arch/s390/include/asm/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2000
   5  *    Author(s): Hartmut Penner ([email protected])
   6  *               Ulrich Weigand ([email protected])
   7  *               Martin Schwidefsky ([email protected])
   8  *
   9  *  Derived from "include/asm-i386/pgtable.h"
  10  */
  11
  12 #ifndef _ASM_S390_PGTABLE_H
  13 #define _ASM_S390_PGTABLE_H
  14
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/mm_types.h>
  17 #include <linux/page-flags.h>
  18 #include <linux/radix-tree.h>
  19 #include <linux/atomic.h>
  20 #include <asm/sections.h>
  21 #include <asm/bug.h>
  22 #include <asm/page.h>
  23 #include <asm/uv.h>
  24
  25 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
  26 extern void paging_init(void);
  27 extern unsigned long s390_invalid_asce;
  28
  29 enum {
  30         PG_DIRECT_MAP_4K = 0,
  31         PG_DIRECT_MAP_1M,
  32         PG_DIRECT_MAP_2G,
  33         PG_DIRECT_MAP_MAX
  34 };
  35
  36 extern atomic_long_t direct_pages_count[PG_DIRECT_MAP_MAX];
  37
  38 static inline void update_page_count(int level, long count)
  39 {
  40         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS))
  41                 atomic_long_add(count, &direct_pages_count[level]);
  42 }
  43
  44 struct seq_file;
  45 void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
  46
  47 /*
  48  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  49  * tables contain all the necessary information.
  50  */
  51 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  52 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  53
  54 /*
  55  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  56  * for zero-mapped memory areas etc..
  57  */
  58
  59 extern unsigned long empty_zero_page;
  60 extern unsigned long zero_page_mask;
  61
  62 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  63         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  64          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  65 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  66
  67 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  68
  69 #define pte_ERROR(e) \
  70         pr_err("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
  71 #define pmd_ERROR(e) \
  72         pr_err("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
  73 #define pud_ERROR(e) \
  74         pr_err("%s:%d: bad pud %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pud_val(e))
  75 #define p4d_ERROR(e) \
  76         pr_err("%s:%d: bad p4d %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, p4d_val(e))
  77 #define pgd_ERROR(e) \
  78         pr_err("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
  79
  80 /*
  81  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the
  82  * kernel mapping. 512GB are reserved for vmalloc by default.
  83  * At the top of the vmalloc area a 2GB area is reserved where modules
  84  * will reside. That makes sure that inter module branches always
  85  * happen without trampolines and in addition the placement within a
  86  * 2GB frame is branch prediction unit friendly.
  87  */
  88 extern unsigned long __bootdata_preserved(VMALLOC_START);
  89 extern unsigned long __bootdata_preserved(VMALLOC_END);
  90 #define VMALLOC_DEFAULT_SIZE    ((512UL << 30) - MODULES_LEN)
  91 extern struct page *__bootdata_preserved(vmemmap);
  92 extern unsigned long __bootdata_preserved(vmemmap_size);
  93
  94 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
  95
  96 extern unsigned long __bootdata_preserved(MODULES_VADDR);
  97 extern unsigned long __bootdata_preserved(MODULES_END);
  98 #define MODULES_VADDR   MODULES_VADDR
  99 #define MODULES_END     MODULES_END
 100 #define MODULES_LEN     (1UL << 31)
 101
 102 static inline int is_module_addr(void *addr)
 103 {
 104         BUILD_BUG_ON(MODULES_LEN > (1UL << 31));
 105         if (addr < (void *)MODULES_VADDR)
 106                 return 0;
 107         if (addr > (void *)MODULES_END)
 108                 return 0;
 109         return 1;
 110 }
 111
 112 /*
 113  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 114  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 115  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 116  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 117  *
 118  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 119  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 120  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 121  *
 122  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 123  * |        P-table origin                              |      TT
 124  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 125  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 126  *
 127  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 128  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 129  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 130  * TT Type 00
 131  *
 132  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 133  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 134  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 135  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 136  *
 137  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 138  * TT Type 01
 139  * TF
 140  * TL Table length
 141  *
 142  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 143  * |      region table origon                          |       DTTL
 144  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 145  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 146  *
 147  * X Space-Switch event:
 148  * G Segment-Invalid Bit:
 149  * P Private-Space Bit:
 150  * S Storage-Alteration:
 151  * R Real space
 152  * TL Table-Length:
 153  *
 154  * A storage key has the following format:
 155  * | ACC |F|R|C|0|
 156  *  0   3 4 5 6 7
 157  * ACC: access key
 158  * F  : fetch protection bit
 159  * R  : referenced bit
 160  * C  : changed bit
 161  */
 162
 163 /* Hardware bits in the page table entry */
 164 #define _PAGE_NOEXEC    0x100           /* HW no-execute bit  */
 165 #define _PAGE_PROTECT   0x200           /* HW read-only bit  */
 166 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 167 #define _PAGE_LARGE     0x800           /* Bit to mark a large pte */
 168
 169 /* Software bits in the page table entry */
 170 #define _PAGE_PRESENT   0x001           /* SW pte present bit */
 171 #define _PAGE_YOUNG     0x004           /* SW pte young bit */
 172 #define _PAGE_DIRTY     0x008           /* SW pte dirty bit */
 173 #define _PAGE_READ      0x010           /* SW pte read bit */
 174 #define _PAGE_WRITE     0x020           /* SW pte write bit */
 175 #define _PAGE_SPECIAL   0x040           /* SW associated with special page */
 176 #define _PAGE_UNUSED    0x080           /* SW bit for pgste usage state */
 177
 178 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 179 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x002          /* SW pte soft dirty bit */
 180 #else
 181 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x000
 182 #endif
 183
 184 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 185 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_DIRTY | \
 186                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_SOFT_DIRTY)
 187
 188 /*
 189  * handle_pte_fault uses pte_present and pte_none to find out the pte type
 190  * WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit is used to
 191  * distinguish present from not-present ptes. It is changed only with the page
 192  * table lock held.
