arch/s390/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2000
   4  *    Author(s): Hartmut Penner ([email protected])
   5  *               Ulrich Weigand ([email protected])
   6  *               Martin Schwidefsky ([email protected])
   7  *
   8  *  Derived from "include/asm-i386/pgtable.h"
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_S390_PGTABLE_H
  12 #define _ASM_S390_PGTABLE_H
  13
  14 /*
  15  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup.
  16  * For s390 64 bit we use up to four of the five levels the hardware
  17  * provides (region first tables are not used).
  18  *
  19  * The "pgd_xxx()" functions are trivial for a folded two-level
  20  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
  21  * into the pgd entry)
  22  *
  23  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  24  * the S390 page table tree.
  25  */
  26 #ifndef __ASSEMBLY__
  27 #include <linux/sched.h>
  28 #include <linux/mm_types.h>
  29 #include <linux/page-flags.h>
  30 #include <linux/radix-tree.h>
  31 #include <asm/bug.h>
  32 #include <asm/page.h>
  33
  34 extern pgd_t swapper_pg_dir[] __attribute__ ((aligned (4096)));
  35 extern void paging_init(void);
  36 extern void vmem_map_init(void);
  37
  38 /*
  39  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  40  * tables contain all the necessary information.
  41  */
  42 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  43 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  44
  45 /*
  46  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  47  * for zero-mapped memory areas etc..
  48  */
  49
  50 extern unsigned long empty_zero_page;
  51 extern unsigned long zero_page_mask;
  52
  53 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  54         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  55          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  56 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  57
  58 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  59 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  60
  61 /*
  62  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  63  * table can map
  64  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  65  */
  66 #define PMD_SHIFT       20
  67 #define PUD_SHIFT       31
  68 #define PGDIR_SHIFT     42
  69
  70 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  71 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  72 #define PUD_SIZE        (1UL << PUD_SHIFT)
  73 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
  74 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  75 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  76
  77 /*
  78  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
  79  * we don't really have any PMD directory physically.
  80  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
  81  * that leads to 1024 pte per pgd
  82  */
  83 #define PTRS_PER_PTE    256
  84 #define PTRS_PER_PMD    2048
  85 #define PTRS_PER_PUD    2048
  86 #define PTRS_PER_PGD    2048
  87
  88 #define FIRST_USER_ADDRESS  0UL
  89
  90 #define pte_ERROR(e) \
  91         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
  92 #define pmd_ERROR(e) \
  93         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
  94 #define pud_ERROR(e) \
  95         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
  96 #define pgd_ERROR(e) \
  97         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
  98
  99 #ifndef __ASSEMBLY__
 100 /*
 101  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the
 102  * kernel mapping. We reserve 128GB (64bit) for vmalloc and modules.
 103  * On 64 bit kernels we have a 2GB area at the top of the vmalloc area where
 104  * modules will reside. That makes sure that inter module branches always
 105  * happen without trampolines and in addition the placement within a 2GB frame
 106  * is branch prediction unit friendly.
