address space conversion.  These are
     162                 :            :  * private definitions which should NOT be used outside memory.h
     163                 :            :  * files.  Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
     164                 :            :  *
     165                 :            :  * PFNs are used to describe any physical page; this means
     166                 :            :  * PFN 0 == physical address 0.
     167                 :            :  */
     168                 :            : 
     169                 :            : #if defined(CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT)
     170                 :            : 
     171                 :            : /*
     172                 :            :  * Constants used to force the right instruction encodings and shifts
     173                 :            :  * so that all we need to do is modify the 8-bit constant field.
     174                 :            :  */
     175                 :            : #define __PV_BITS_31_24 0x81000000
     176                 :            : #define __PV_BITS_7_0   0x81
     177                 :            : 
     178                 :            : extern unsigned long __pv_phys_pfn_offset;
     179                 :            : extern u64 __pv_offset;
     180                 :            : extern void fixup_pv_table(const void *, unsigned long);
     181                 :            : extern const void *__pv_table_begin, *__pv_table_end;
     182                 :            : 
     183                 :            : #define PHYS_OFFSET     ((phys_addr_t)__pv_phys_pfn_offset << PAGE_SHIFT)
     184                 :            : #define PHYS_PFN_OFFSET (__pv_phys_pfn_offset)
     185                 :            : 
     186                 :            : #define __pv_stub(from,to,instr,type)                   \
     187                 :            :         __asm__("@ __pv_stub\n"                               \
     188                 :            :         "1:        " instr "     %0, %1, %2\n"              \
     189                 :            :         "  .pushsection .pv_table,\"a\"\n"          \
     190                 :            :         "  .long   1b\n"                              \
     191                 :            :         "  .popsection\n"                             \
     192                 :            :         : "=r" (to)                                   \
     193                 :            :         : "r" (from), "I" (type))
     194                 :            : 
     195                 :            : #define __pv_stub_mov_hi(t)                             \
     196                 :            :         __asm__ volatile("@ __pv_stub_mov\n"          \
     197                 :            :         "1:        mov     %R0, %1\n"                 \
     198                 :            :         "  .pushsection .pv_table,\"a\"\n"          \
     199                 :            :         "  .long   1b\n"                              \
     200                 :            :         "  .popsection\n"                             \
     201                 :            :         : "=r" (t)                                    \
     202                 :            :         : "I" (__PV_BITS_7_0))
     203                 :            : 
     204                 :            : #define __pv_add_carry_stub(x, y)                       \
     205                 :            :         __asm__ volatile("@ __pv_add_carry_stub\n"    \
     206                 :            :         "1:        adds    %Q0, %1, %2\n"                     \
     207                 :            :         "  adc     %R0, %R0, #0\n"                    \
     208                 :            :         "  .pushsection .pv_table,\"a\"\n"          \
     209                 :            :         "  .long   1b\n"                              \
     210                 :            :         "  .popsection\n"                             \
     211                 :            :         : "+r" (y)                                    \
     212                 :            :         : "r" (x), "I" (__PV_BITS_31_24)            \
     213                 :            :         : "cc")
     214                 :            : 
     215                 :            : static inline phys_addr_t __virt_to_phys_nodebug(unsigned long x)
     216                 :            : {
     217                 :            :         phys_addr_t t;
     218                 :            : 
     219                 :            :         if (sizeof(phys_addr_t) == 4) {
     220                 :          3 :                 __pv_stub(x, t, "add", __PV_BITS_31_24);
     221                 :            :         } else {
     222                 :            :                 __pv_stub_mov_hi(t);
     223                 :            :                 __pv_add_carry_stub(x, t);
     224                 :            :         }
     225                 :            :         return t;
     226                 :            : }
     227                 :            : 
     228                 :          3 : static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
     229                 :            : {
     230                 :            :         unsigned long t;
     231                 :            : 
     232                 :            :         /*
     233                 :            :          * 'unsigned long' cast discard upper word when
     234                 :            :          * phys_addr_t is 64 bit, and makes sure that inline
     235                 :            :          * assembler expression receives 32 bit argument
     236                 :            :          * in place where 'r' 32 bit operand is expected.
     237                 :            :          */
     238                 :          3 :         __pv_stub((unsigned long) x, t, "sub", __PV_BITS_31_24);
     239                 :          3 :         return t;
     240                 :            : }
     241                 :            : 
     242                 :            : #else
     243                 :            : 
     244                 :            : #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
     245                 :            : #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
     246                 :            : 
     247                 :            : static inline phys_addr_t __virt_to_phys_nodebug(unsigned long x)
     248                 :            : {
     249                 :            :         return (phys_addr_t)x - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;
     250                 :            : }
     251                 :            : 
     252                 :            : static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
     253                 :            : {
     254                 :            :         return x - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET;
     255                 :            : }
     256                 :            : 
     257                 :            : #endif
     258                 :            : 
     259                 :            : #define virt_to_pfn(kaddr) \
     260                 :            :         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
     261                 :            :          PHYS_PFN_OFFSET)
     262                 :            : 
     263                 :            : #define __pa_symbol_nodebug(x)  __virt_to_phys_nodebug((x))
     264                 :            : 
     265                 :            : #ifdef CONFIG_DEBUG_VIRTUAL
     266                 :            : extern phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x);
     267                 :            : extern phys_addr_t __phys_addr_symbol(unsigned long x);
     268                 :            : #else
     269                 :            : #define __virt_to_phys(x)       __virt_to_phys_nodebug(x)
     270                 :            : #define __phys_addr_symbol(x)   __pa_symbol_nodebug(x)
     271                 :            : #endif
     272                 :            : 
     273                 :            : /*
     274                 :            :  * These are *only* valid on the kernel direct mapped RAM memory.