 193  *
 194  * The following table gives the different possible bit combinations for
 195  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte
 196  * (. unassigned bit, x don't care, t swap type):
 197  *
 198  *                              842100000000
 199  *                              000084210000
 200  *                              000000008421
 201  *                              .IR.uswrdy.p
 202  * empty                        .10.00000000
 203  * swap                         .11..ttttt.0
 204  * prot-none, clean, old        .11.xx0000.1
 205  * prot-none, clean, young      .11.xx0001.1
 206  * prot-none, dirty, old        .11.xx0010.1
 207  * prot-none, dirty, young      .11.xx0011.1
 208  * read-only, clean, old        .11.xx0100.1
 209  * read-only, clean, young      .01.xx0101.1
 210  * read-only, dirty, old        .11.xx0110.1
 211  * read-only, dirty, young      .01.xx0111.1
 212  * read-write, clean, old       .11.xx1100.1
 213  * read-write, clean, young     .01.xx1101.1
 214  * read-write, dirty, old       .10.xx1110.1
 215  * read-write, dirty, young     .00.xx1111.1
 216  * HW-bits: R read-only, I invalid
 217  * SW-bits: p present, y young, d dirty, r read, w write, s special,
 218  *          u unused, l large
 219  *
 220  * pte_none    is true for the bit pattern .10.00000000, pte == 0x400
 221  * pte_swap    is true for the bit pattern .11..ooooo.0, (pte & 0x201) == 0x200
 222  * pte_present is true for the bit pattern .xx.xxxxxx.1, (pte & 0x001) == 0x001
 223  */
 224
 225 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 226 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 227 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 228 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 229 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 230 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 231 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 232 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 233 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 234 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 235 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 236 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 237
 238 /* Bits in the region table entry */
 239 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 240 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 241 #define _REGION_ENTRY_NOEXEC    0x100   /* region no-execute bit            */
 242 #define _REGION_ENTRY_OFFSET    0xc0    /* region table offset              */
 243 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 244 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region table type mask           */
 245 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 246 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 247 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 248 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 249
 250 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 251 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 252 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 253 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 254 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 255 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 256
 257 #define _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0x7fffffffUL /* large page address      */
 258 #define _REGION3_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW region dirty bit */
 259 #define _REGION3_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW region young bit */
 260 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x0400  /* RTTE-format control, large page  */
 261 #define _REGION3_ENTRY_READ     0x0002  /* SW region read bit */
 262 #define _REGION3_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW region write bit */
 263
 264 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 265 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW region soft dirty bit */
 266 #else
 267 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW region soft dirty bit */
 268 #endif
 269
 270 #define _REGION_ENTRY_BITS       0xfffffffffffff22fUL
 271
 272 /* Bits in the segment table entry */
 273 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS                     0xfffffffffffffe33UL
 274 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS            0xfffffffffffffe30UL
 275 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS_LARGE      0xfffffffffff00730UL
 276 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 277 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* page table origin                */
 278 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* segment protection bit           */
 279 #define _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC   0x100   /* segment no-execute bit           */
 280 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 281 #define _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c   /* segment table type mask          */
 282
 283 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 284 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 285
 286 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW segment dirty bit */
 287 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW segment young bit */
 288 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x0400  /* STE-format control, large page */
 289 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0x0002  /* SW segment write bit */
 290 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0001  /* SW segment read bit */
 291
 292 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 293 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW segment soft dirty bit */
 294 #else
 295 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW segment soft dirty bit */
 296 #endif
 297
 298 #define _CRST_ENTRIES   2048    /* number of region/segment table entries */
 299 #define _PAGE_ENTRIES   256     /* number of page table entries */
 300
 301 #define _CRST_TABLE_SIZE (_CRST_ENTRIES * 8)
 302 #define _PAGE_TABLE_SIZE (_PAGE_ENTRIES * 8)
 303
 304 #define _REGION1_SHIFT  53