 107  */
 108 extern unsigned long VMALLOC_START;
 109 extern unsigned long VMALLOC_END;
 110 extern struct page *vmemmap;
 111
 112 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
 113
 114 extern unsigned long MODULES_VADDR;
 115 extern unsigned long MODULES_END;
 116 #define MODULES_VADDR   MODULES_VADDR
 117 #define MODULES_END     MODULES_END
 118 #define MODULES_LEN     (1UL << 31)
 119
 120 static inline int is_module_addr(void *addr)
 121 {
 122         BUILD_BUG_ON(MODULES_LEN > (1UL << 31));
 123         if (addr < (void *)MODULES_VADDR)
 124                 return 0;
 125         if (addr > (void *)MODULES_END)
 126                 return 0;
 127         return 1;
 128 }
 129
 130 /*
 131  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 132  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 133  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 134  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 135  *
 136  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 137  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 138  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 139  *
 140  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 141  * |        P-table origin                              |      TT
 142  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 143  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 144  *
 145  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 146  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 147  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 148  * TT Type 00
 149  *
 150  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 151  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 152  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 153  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 154  *
 155  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 156  * TT Type 01
 157  * TF
 158  * TL Table length
 159  *
 160  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 161  * |      region table origon                          |       DTTL
 162  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 163  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 164  *
 165  * X Space-Switch event:
 166  * G Segment-Invalid Bit:
 167  * P Private-Space Bit:
 168  * S Storage-Alteration:
 169  * R Real space
 170  * TL Table-Length:
 171  *
 172  * A storage key has the following format:
 173  * | ACC |F|R|C|0|
 174  *  0   3 4 5 6 7
 175  * ACC: access key
 176  * F  : fetch protection bit
 177  * R  : referenced bit
 178  * C  : changed bit
 179  */
 180
 181 /* Hardware bits in the page table entry */
 182 #define _PAGE_PROTECT   0x200           /* HW read-only bit  */
 183 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 184 #define _PAGE_LARGE     0x800           /* Bit to mark a large pte */
 185
 186 /* Software bits in the page table entry */
 187 #define _PAGE_PRESENT   0x001           /* SW pte present bit */
 188 #define _PAGE_YOUNG     0x004           /* SW pte young bit */
 189 #define _PAGE_DIRTY     0x008           /* SW pte dirty bit */
 190 #define _PAGE_READ      0x010           /* SW pte read bit */
 191 #define _PAGE_WRITE     0x020           /* SW pte write bit */
 192 #define _PAGE_SPECIAL   0x040           /* SW associated with special page */
 193 #define _PAGE_UNUSED    0x080           /* SW bit for pgste usage state */
 194 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 195
 196 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 197 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x002          /* SW pte soft dirty bit */
 198 #else
 199 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x000
 200 #endif
 201
 202 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 203 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_DIRTY | \
 204                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_SOFT_DIRTY)
 205
 206 /*
 207  * handle_pte_fault uses pte_present and pte_none to find out the pte type
 208  * WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit is used to
 209  * distinguish present from not-present ptes. It is changed only with the page
 210  * table lock held.
 211  *
 212  * The following table gives the different possible bit combinations for
 213  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte
 214  * (. unassigned bit, x don't care, t swap type):
 215  *
 216  *                              842100000000
 217  *                              000084210000
 218  *                              000000008421
 219  *                              .IR.uswrdy.p
 220  * empty                        .10.00000000
 221  * swap                         .11..ttttt.0
 222  * prot-none, clean, old        .11.xx0000.1
 223  * prot-none, clean, young      .11.xx0001.1
 224  * prot-none, dirty, old        .10.xx0010.1
 225  * prot-none, dirty, young      .10.xx0011.1
 226  * read-only, clean, old        .11.xx0100.1
 227  * read-only, clean, young      .01.xx0101.1
 228  * read-only, dirty, old        .11.xx0110.1
 229  * read-only, dirty, young      .01.xx0111.1
 230  * read-write, clean, old       .11.xx1100.1
 231  * read-write, clean, young     .01.xx1101.1
 232  * read-write, dirty, old       .10.xx1110.1
 233  * read-write, dirty, young     .00.xx1111.1
 234  * HW-bits: R read-only, I invalid
 235  * SW-bits: p present, y young, d dirty, r read, w write, s special,
 236  *          u unused, l large
 237  *
 238  * pte_none    is true for the bit pattern .10.00000000, pte == 0x400
 239  * pte_swap    is true for the bit pattern .11..ooooo.0, (pte & 0x201) == 0x200
 240  * pte_present is true for the bit pattern .xx.xxxxxx.1, (pte & 0x001) == 0x001
 241  */
 242
 243 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 244 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* segment table origin             */
 245 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 246 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 247 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 248 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 249 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 250 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 251 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 252 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 253 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 254 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 255