     275                 :            :  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
     276                 :            :  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
     277                 :            :  * DMA support - see dma-mapping.h.
     278                 :            :  */
     279                 :            : #define virt_to_phys virt_to_phys
     280                 :            : static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
     281                 :            : {
     282                 :          3 :         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
     283                 :            : }
     284                 :            : 
     285                 :            : #define phys_to_virt phys_to_virt
     286                 :            : static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
     287                 :            : {
     288                 :          3 :         return (void *)__phys_to_virt(x);
     289                 :            : }
     290                 :            : 
     291                 :            : /*
     292                 :            :  * Drivers should NOT use these either.
     293                 :            :  */
     294                 :            : #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
     295                 :            : #define __pa_symbol(x)          __phys_addr_symbol(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
     296                 :            : #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
     297                 :            : #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT)
     298                 :            : 
     299                 :            : extern long long arch_phys_to_idmap_offset;
     300                 :            : 
     301                 :            : /*
     302                 :            :  * These are for systems that have a hardware interconnect supported alias
     303                 :            :  * of physical memory for idmap purposes.  Most cases should leave these
     304                 :            :  * untouched.  Note: this can only return addresses less than 4GiB.
     305                 :            :  */
     306                 :            : static inline bool arm_has_idmap_alias(void)
     307                 :            : {
     308                 :            :         return IS_ENABLED(CONFIG_MMU) && arch_phys_to_idmap_offset != 0;
     309                 :            : }
     310                 :            : 
     311                 :            : #define IDMAP_INVALID_ADDR ((u32)~0)
     312                 :            : 
     313                 :            : static inline unsigned long phys_to_idmap(phys_addr_t addr)
     314                 :            : {
     315                 :          3 :         if (IS_ENABLED(CONFIG_MMU) && arch_phys_to_idmap_offset) {
     316                 :          0 :                 addr += arch_phys_to_idmap_offset;
     317                 :            :                 if (addr > (u32)~0)
     318                 :            :                         addr = IDMAP_INVALID_ADDR;
     319                 :            :         }
     320                 :            :         return addr;
     321                 :            : }
     322                 :            : 
     323                 :            : static inline phys_addr_t idmap_to_phys(unsigned long idmap)
     324                 :            : {
     325                 :            :         phys_addr_t addr = idmap;
     326                 :            : 
     327                 :            :         if (IS_ENABLED(CONFIG_MMU) && arch_phys_to_idmap_offset)
     328                 :            :                 addr -= arch_phys_to_idmap_offset;
     329                 :            : 
     330                 :            :         return addr;
     331                 :            : }
     332                 :            : 
     333                 :            : static inline unsigned long __virt_to_idmap(unsigned long x)
     334                 :            : {
     335                 :            :         return phys_to_idmap(__virt_to_phys(x));
     336                 :            : }
     337                 :            : 
     338                 :            : #define virt_to_idmap(x)        __virt_to_idmap((unsigned long)(x))
     339                 :            : 
     340                 :            : /*
     341                 :            :  * Virtual <-> DMA view memory address translations
     342                 :            :  * Again, these are *only* valid on the kernel direct mapped RAM
     343                 :            :  * memory.  Use of these is *deprecated* (and that doesn't mean
     344                 :            :  * use the __ prefixed forms instead.)  See dma-mapping.h.
     345                 :            :  */
     346                 :            : #ifndef __virt_to_bus
     347                 :            : #define __virt_to_bus   __virt_to_phys
     348                 :            : #define __bus_to_virt   __phys_to_virt
     349                 :            : #define __pfn_to_bus(x) __pfn_to_phys(x)
     350                 :            : #define __bus_to_pfn(x) __phys_to_pfn(x)
     351                 :            : #endif
     352                 :            : 
     353                 :            : /*
     354                 :            :  * Conversion between a struct page and a physical address.
     355                 :            :  *
     356                 :            :  *  page_to_pfn(page)   convert a struct page * to a PFN number
     357                 :            :  *  pfn_to_page(pfn)    convert a _valid_ PFN number to struct page *
     358                 :            :  *
     359                 :            :  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
     360                 :            :  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
     361                 :            :  */
     362                 :            : #define ARCH_PFN_OFFSET         PHYS_PFN_OFFSET
     363                 :            : 
     364                 :            : #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(virt_to_pfn(kaddr))
     365                 :            : #define virt_addr_valid(kaddr)  (((unsigned long)(kaddr) >= PAGE_OFFSET && (unsigned long)(kaddr) < (unsigned long)high_memory) \
     366                 :            :                                         && pfn_valid(virt_to_pfn(kaddr)))
     367                 :            : 
     368                 :            : #endif
     369                 :            : 
     370                 :            : #include <asm-generic/memory_model.h>
     371                 :            : 
     372                 :            : #endif