 305 #define _REGION2_SHIFT  42
 306 #define _REGION3_SHIFT  31
 307 #define _SEGMENT_SHIFT  20
 308
 309 #define _REGION1_INDEX  (0x7ffUL << _REGION1_SHIFT)
 310 #define _REGION2_INDEX  (0x7ffUL << _REGION2_SHIFT)
 311 #define _REGION3_INDEX  (0x7ffUL << _REGION3_SHIFT)
 312 #define _SEGMENT_INDEX  (0x7ffUL << _SEGMENT_SHIFT)
 313 #define _PAGE_INDEX     (0xffUL  << _PAGE_SHIFT)
 314
 315 #define _REGION1_SIZE   (1UL << _REGION1_SHIFT)
 316 #define _REGION2_SIZE   (1UL << _REGION2_SHIFT)
 317 #define _REGION3_SIZE   (1UL << _REGION3_SHIFT)
 318 #define _SEGMENT_SIZE   (1UL << _SEGMENT_SHIFT)
 319
 320 #define _REGION1_MASK   (~(_REGION1_SIZE - 1))
 321 #define _REGION2_MASK   (~(_REGION2_SIZE - 1))
 322 #define _REGION3_MASK   (~(_REGION3_SIZE - 1))
 323 #define _SEGMENT_MASK   (~(_SEGMENT_SIZE - 1))
 324
 325 #define PMD_SHIFT       _SEGMENT_SHIFT
 326 #define PUD_SHIFT       _REGION3_SHIFT
 327 #define P4D_SHIFT       _REGION2_SHIFT
 328 #define PGDIR_SHIFT     _REGION1_SHIFT
 329
 330 #define PMD_SIZE        _SEGMENT_SIZE
 331 #define PUD_SIZE        _REGION3_SIZE
 332 #define P4D_SIZE        _REGION2_SIZE
 333 #define PGDIR_SIZE      _REGION1_SIZE
 334
 335 #define PMD_MASK        _SEGMENT_MASK
 336 #define PUD_MASK        _REGION3_MASK
 337 #define P4D_MASK        _REGION2_MASK
 338 #define PGDIR_MASK      _REGION1_MASK
 339
 340 #define PTRS_PER_PTE    _PAGE_ENTRIES
 341 #define PTRS_PER_PMD    _CRST_ENTRIES
 342 #define PTRS_PER_PUD    _CRST_ENTRIES
 343 #define PTRS_PER_P4D    _CRST_ENTRIES
 344 #define PTRS_PER_PGD    _CRST_ENTRIES
 345
 346 /*
 347  * Segment table and region3 table entry encoding
 348  * (R = read-only, I = invalid, y = young bit):
 349  *                              dy..R...I...wr
 350  * prot-none, clean, old        00..1...1...00
 351  * prot-none, clean, young      01..1...1...00
 352  * prot-none, dirty, old        10..1...1...00
 353  * prot-none, dirty, young      11..1...1...00
 354  * read-only, clean, old        00..1...1...01
 355  * read-only, clean, young      01..1...0...01
 356  * read-only, dirty, old        10..1...1...01
 357  * read-only, dirty, young      11..1...0...01
 358  * read-write, clean, old       00..1...1...11
 359  * read-write, clean, young     01..1...0...11
 360  * read-write, dirty, old       10..0...1...11
 361  * read-write, dirty, young     11..0...0...11
 362  * The segment table origin is used to distinguish empty (origin==0) from
 363  * read-write, old segment table entries (origin!=0)
 364  * HW-bits: R read-only, I invalid
 365  * SW-bits: y young, d dirty, r read, w write
 366  */
 367
 368 /* Page status table bits for virtualization */
 369 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf000000000000000UL
 370 #define PGSTE_FP_BIT    0x0800000000000000UL
 371 #define PGSTE_PCL_BIT   0x0080000000000000UL
 372 #define PGSTE_HR_BIT    0x0040000000000000UL
 373 #define PGSTE_HC_BIT    0x0020000000000000UL
 374 #define PGSTE_GR_BIT    0x0004000000000000UL
 375 #define PGSTE_GC_BIT    0x0002000000000000UL
 376 #define PGSTE_UC_BIT    0x0000800000000000UL    /* user dirty (migration) */
 377 #define PGSTE_IN_BIT    0x0000400000000000UL    /* IPTE notify bit */
 378 #define PGSTE_VSIE_BIT  0x0000200000000000UL    /* ref'd in a shadow table */
 379
 380 /* Guest Page State used for virtualization */
 381 #define _PGSTE_GPS_ZERO                 0x0000000080000000UL
 382 #define _PGSTE_GPS_NODAT                0x0000000040000000UL
 383 #define _PGSTE_GPS_USAGE_MASK           0x0000000003000000UL
 384 #define _PGSTE_GPS_USAGE_STABLE         0x0000000000000000UL
 385 #define _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED         0x0000000001000000UL
 386 #define _PGSTE_GPS_USAGE_POT_VOLATILE   0x0000000002000000UL
 387 #define _PGSTE_GPS_USAGE_VOLATILE       _PGSTE_GPS_USAGE_MASK
 388
 389 /*
 390  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 391  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 392  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 393  */
 394 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 395                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 396
 397 /*
 398  * Page protection definitions.
 399  */
 400 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 401 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 402                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 403 #define PAGE_RX         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 404                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 405 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 406                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 407 #define PAGE_RWX        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 408                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 409
 410 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 411                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 412 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 413                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 414 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_YOUNG | \
 415                                  _PAGE_PROTECT | _PAGE_NOEXEC)
 416 #define PAGE_KERNEL_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 417                                   _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 418
 419 /*
 420  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 421  * Read permission implies execute permission and write permission
 422  * implies read permission.
 423  */
 424          /*xwr*/
 425 #define __P000  PAGE_NONE
 426 #define __P001  PAGE_RO
 427 #define __P010  PAGE_RO
 428 #define __P011  PAGE_RO
 429 #define __P100  PAGE_RX
 430 #define __P101  PAGE_RX
 431 #define __P110  PAGE_RX
 432 #define __P111  PAGE_RX
 433
 434 #define __S000  PAGE_NONE
 435 #define __S001  PAGE_RO
 436 #define __S010  PAGE_RW
 437 #define __S011  PAGE_RW
 438 #define __S100  PAGE_RX
 439 #define __S101  PAGE_RX
 440 #define __S110  PAGE_RWX
 441 #define __S111  PAGE_RWX
 442
 443 /*
 444  * Segment entry (large page) protection definitions.