 256 /* Bits in the region table entry */
 257 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 258 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 259 #define _REGION_ENTRY_OFFSET    0xc0    /* region table offset              */
 260 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 261 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region/segment table type mask   */
 262 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 263 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 264 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 265 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 266
 267 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 268 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 269 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 270 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 271 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 272 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 273
 274 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x400   /* RTTE-format control, large page  */
 275 #define _REGION3_ENTRY_RO       0x200   /* page protection bit              */
 276
 277 /* Bits in the segment table entry */
 278 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS     0xfffffffffffffe33UL
 279 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE 0xfffffffffff0ff33UL
 280 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 281 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* segment table origin             */
 282 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* page protection bit              */
 283 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 284
 285 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 286 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 287
 288 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW segment dirty bit */
 289 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW segment young bit */
 290 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x0400  /* STE-format control, large page */
 291 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0002  /* SW segment read bit */
 292 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW segment write bit */
 293
 294 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 295 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW segment soft dirty bit */
 296 #else
 297 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW segment soft dirty bit */
 298 #endif
 299
 300 /*
 301  * Segment table entry encoding (R = read-only, I = invalid, y = young bit):
 302  *                              dy..R...I...rw
 303  * prot-none, clean, old        00..1...1...00
 304  * prot-none, clean, young      01..1...1...00
 305  * prot-none, dirty, old        10..1...1...00
 306  * prot-none, dirty, young      11..1...1...00
 307  * read-only, clean, old        00..1...1...10
 308  * read-only, clean, young      01..1...0...10
 309  * read-only, dirty, old        10..1...1...10
 310  * read-only, dirty, young      11..1...0...10
 311  * read-write, clean, old       00..1...1...11
 312  * read-write, clean, young     01..1...0...11
 313  * read-write, dirty, old       10..0...1...11
 314  * read-write, dirty, young     11..0...0...11
 315  * The segment table origin is used to distinguish empty (origin==0) from
 316  * read-write, old segment table entries (origin!=0)
 317  * HW-bits: R read-only, I invalid
 318  * SW-bits: y young, d dirty, r read, w write
 319  */
 320
 321 /* Page status table bits for virtualization */
 322 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf000000000000000UL
 323 #define PGSTE_FP_BIT    0x0800000000000000UL
 324 #define PGSTE_PCL_BIT   0x0080000000000000UL
 325 #define PGSTE_HR_BIT    0x0040000000000000UL
 326 #define PGSTE_HC_BIT    0x0020000000000000UL
 327 #define PGSTE_GR_BIT    0x0004000000000000UL
 328 #define PGSTE_GC_BIT    0x0002000000000000UL
 329 #define PGSTE_UC_BIT    0x0000800000000000UL    /* user dirty (migration) */
 330 #define PGSTE_IN_BIT    0x0000400000000000UL    /* IPTE notify bit */
 331 #define PGSTE_VSIE_BIT  0x0000200000000000UL    /* ref'd in a shadow table */
 332
 333 /* Guest Page State used for virtualization */
 334 #define _PGSTE_GPS_ZERO         0x0000000080000000UL
 335 #define _PGSTE_GPS_USAGE_MASK   0x0000000003000000UL
 336 #define _PGSTE_GPS_USAGE_STABLE 0x0000000000000000UL
 337 #define _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED 0x0000000001000000UL
 338
 339 /*
 340  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 341  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 342  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 343  */
 344 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 345                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 346
 347 /*
 348  * Page protection definitions.
 349  */
 350 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_INVALID)
 351 #define PAGE_READ       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 352                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 353 #define PAGE_WRITE      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 354                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 355
 356 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 357                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 358 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 359                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 360 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_YOUNG | \
 361                                  _PAGE_PROTECT)
 362
 363 /*
 364  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 365  * Read permission implies execute permission and write permission
 366  * implies read permission.
 367  */
 368          /*xwr*/
 369 #define __P000  PAGE_NONE
 370 #define __P001  PAGE_READ
 371 #define __P010  PAGE_READ
 372 #define __P011  PAGE_READ
 373 #define __P100  PAGE_READ
 374 #define __P101  PAGE_READ
 375 #define __P110  PAGE_READ
 376 #define __P111  PAGE_READ
 377
 378 #define __S000  PAGE_NONE
 379 #define __S001  PAGE_READ
 380 #define __S010  PAGE_WRITE
 381 #define __S011  PAGE_WRITE
 382 #define __S100  PAGE_READ
 383 #define __S101  PAGE_READ
 384 #define __S110  PAGE_WRITE
 385 #define __S111  PAGE_WRITE
 386
 387 /*
 388  * Segment entry (large page) protection definitions.
 389  */
 390 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 391                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 392 #define SEGMENT_READ    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 393                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 394 #define SEGMENT_WRITE   __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 395                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 396
 397 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 398 {
 399 #ifdef CONFIG_PGSTE
 400         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 401                 return 1;
 402 #endif
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 407 {
 408 #ifdef CONFIG_PGSTE
 409         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 410                 return 1;
 411 #endif
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 /*
 416  * In the case that a guest uses storage keys
 417  * faults should no longer be backed by zero pages
 418  */
 419 #define mm_forbids_zeropage mm_use_skey
 420 static inline int mm_use_skey(struct mm_struct *mm)
 421 {
 422 #ifdef CONFIG_PGSTE
 423         if (mm->context.use_skey)
 424                 return 1;
 425 #endif
 426         return 0;
 427 }
 428
 429 /*
 430  * pgd/pmd/pte query functions
 431  */
 432 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 433 {
 434         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 435                 return 1;
 436         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 437 }
 438
 439 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 440 {
 441         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 442                 return 0;
 443         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 444 }
 445
 446 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 447 {
 448         /*
 449          * With dynamic page table levels the pgd can be a region table
 450          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 451          * invalid for either table entry.
 452          */
 453         unsigned long mask =
 454                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INVALID &
 455                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 456         return (pgd_val(pgd) & mask) != 0;
 457 }
 458
 459 static inline int pud_present(pud_t pud)
 460 {
 461         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 462                 return 1;
 463         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 464 }
 465
 466 static inline int pud_none(pud_t pud)
 467 {
 468         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 469                 return 0;
 470         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 471 }
 472
 473 static inline int pud_large(pud_t pud)
 474 {
 475         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 476                 return 0;
 477         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 478 }
 479
 480 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 481 {
 482         /*
 483          * With dynamic page table levels the pud can be a region table
 484          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 485          * invalid for either table entry.
 486          */
 487         unsigned long mask =
 488                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INVALID &
 489                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 490         return (pud_val(pud) & mask) != 0;
 491 }
 492
 493 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 494 {
 495         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
 496 }
 497
 498 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 499 {
 500         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
 501 }
 502
 503 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 504 {
 505         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 506 }
 507
 508 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 509 {
 510         unsigned long origin_mask;
 511
 512         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
 513         if (pmd_large(pmd))
 514                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
 515         return (pmd_val(pmd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 516 }
 517
 518 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 519 {
 520         if (pmd_large(pmd))
 521                 return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE) != 0;
 522         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 523 }
 524
 525 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 526 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 527 {
 528         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 529 }
 530
 531 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 532 {
 533         int dirty = 1;
 534         if (pmd_large(pmd))
 535                 dirty = (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 536         return dirty;
 537 }
 538
 539 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 540 {
 541         int young = 1;
 542         if (pmd_large(pmd))
 543                 young = (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 544         return young;
 545 }
 546
 547 static inline int pte_present(pte_t pte)
 548 {
 549         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 550         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 551 }
 552
 553 static inline int pte_none(pte_t pte)
 554 {
 555         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 556         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 557 }
 558
 559 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 560 {
 561         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 562         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 563                 == _PAGE_PROTECT;
 564 }
 565
 566 static inline int pte_special(pte_t pte)
 567 {
 568         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 569 }
 570
 571 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 572 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 573 {
 574         return pte_val(a) == pte_val(b);
 575 }
 576
 577 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 578 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 579 {
 580         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 581 }
 582
 583 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 584 {
 585         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 586         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 587 }
 588 #endif
 589
 590 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 591 {
 592         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 593 }
 594 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 595
 596 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 597 {
 598         pte_val(pte) |= _PAGE_SOFT_DIRTY;
 599         return pte;
 600 }
 601 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 602
 603 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 604 {
 605         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SOFT_DIRTY;
 606         return pte;
 607 }
 608 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 609
 610 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 611 {
 612         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 613 }
 614
 615 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 616 {
 617         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 618         return pmd;
 619 }
 620
 621 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 622 {
 623         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 624         return pmd;
 625 }
 626
 627 /*
 628  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 629  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 630  */
 631 static inline int pte_write(pte_t pte)
 632 {
 633         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 634 }
 635
 636 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 637 {
 638         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 639 }
 640
 641 static inline int pte_young(pte_t pte)
 642 {
 643         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 644 }
 645
 646 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 647 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 648 {
 649         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 650 }
 651
 652 /*
 653  * pgd/pmd/pte modification functions
 654  */
 655
 656 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 657 {
 658         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 659                 pgd_val(*pgd) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 660 }
 661
 662 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 663 {
 664         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 665                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 666 }
 667
 668 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 669 {
 670         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
 671 }
 672
 673 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 674 {
 675         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * The following pte modification functions only work if
 680  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 681  */