 445  */
 446 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 447                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 448 #define SEGMENT_RO      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 449                                  _SEGMENT_ENTRY_READ | \
 450                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 451 #define SEGMENT_RX      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 452                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 453 #define SEGMENT_RW      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 454                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 455                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 456 #define SEGMENT_RWX     __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 457                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 458 #define SEGMENT_KERNEL  __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |       \
 459                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 460                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 461                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 462                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 463                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | \
 464                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 465 #define SEGMENT_KERNEL_RO __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |     \
 466                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 467                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 468                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 469                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 470                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 471 #define SEGMENT_KERNEL_EXEC __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |   \
 472                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 473                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 474                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 475                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 476                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
 477
 478 /*
 479  * Region3 entry (large page) protection definitions.
 480  */
 481
 482 #define REGION3_KERNEL  __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 483                                  _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 484                                  _REGION3_ENTRY_READ |   \
 485                                  _REGION3_ENTRY_WRITE |  \
 486                                  _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 487                                  _REGION3_ENTRY_DIRTY | \
 488                                  _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 489 #define REGION3_KERNEL_RO __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 490                                    _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 491                                    _REGION3_ENTRY_READ |   \
 492                                    _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 493                                    _REGION_ENTRY_PROTECT | \
 494                                    _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 495
 496 static inline bool mm_p4d_folded(struct mm_struct *mm)
 497 {
 498         return mm->context.asce_limit <= _REGION1_SIZE;
 499 }
 500 #define mm_p4d_folded(mm) mm_p4d_folded(mm)
 501
 502 static inline bool mm_pud_folded(struct mm_struct *mm)
 503 {
 504         return mm->context.asce_limit <= _REGION2_SIZE;
 505 }
 506 #define mm_pud_folded(mm) mm_pud_folded(mm)
 507
 508 static inline bool mm_pmd_folded(struct mm_struct *mm)
 509 {
 510         return mm->context.asce_limit <= _REGION3_SIZE;
 511 }
 512 #define mm_pmd_folded(mm) mm_pmd_folded(mm)
 513
 514 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 515 {
 516 #ifdef CONFIG_PGSTE
 517         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 518                 return 1;
 519 #endif
 520         return 0;
 521 }
 522
 523 static inline int mm_is_protected(struct mm_struct *mm)
 524 {
 525 #ifdef CONFIG_PGSTE
 526         if (unlikely(atomic_read(&mm->context.is_protected)))
 527                 return 1;
 528 #endif
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 533 {
 534 #ifdef CONFIG_PGSTE
 535         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 536                 return 1;
 537 #endif
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 /*
 542  * In the case that a guest uses storage keys
 543  * faults should no longer be backed by zero pages
 544  */
 545 #define mm_forbids_zeropage mm_has_pgste
 546 static inline int mm_uses_skeys(struct mm_struct *mm)
 547 {
 548 #ifdef CONFIG_PGSTE
 549         if (mm->context.uses_skeys)
 550                 return 1;
 551 #endif
 552         return 0;
 553 }
 554
 555 static inline void csp(unsigned int *ptr, unsigned int old, unsigned int new)
 556 {
 557         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 558         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 559
 560         asm volatile(
 561                 "       csp     %[r1],%[address]"
 562                 : [r1] "+&d" (r1.pair), "+m" (*ptr)
 563                 : [address] "d" (address)
 564                 : "cc");
 565 }
 566
 567 static inline void cspg(unsigned long *ptr, unsigned long old, unsigned long new)
 568 {
 569         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 570         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 571
 572         asm volatile(
 573                 "       .insn   rre,0xb98a0000,%[r1],%[address]"
 574                 : [r1] "+&d" (r1.pair), "+m" (*ptr)
 575                 : [address] "d" (address)
 576                 : "cc");
 577 }
 578
 579 #define CRDTE_DTT_PAGE          0x00UL
 580 #define CRDTE_DTT_SEGMENT       0x10UL
 581 #define CRDTE_DTT_REGION3       0x14UL
 582 #define CRDTE_DTT_REGION2       0x18UL
 583 #define CRDTE_DTT_REGION1       0x1cUL
 584
 585 static inline void crdte(unsigned long old, unsigned long new,
 586                          unsigned long table, unsigned long dtt,
 587                          unsigned long address, unsigned long asce)
 588 {
 589         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 590         union register_pair r2 = { .even = table | dtt, .odd = address, };
 591
 592         asm volatile(".insn rrf,0xb98f0000,%[r1],%[r2],%[asce],0"
 593                      : [r1] "+&d" (r1.pair)
 594                      : [r2] "d" (r2.pair), [asce] "a" (asce)
 595                      : "memory", "cc");
 596 }
 597
 598 /*
 599  * pgd/p4d/pud/pmd/pte query functions
 600  */
 601 static inline int pgd_folded(pgd_t pgd)
 602 {
 603         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1;
 604 }
 605
 606 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 607 {
 608         if (pgd_folded(pgd))
 609                 return 1;
 610         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 611 }
 612
 613 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 614 {
 615         if (pgd_folded(pgd))
 616                 return 0;
 617         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 618 }
 619
 620 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 621 {
 622         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 623                 return 0;
 624         return (pgd_val(pgd) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 625 }
 626
 627 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 628 {
 629         unsigned long origin_mask;
 630
 631         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 632         return (pgd_val(pgd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 633 }
 634
 635 static inline int p4d_folded(p4d_t p4d)
 636 {
 637         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2;
 638 }
 639
 640 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 641 {
 642         if (p4d_folded(p4d))
 643                 return 1;
 644         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 645 }
 646
 647 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 648 {
 649         if (p4d_folded(p4d))
 650                 return 0;
 651         return p4d_val(p4d) == _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 652 }
 653
 654 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 655 {
 656         unsigned long origin_mask;
 657
 658         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 659         return (p4d_val(p4d) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 660 }
 661
 662 static inline int pud_folded(pud_t pud)
 663 {
 664         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3;
 665 }
 666
 667 static inline int pud_present(pud_t pud)
 668 {
 669         if (pud_folded(pud))
 670                 return 1;
 671         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 672 }
 673
 674 static inline int pud_none(pud_t pud)
 675 {
 676         if (pud_folded(pud))
 677                 return 0;
 678         return pud_val(pud) == _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 679 }
 680
 681 #define pud_leaf        pud_large
 682 static inline int pud_large(pud_t pud)
 683 {
 684         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 685                 return 0;
 686         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 687 }
 688
 689 #define pmd_leaf        pmd_large
 690 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 691 {
 692         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 693 }
 694
 695 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 696 {
 697         if ((pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK) > 0 || pmd_large(pmd))
 698                 return 1;
 699         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 700 }
 701
 702 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 703 {
 704         unsigned long type = pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 705
 706         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R3 || pud_large(pud))
 707                 return 1;
 708         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 709                 return 0;
 710         return (pud_val(pud) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 711 }
 712
 713 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 714 {
 715         unsigned long type = p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 716
 717         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 718                 return 1;
 719         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 720                 return 0;
 721         return (p4d_val(p4d) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 722 }
 723
 724 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 725 {
 726         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 727 }
 728
 729 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 730 {
 731         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 732 }
 733
 734 #define pmd_write pmd_write
 735 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 736 {
 737         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 738 }
 739
 740 #define pud_write pud_write
 741 static inline int pud_write(pud_t pud)
 742 {
 743         return (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE) != 0;
 744 }
 745
 746 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 747 {
 748         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 749 }
 750
 751 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 752 {
 753         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 754 }
 755
 756 static inline int pte_present(pte_t pte)
 757 {
 758         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 759         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 760 }
 761
 762 static inline int pte_none(pte_t pte)
 763 {
 764         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 765         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 766 }
 767
 768 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 769 {
 770         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 771         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 772                 == _PAGE_PROTECT;
 773 }
 774
 775 static inline int pte_special(pte_t pte)
 776 {
 777         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 778 }
 779
 780 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 781 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 782 {
 783         return pte_val(a) == pte_val(b);
 784 }
 785
 786 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 787 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 788 {
 789         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 790 }
 791
 792 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 793 {
 794         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 795         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 796 }
 797 #endif
 798
 799 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 800 {
 801         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 802 }
 803 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 804
 805 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 806 {
 807         pte_val(pte) |= _PAGE_SOFT_DIRTY;
 808         return pte;
 809 }
 810 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 811
 812 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 813 {
 814         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SOFT_DIRTY;
 815         return pte;
 816 }
 817 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 818
 819 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 820 {
 821         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 822 }
 823
 824 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 825 {
 826         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 827         return pmd;
 828 }
 829
 830 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 831 {
 832         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 833         return pmd;
 834 }
 835
 836 /*
 837  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 838  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 839  */
 840 static inline int pte_write(pte_t pte)
 841 {
 842         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 843 }
 844
 845 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 846 {
 847         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 848 }
 849
 850 static inline int pte_young(pte_t pte)
 851 {
 852         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 853 }
 854
 855 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 856 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 857 {
 858         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Extract the pgprot value from the given pte while at the same time making it
 863  * usable for kernel address space mappings where fault driven dirty and
 864  * young/old accounting is not supported, i.e _PAGE_PROTECT and _PAGE_INVALID
 865  * must not be set.
 866  */
 867 static inline pgprot_t pte_pgprot(pte_t pte)
 868 {
 869         unsigned long pte_flags = pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK;
 870
 871         if (pte_write(pte))
 872                 pte_flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 873         else
 874                 pte_flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL_RO);
 875         pte_flags |= pte_val(pte) & mio_wb_bit_mask;
 876
 877         return __pgprot(pte_flags);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * pgd/pmd/pte modification functions
 882  */
 883
 884 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 885 {
 886         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 887                 pgd_val(*pgd) = _REGION1_ENTRY_EMPTY;
 888 }
 889
 890 static inline void p4d_clear(p4d_t *p4d)
 891 {
 892         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 893                 p4d_val(*p4d) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 894 }
 895
 896 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 897 {
 898         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 899                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 900 }
 901
 902 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 903 {
 904         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 905 }
 906
 907 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 908 {
 909         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
 910 }
 911
 912 /*
 913  * The following pte modification functions only work if
 914  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 915  */
 916 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 917 {
 918         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 919         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 920         /*
 921          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX
 922          * has the invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 923          */
 924         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 925                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 926         /*
 927          * newprot for PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX has the page
 928          * protection bit set, clear it again for writable, dirty pages
 929          */
 930         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 931                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 932         return pte;
 933 }
 934
 935 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 936 {
 937         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 938         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 939         return pte;
 940 }
 941
 942 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 943 {
 944         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 945         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 946                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 947         return pte;
 948 }
 949
 950 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 951 {
 952         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 953         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 954         return pte;
 955 }
 956
 957 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 958 {
 959         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY;
 960         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 961                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 962         return pte;
 963 }
 964
 965 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 966 {
 967         pte_val(pte) &= ~_PAGE_YOUNG;