 682 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 683 {
 684         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 685         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 686         /*
 687          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_READ and PAGE_WRITE has the
 688          * invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 689          */
 690         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 691                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 692         /*
 693          * newprot for PAGE_READ and PAGE_WRITE has the page protection
 694          * bit set, clear it again for writable, dirty pages
 695          */
 696         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 697                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 698         return pte;
 699 }
 700
 701 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 702 {
 703         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 704         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 705         return pte;
 706 }
 707
 708 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 709 {
 710         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 711         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 712                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 713         return pte;
 714 }
 715
 716 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 717 {
 718         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 719         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 720         return pte;
 721 }
 722
 723 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 724 {
 725         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY;
 726         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 727                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 728         return pte;
 729 }
 730
 731 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 732 {
 733         pte_val(pte) &= ~_PAGE_YOUNG;
 734         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
 735         return pte;
 736 }
 737
 738 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 739 {
 740         pte_val(pte) |= _PAGE_YOUNG;
 741         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 742                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 743         return pte;
 744 }
 745
 746 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 747 {
 748         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 749         return pte;
 750 }
 751
 752 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 753 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 754 {
 755         pte_val(pte) |= _PAGE_LARGE;
 756         return pte;
 757 }
 758 #endif
 759
 760 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
 761 {
 762         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
 763
 764         /* Invalidation + global TLB flush for the pte */
 765         asm volatile(
 766                 "       ipte    %2,%3"
 767                 : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep), "a" (pto), "a" (address));
 768 }
 769
 770 static inline void __ptep_ipte_local(unsigned long address, pte_t *ptep)
 771 {
 772         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
 773
 774         /* Invalidation + local TLB flush for the pte */
 775         asm volatile(
 776                 "       .insn rrf,0xb2210000,%2,%3,0,1"
 777                 : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep), "a" (pto), "a" (address));
 778 }
 779
 780 static inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr, pte_t *ptep)
 781 {
 782         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
 783
 784         /* Invalidate a range of ptes + global TLB flush of the ptes */
 785         do {
 786                 asm volatile(
 787                         "       .insn rrf,0xb2210000,%2,%0,%1,0"
 788                         : "+a" (address), "+a" (nr) : "a" (pto) : "memory");
 789         } while (nr != 255);
 790 }
 791
 792 /*
 793  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
 794  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
 795  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
 796  * to modify an active pte. The sequence is
 797  *   1) ptep_get_and_clear
 798  *   2) set_pte_at
 799  *   3) flush_tlb_range
 800  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
 801  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
 802  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
 803  * is a nop.
 804  */
 805 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
 806 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
 807
 808 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 809 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 810                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
 811 {
 812         pte_t pte = *ptep;
 813
 814         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
 815         return pte_young(pte);
 816 }
 817
 818 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 819 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 820                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 821 {
 822         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 823 }
 824
 825 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 826 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 827                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
 828 {
 829         return ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
 830 }
 831
 832 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
 833 pte_t ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *);
 834 void ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
 835
 836 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
 837 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 838                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
 839 {
 840         return ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
 841 }
 842
 843 /*
 844  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
 845  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
 846  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
 847  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
 848  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
 849  */
 850 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
 851 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
 852                                             unsigned long addr,
 853                                             pte_t *ptep, int full)
 854 {
 855         if (full) {
 856                 pte_t pte = *ptep;
 857                 *ptep = __pte(_PAGE_INVALID);
 858                 return pte;
 859         }
 860         return ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
 861 }
 862
 863 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 864 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 865                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
 866 {
 867         pte_t pte = *ptep;
 868
 869         if (pte_write(pte))
 870                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
 871 }
 872
 873 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 874 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 875                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
 876                                         pte_t entry, int dirty)
 877 {
 878         if (pte_same(*ptep, entry))
 879                 return 0;
 880         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
 881         return 1;
 882 }
 883
 884 /*
 885  * Additional functions to handle KVM guest page tables
 886  */
 887 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 888                      pte_t *ptep, pte_t entry);
 889 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
 890 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 891                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
 892 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
 893                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
 894 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 895                      pte_t *ptep , int reset);
 896 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
 897 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
 898                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
 899 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
 900
 901 bool test_and_clear_guest_dirty(struct mm_struct *mm, unsigned long address);
 902 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 903                           unsigned char key, bool nq);
 904 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 905                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
 906                                bool nq, bool mr, bool mc);
 907 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
 908 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 909                           unsigned char *key);
 910
 911 /*
 912  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 913  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 914  * hook is made available.