 968         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
 969         return pte;
 970 }
 971
 972 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 973 {
 974         pte_val(pte) |= _PAGE_YOUNG;
 975         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 976                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 977         return pte;
 978 }
 979
 980 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 981 {
 982         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 983         return pte;
 984 }
 985
 986 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 987 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 988 {
 989         pte_val(pte) |= _PAGE_LARGE;
 990         return pte;
 991 }
 992 #endif
 993
 994 #define IPTE_GLOBAL     0
 995 #define IPTE_LOCAL      1
 996
 997 #define IPTE_NODAT      0x400
 998 #define IPTE_GUEST_ASCE 0x800
 999
1000 static __always_inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep,
1001                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1002                                         int local)
1003 {
1004         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1005
1006         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1007                 /* Invalidation + TLB flush for the pte */
1008                 asm volatile(
1009                         "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1010                         : "+m" (*ptep) : [r1] "a" (pto), [r2] "a" (address),
1011                           [m4] "i" (local));
1012                 return;
1013         }
1014
1015         /* Invalidate ptes with options + TLB flush of the ptes */
1016         opt = opt | (asce & _ASCE_ORIGIN);
1017         asm volatile(
1018                 "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1019                 : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (opt)
1020                 : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1021 }
1022
1023 static __always_inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr,
1024                                               pte_t *ptep, int local)
1025 {
1026         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1027
1028         /* Invalidate a range of ptes + TLB flush of the ptes */
1029         do {
1030                 asm volatile(
1031                         "       .insn rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1032                         : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (nr)
1033                         : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1034         } while (nr != 255);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1039  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1040  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1041  * to modify an active pte. The sequence is
1042  *   1) ptep_get_and_clear
1043  *   2) set_pte_at
1044  *   3) flush_tlb_range
1045  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1046  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1047  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1048  * is a nop.
1049  */
1050 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1051 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1052
1053 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1054 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1055                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1056 {
1057         pte_t pte = *ptep;
1058
1059         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
1060         return pte_young(pte);
1061 }
1062
1063 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1064 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1065                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1066 {
1067         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1068 }
1069
1070 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1071 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1072                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
1073 {
1074         pte_t res;
1075
1076         res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1077         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1078                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1079         return res;
1080 }
1081
1082 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1083 pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1084 void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *, unsigned long,
1085                              pte_t *, pte_t, pte_t);
1086
1087 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1088 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1089                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
1090 {
1091         pte_t res;
1092
1093         res = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1094         if (mm_is_protected(vma->vm_mm) && pte_present(res))
1095                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1096         return res;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1101  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1102  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1103  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1104  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1105  */
1106 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1107 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1108                                             unsigned long addr,
1109                                             pte_t *ptep, int full)
1110 {
1111         pte_t res;
1112
1113         if (full) {
1114                 res = *ptep;
1115                 *ptep = __pte(_PAGE_INVALID);
1116         } else {
1117                 res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1118         }
1119         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1120                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1121         return res;
1122 }
1123
1124 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1125 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1126                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1127 {
1128         pte_t pte = *ptep;
1129
1130         if (pte_write(pte))
1131                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
1132 }
1133
1134 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1135 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1136                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
1137                                         pte_t entry, int dirty)
1138 {
1139         if (pte_same(*ptep, entry))
1140                 return 0;
1141         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
1142         return 1;
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Additional functions to handle KVM guest page tables
1147  */
1148 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1149                      pte_t *ptep, pte_t entry);
1150 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1151 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1152                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
1153 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
1154                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
1155 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1156                      pte_t *ptep , int reset);
1157 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1158 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
1159                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
1160 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
1161
1162 bool ptep_test_and_clear_uc(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1163                             pte_t *ptep);
1164 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1165                           unsigned char key, bool nq);
1166 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1167                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
1168                                bool nq, bool mr, bool mc);
1169 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1170 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1171                           unsigned char *key);
1172
1173 int set_pgste_bits(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1174                                 unsigned long bits, unsigned long value);
1175 int get_pgste(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, unsigned long *pgstep);
1176 int pgste_perform_essa(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, int orc,
1177                         unsigned long *oldpte, unsigned long *oldpgste);
1178 void gmap_pmdp_csp(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1179 void gmap_pmdp_invalidate(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1180 void gmap_pmdp_idte_local(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1181 void gmap_pmdp_idte_global(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1182
1183 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
1184 pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
1185
1186 #define pgprot_writethrough     pgprot_writethrough
1187 pgprot_t pgprot_writethrough(pgprot_t prot);
1188
1189 /*
1190  * Certain architectures need to do special things when PTEs
1191  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
1192  * hook is made available.