 915  */
 916 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 917                               pte_t *ptep, pte_t entry)
 918 {
 919         if (mm_has_pgste(mm))
 920                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
 921         else
 922                 *ptep = entry;
 923 }
 924
 925 /*
 926  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 927  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 928  */
 929 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
 930 {
 931         pte_t __pte;
 932         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
 933         return pte_mkyoung(__pte);
 934 }
 935
 936 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
 937 {
 938         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 939         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
 940
 941         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
 942                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
 943         return __pte;
 944 }
 945
 946 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 947 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
 948 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 949 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
 950
 951 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 952 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 953
 954 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
 955 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
 956 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
 957
 958 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 959 {
 960         pud_t *pud = (pud_t *) pgd;
 961         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 962                 pud = (pud_t *) pgd_deref(*pgd);
 963         return pud  + pud_index(address);
 964 }
 965
 966 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
 967 {
 968         pmd_t *pmd = (pmd_t *) pud;
 969         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 970                 pmd = (pmd_t *) pud_deref(*pud);
 971         return pmd + pmd_index(address);
 972 }
 973
 974 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
 975 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
 976 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
 977
 978 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
 979
 980 /* Find an entry in the lowest level page table.. */
 981 #define pte_offset(pmd, addr) ((pte_t *) pmd_deref(*(pmd)) + pte_index(addr))
 982 #define pte_offset_kernel(pmd, address) pte_offset(pmd,address)
 983 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 984 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 985
 986 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
 987 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
 988 {
 989         /*
 990          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_READ, or PAGE_WRITE (see __Pxxx / __Sxxx)
 991          * Convert to segment table entry format.
 992          */
 993         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
 994                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
 995         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_READ))
 996                 return pgprot_val(SEGMENT_READ);
 997         return pgprot_val(SEGMENT_WRITE);
 998 }
 999
1000 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1001 {
1002         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1003         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1004         return pmd;
1005 }
1006
1007 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1008 {
1009         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1010         if (pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1011                 return pmd;
1012         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1013         return pmd;
1014 }
1015
1016 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1017 {
1018         if (pmd_large(pmd)) {
1019                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1020                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1021         }
1022         return pmd;
1023 }
1024
1025 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1026 {
1027         if (pmd_large(pmd)) {
1028                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY |
1029                                 _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1030                 if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1031                         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1032         }
1033         return pmd;
1034 }
1035
1036 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1037 {
1038         if (pmd_large(pmd)) {
1039                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1040                 if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1041                         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1042         }
1043         return pmd;
1044 }
1045
1046 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1047 {
1048         if (pmd_large(pmd)) {
1049                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1050                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1051         }
1052         return pmd;
1053 }
1054
1055 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1056 {
1057         if (pmd_large(pmd)) {
1058                 pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE |
1059                         _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_YOUNG |
1060                         _SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1061                 pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1062                 if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1063                         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1064                 if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1065                         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1066                 return pmd;
1067         }
1068         pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1069         pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1070         return pmd;
1071 }
1072
1073 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1074 {
1075         pmd_t __pmd;
1076         pmd_val(__pmd) = physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot);
1077         return __pmd;
1078 }
1079
1080 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1081
1082 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1083 {
1084         register unsigned long reg2 asm("2") = pmd_val(*pmdp);
1085         register unsigned long reg3 asm("3") = pmd_val(*pmdp) |
1086                                                _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1087         register unsigned long reg4 asm("4") = ((unsigned long) pmdp) + 5;
1088
1089         asm volatile(
1090                 "       csp %1,%3"
1091                 : "=m" (*pmdp)
1092                 : "d" (reg2), "d" (reg3), "d" (reg4), "m" (*pmdp) : "cc");
1093 }
1094
1095 static inline void __pmdp_idte(unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1096 {
1097         unsigned long sto;
1098
1099         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(address) * sizeof(pmd_t);
1100         asm volatile(
1101                 "       .insn   rrf,0xb98e0000,%2,%3,0,0"
1102                 : "=m" (*pmdp)
1103                 : "m" (*pmdp), "a" (sto), "a" ((address & HPAGE_MASK))
1104                 : "cc" );
1105 }
1106
1107 static inline void __pmdp_idte_local(unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1108 {
1109         unsigned long sto;
1110
1111         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(address) * sizeof(pmd_t);