1193  */
1194 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1195                               pte_t *ptep, pte_t entry)
1196 {
1197         if (pte_present(entry))
1198                 pte_val(entry) &= ~_PAGE_UNUSED;
1199         if (mm_has_pgste(mm))
1200                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
1201         else
1202                 *ptep = entry;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1207  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1208  */
1209 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1210 {
1211         pte_t __pte;
1212
1213         pte_val(__pte) = physpage | pgprot_val(pgprot);
1214         if (!MACHINE_HAS_NX)
1215                 pte_val(__pte) &= ~_PAGE_NOEXEC;
1216         return pte_mkyoung(__pte);
1217 }
1218
1219 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1220 {
1221         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1222         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1223
1224         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1225                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1226         return __pte;
1227 }
1228
1229 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1230 #define p4d_index(address) (((address) >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D-1))
1231 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1232 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1233
1234 #define p4d_deref(pud) ((unsigned long)__va(p4d_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN))
1235 #define pgd_deref(pgd) ((unsigned long)__va(pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN))
1236
1237 static inline unsigned long pmd_deref(pmd_t pmd)
1238 {
1239         unsigned long origin_mask;
1240
1241         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1242         if (pmd_large(pmd))
1243                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1244         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & origin_mask);
1245 }
1246
1247 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
1248 {
1249         return __pa(pmd_deref(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
1250 }
1251
1252 static inline unsigned long pud_deref(pud_t pud)
1253 {
1254         unsigned long origin_mask;
1255
1256         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
1257         if (pud_large(pud))
1258                 origin_mask = _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1259         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & origin_mask);
1260 }
1261
1262 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
1263 {
1264         return __pa(pud_deref(pud)) >> PAGE_SHIFT;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * The pgd_offset function *always* adds the index for the top-level
1269  * region/segment table. This is done to get a sequence like the
1270  * following to work:
1271  *      pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
1272  *      pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1273  *      p4dp = p4d_offset(&pgd, addr);
1274  *      ...
1275  * The subsequent p4d_offset, pud_offset and pmd_offset functions
1276  * only add an index if they dereferenced the pointer.
1277  */
1278 static inline pgd_t *pgd_offset_raw(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1279 {
1280         unsigned long rste;
1281         unsigned int shift;
1282
1283         /* Get the first entry of the top level table */
1284         rste = pgd_val(*pgd);
1285         /* Pick up the shift from the table type of the first entry */
1286         shift = ((rste & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >> 2) * 11 + 20;
1287         return pgd + ((address >> shift) & (PTRS_PER_PGD - 1));
1288 }
1289
1290 #define pgd_offset(mm, address) pgd_offset_raw(READ_ONCE((mm)->pgd), address)
1291
1292 static inline p4d_t *p4d_offset_lockless(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long address)
1293 {
1294         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
1295                 return (p4d_t *) pgd_deref(pgd) + p4d_index(address);
1296         return (p4d_t *) pgdp;
1297 }
1298 #define p4d_offset_lockless p4d_offset_lockless
1299
1300 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgdp, unsigned long address)
1301 {
1302         return p4d_offset_lockless(pgdp, *pgdp, address);
1303 }
1304
1305 static inline pud_t *pud_offset_lockless(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long address)
1306 {
1307         if ((p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1308                 return (pud_t *) p4d_deref(p4d) + pud_index(address);
1309         return (pud_t *) p4dp;
1310 }
1311 #define pud_offset_lockless pud_offset_lockless
1312
1313 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4dp, unsigned long address)
1314 {
1315         return pud_offset_lockless(p4dp, *p4dp, address);
1316 }
1317 #define pud_offset pud_offset
1318
1319 static inline pmd_t *pmd_offset_lockless(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long address)
1320 {
1321         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1322                 return (pmd_t *) pud_deref(pud) + pmd_index(address);
1323         return (pmd_t *) pudp;
1324 }
1325 #define pmd_offset_lockless pmd_offset_lockless
1326
1327 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pudp, unsigned long address)
1328 {
1329         return pmd_offset_lockless(pudp, *pudp, address);
1330 }
1331 #define pmd_offset pmd_offset
1332
1333 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
1334 {
1335         return (unsigned long) pmd_deref(pmd);
1336 }
1337
1338 static inline bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
1339 {
1340         return end <= current->mm->context.asce_limit;
1341 }
1342 #define gup_fast_permitted gup_fast_permitted
1343
1344 #define pfn_pte(pfn, pgprot)    mk_pte_phys(((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1345 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1346 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1347
1348 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1349 #define pud_page(pud) pfn_to_page(pud_pfn(pud))
1350 #define p4d_page(p4d) pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
1351 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
1352
1353 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1354 {
1355         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1356         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1357         return pmd;
1358 }
1359
1360 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1361 {
1362         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1363         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
1364                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1365         return pmd;
1366 }
1367
1368 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1369 {
1370         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1371         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1372         return pmd;
1373 }
1374
1375 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1376 {
1377         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1378         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1379                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1380         return pmd;
1381 }
1382
1383 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
1384 {
1385         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_WRITE;
1386         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1387         return pud;
1388 }
1389
1390 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
1391 {
1392         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_WRITE;
1393         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_DIRTY)
1394                 pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1395         return pud;
1396 }
1397
1398 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
1399 {
1400         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_DIRTY;
1401         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1402         return pud;
1403 }
1404
1405 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
1406 {
1407         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_DIRTY | _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1408         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE)
1409                 pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1410         return pud;
1411 }
1412
1413 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1414 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1415 {
1416         /*
1417          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW or PAGE_RWX
1418          * (see __Pxxx / __Sxxx). Convert to segment table entry format.
1419          */
1420         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1421                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1422         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RO))
1423                 return pgprot_val(SEGMENT_RO);
1424         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RX))
1425                 return pgprot_val(SEGMENT_RX);
1426         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RW))
1427                 return pgprot_val(SEGMENT_RW);
1428         return pgprot_val(SEGMENT_RWX);
1429 }
1430
1431 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1432 {
1433         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1434         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1435                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1436         return pmd;
1437 }
1438
1439 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1440 {
1441         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1442         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1443         return pmd;
1444 }
1445
1446 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1447 {
1448         pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE |
1449                 _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_YOUNG |
1450                 _SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1451         pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1452         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1453                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1454         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1455                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1456         return pmd;
1457 }
1458
1459 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1460 {
1461         pmd_t __pmd;
1462         pmd_val(__pmd) = physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot);
1463         return __pmd;
1464 }
1465
1466 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1467
1468 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1469 {
1470         csp((unsigned int *)pmdp + 1, pmd_val(*pmdp),
1471             pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1472 }
1473
1474 #define IDTE_GLOBAL     0
1475 #define IDTE_LOCAL      1
1476
1477 #define IDTE_PTOA       0x0800
1478 #define IDTE_NODAT      0x1000
1479 #define IDTE_GUEST_ASCE 0x2000
1480
1481 static __always_inline void __pmdp_idte(unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1482                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1483                                         int local)
1484 {
1485         unsigned long sto;
1486
1487         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t);
1488         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1489                 /* flush without guest asce */
1490                 asm volatile(
1491                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1492                         : "+m" (*pmdp)
1493                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK)),
1494                           [m4] "i" (local)
1495                         : "cc" );
1496         } else {
1497                 /* flush with guest asce */
1498                 asm volatile(
1499                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1500                         : "+m" (*pmdp)
1501                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK) | opt),
1502                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1503                         : "cc" );
1504         }
1505 }
1506
1507 static __always_inline void __pudp_idte(unsigned long addr, pud_t *pudp,
1508                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1509                                         int local)
1510 {
1511         unsigned long r3o;
1512
1513         r3o = (unsigned long) pudp - pud_index(addr) * sizeof(pud_t);
1514         r3o |= _ASCE_TYPE_REGION3;
1515         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1516                 /* flush without guest asce */
1517                 asm volatile(
1518                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1519                         : "+m" (*pudp)
1520                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK)),
1521                           [m4] "i" (local)
1522                         : "cc");
1523         } else {
1524                 /* flush with guest asce */
1525                 asm volatile(
1526                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1527                         : "+m" (*pudp)
1528                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK) | opt),
1529                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1530                         : "cc" );
1531         }
1532 }
1533
1534 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1535 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1536 pud_t pudp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pud_t *, pud_t);
1537
1538 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1539
1540 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1541 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1542                                 pgtable_t pgtable);
1543
1544 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1545 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1546
1547 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1548 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1549                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1550                                         pmd_t entry, int dirty)
1551 {
1552         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1553
1554         entry = pmd_mkyoung(entry);
1555         if (dirty)
1556                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1557         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1558                 return 0;
1559         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1560         return 1;
1561 }
1562
1563 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1564 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1565                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1566 {
1567         pmd_t pmd = *pmdp;
1568
1569         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1570         return pmd_young(pmd);
1571 }
1572
1573 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1574 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1575                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1576 {
1577         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1578         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1579 }
1580
1581 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1582                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1583 {
1584         if (!MACHINE_HAS_NX)
1585                 pmd_val(entry) &= ~_SEGMENT_ENTRY_NOEXEC;
1586         *pmdp = entry;
1587 }
1588
1589 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1590 {
1591         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1592         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1593         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1594         return pmd;
1595 }
1596
1597 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1598 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1599                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1600 {
1601         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1602 }
1603
1604 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1605 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
1606                                                  unsigned long addr,
1607                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1608 {
1609         if (full) {
1610                 pmd_t pmd = *pmdp;
1611                 *pmdp = __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
1612                 return pmd;
1613         }
1614         return pmdp_xchg_lazy(vma->vm_mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1615 }
1616
1617 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1618 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1619                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1620 {
1621         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1622 }
1623
1624 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1625 static inline pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1626                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1627 {
1628         pmd_t pmd = __pmd(pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1629
1630         return pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd);
1631 }
1632
1633 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1634 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1635                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1636 {
1637         pmd_t pmd = *pmdp;
1638
1639         if (pmd_write(pmd))
1640                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1641 }
1642
1643 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1644                                         unsigned long address,
1645                                         pmd_t *pmdp)
1646 {
1647         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1648 }
1649 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1650
1651 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1652 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1653
1654 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1655 {
1656         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1657 }
1658
1659 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1660 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1661 {
1662         return MACHINE_HAS_EDAT1 ? 1 : 0;
1663 }
1664 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1665
1666 /*
1667  * 64 bit swap entry format:
1668  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1669  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise a specification
1670  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1671  * specification exception has the bad habit not to store necessary
1672  * information in the lowcore.
1673  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type.
1674  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1675  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-62 to store type and offset.
1676  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 52 bits from 0-51
1677  * for the offset.
1678  * |                      offset                        |01100|type |00|
1679  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1680  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1681  */
1682
1683 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1684 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1685 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1686 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1687
1688 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1689 {
1690         pte_t pte;
1691
1692         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1693         pte_val(pte) |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1694         pte_val(pte) |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1695         return pte;
1696 }
1697
1698 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1699 {
1700         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1701 }
1702
1703 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1704 {
1705         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1706 }
1707
1708 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1709 {
1710         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1711 }
1712
1713 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1714 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1715
1716 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1717
1718 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1719 extern void vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1720 extern int s390_enable_sie(void);
1721 extern int s390_enable_skey(void);
1722 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1723
1724 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1725 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1726 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1727
1728 #define pmd_pgtable(pmd) \
1729         ((pgtable_t)__va(pmd_val(pmd) & -sizeof(pte_t)*PTRS_PER_PTE))
1730
1731 #endif /* _S390_PAGE_H */