1112         asm volatile(
1113                 "       .insn   rrf,0xb98e0000,%2,%3,0,1"
1114                 : "=m" (*pmdp)
1115                 : "m" (*pmdp), "a" (sto), "a" ((address & HPAGE_MASK))
1116                 : "cc" );
1117 }
1118
1119 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1120 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1121
1122 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1123
1124 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1125 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1126                                 pgtable_t pgtable);
1127
1128 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1129 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1130
1131 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1132 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1133                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1134                                         pmd_t entry, int dirty)
1135 {
1136         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1137
1138         entry = pmd_mkyoung(entry);
1139         if (dirty)
1140                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1141         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1142                 return 0;
1143         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1144         return 1;
1145 }
1146
1147 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1148 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1149                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1150 {
1151         pmd_t pmd = *pmdp;
1152
1153         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1154         return pmd_young(pmd);
1155 }
1156
1157 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1158 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1159                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1160 {
1161         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1162         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1163 }
1164
1165 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1166                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1167 {
1168         *pmdp = entry;
1169 }
1170
1171 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1172 {
1173         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1174         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1175         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1176         return pmd;
1177 }
1178
1179 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1180 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1181                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1182 {
1183         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1184 }
1185
1186 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1187 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1188                                                  unsigned long addr,
1189                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1190 {
1191         if (full) {
1192                 pmd_t pmd = *pmdp;
1193                 *pmdp = __pmd(_SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1194                 return pmd;
1195         }
1196         return pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1197 }
1198
1199 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1200 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1201                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1202 {
1203         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1204 }
1205
1206 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1207 static inline void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1208                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1209 {
1210         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1211 }
1212
1213 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1214 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1215                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1216 {
1217         pmd_t pmd = *pmdp;
1218
1219         if (pmd_write(pmd))
1220                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1221 }
1222
1223 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1224                                         unsigned long address,
1225                                         pmd_t *pmdp)
1226 {
1227         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1228 }
1229 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1230
1231 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1232 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1233
1234 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1235 {
1236         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1237 }
1238
1239 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1240 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1241 {
1242         return MACHINE_HAS_HPAGE ? 1 : 0;
1243 }
1244 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1245
1246 /*
1247  * 64 bit swap entry format:
1248  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1249  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise a specification
1250  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1251  * specification exception has the bad habit not to store necessary
1252  * information in the lowcore.
1253  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type.
1254  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1255  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-62 to store type and offset.
1256  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 52 bits from 0-51
1257  * for the offset.
1258  * |                      offset                        |01100|type |00|
1259  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1260  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1261  */
1262
1263 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1264 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1265 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1266 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1267
1268 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1269 {
1270         pte_t pte;
1271
1272         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1273         pte_val(pte) |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1274         pte_val(pte) |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1275         return pte;
1276 }
1277
1278 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1279 {
1280         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1281 }
1282
1283 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1284 {
1285         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1286 }
1287
1288 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1289 {
1290         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1291 }
1292
1293 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1294 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1295
1296 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1297
1298 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1299
1300 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1301 extern int vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1302 extern int s390_enable_sie(void);
1303 extern int s390_enable_skey(void);
1304 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1305
1306 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1307 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1308 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1309
1310 /*
1311  * No page table caches to initialise
1312  */
1313 static inline void pgtable_cache_init(void) { }
1314 static inline void check_pgt_cache(void) { }
1315
1316 #include <asm-generic/pgtable.h>
1317
1318 #endif /* _S390_PAGE_H */