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 #define _PAGE_SWP_EXCLUSIVE _PAGE_LARGE /* SW pte exclusive swap bit */
 185
 186 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 187 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_DIRTY | \
 188                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_SOFT_DIRTY)
 189
 190 /*
 191  * handle_pte_fault uses pte_present and pte_none to find out the pte type
 192  * WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit is used to
 193  * distinguish present from not-present ptes. It is changed only with the page
 194  * table lock held.
 195  *
 196  * The following table gives the different possible bit combinations for
 197  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte
 198  * (. unassigned bit, x don't care, t swap type):
 199  *
 200  *                              842100000000
 201  *                              000084210000
 202  *                              000000008421
 203  *                              .IR.uswrdy.p
 204  * empty                        .10.00000000
 205  * swap                         .11..ttttt.0
 206  * prot-none, clean, old        .11.xx0000.1
 207  * prot-none, clean, young      .11.xx0001.1
 208  * prot-none, dirty, old        .11.xx0010.1
 209  * prot-none, dirty, young      .11.xx0011.1
 210  * read-only, clean, old        .11.xx0100.1
 211  * read-only, clean, young      .01.xx0101.1
 212  * read-only, dirty, old        .11.xx0110.1
 213  * read-only, dirty, young      .01.xx0111.1
 214  * read-write, clean, old       .11.xx1100.1
 215  * read-write, clean, young     .01.xx1101.1
 216  * read-write, dirty, old       .10.xx1110.1
 217  * read-write, dirty, young     .00.xx1111.1
 218  * HW-bits: R read-only, I invalid
 219  * SW-bits: p present, y young, d dirty, r read, w write, s special,
 220  *          u unused, l large
 221  *
 222  * pte_none    is true for the bit pattern .10.00000000, pte == 0x400
 223  * pte_swap    is true for the bit pattern .11..ooooo.0, (pte & 0x201) == 0x200
 224  * pte_present is true for the bit pattern .xx.xxxxxx.1, (pte & 0x001) == 0x001
 225  */
 226
 227 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 228 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 229 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 230 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 231 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 232 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 233 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 234 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 235 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 236 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 237 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 238 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 239
 240 /* Bits in the region table entry */
 241 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 242 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 243 #define _REGION_ENTRY_NOEXEC    0x100   /* region no-execute bit            */
 244 #define _REGION_ENTRY_OFFSET    0xc0    /* region table offset              */
 245 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 246 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region table type mask           */
 247 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 248 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 249 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 250 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 251
 252 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 253 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 254 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 255 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 256 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 257 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 258
 259 #define _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0x7fffffffUL /* large page address      */
 260 #define _REGION3_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW region dirty bit */
 261 #define _REGION3_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW region young bit */
 262 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x0400  /* RTTE-format control, large page  */
 263 #define _REGION3_ENTRY_READ     0x0002  /* SW region read bit */
 264 #define _REGION3_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW region write bit */
 265
 266 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 267 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW region soft dirty bit */
 268 #else
 269 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW region soft dirty bit */
 270 #endif
 271
 272 #define _REGION_ENTRY_BITS       0xfffffffffffff22fUL
 273
 274 /* Bits in the segment table entry */
 275 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS                     0xfffffffffffffe33UL
 276 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS            0xfffffffffffffe30UL
 277 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS_LARGE      0xfffffffffff00730UL
 278 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 279 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* page table origin                */
 280 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* segment protection bit           */
 281 #define _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC   0x100   /* segment no-execute bit           */
 282 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 283 #define _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c   /* segment table type mask          */
 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_WRITE    0x0002  /* SW segment write bit */
 292 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0001  /* SW segment read 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 #define _CRST_ENTRIES   2048    /* number of region/segment table entries */
 301 #define _PAGE_ENTRIES   256     /* number of page table entries */
 302
 303 #define _CRST_TABLE_SIZE (_CRST_ENTRIES * 8)
 304 #define _PAGE_TABLE_SIZE (_PAGE_ENTRIES * 8)
 305
 306 #define _REGION1_SHIFT  53
 307 #define _REGION2_SHIFT  42
 308 #define _REGION3_SHIFT  31
 309 #define _SEGMENT_SHIFT  20
 310
 311 #define _REGION1_INDEX  (0x7ffUL << _REGION1_SHIFT)
 312 #define _REGION2_INDEX  (0x7ffUL << _REGION2_SHIFT)
 313 #define _REGION3_INDEX  (0x7ffUL << _REGION3_SHIFT)
 314 #define _SEGMENT_INDEX  (0x7ffUL << _SEGMENT_SHIFT)
 315 #define _PAGE_INDEX     (0xffUL  << _PAGE_SHIFT)
 316
 317 #define _REGION1_SIZE   (1UL << _REGION1_SHIFT)
 318 #define _REGION2_SIZE   (1UL << _REGION2_SHIFT)
 319 #define _REGION3_SIZE   (1UL << _REGION3_SHIFT)
 320 #define _SEGMENT_SIZE   (1UL << _SEGMENT_SHIFT)
 321
 322 #define _REGION1_MASK   (~(_REGION1_SIZE - 1))
 323 #define _REGION2_MASK   (~(_REGION2_SIZE - 1))
 324 #define _REGION3_MASK   (~(_REGION3_SIZE - 1))
 325 #define _SEGMENT_MASK   (~(_SEGMENT_SIZE - 1))
 326
 327 #define PMD_SHIFT       _SEGMENT_SHIFT
 328 #define PUD_SHIFT       _REGION3_SHIFT
 329 #define P4D_SHIFT       _REGION2_SHIFT
 330 #define PGDIR_SHIFT     _REGION1_SHIFT
 331
 332 #define PMD_SIZE        _SEGMENT_SIZE
 333 #define PUD_SIZE        _REGION3_SIZE
 334 #define P4D_SIZE        _REGION2_SIZE
 335 #define PGDIR_SIZE      _REGION1_SIZE
 336
 337 #define PMD_MASK        _SEGMENT_MASK
 338 #define PUD_MASK        _REGION3_MASK
 339 #define P4D_MASK        _REGION2_MASK
 340 #define PGDIR_MASK      _REGION1_MASK
 341
 342 #define PTRS_PER_PTE    _PAGE_ENTRIES
 343 #define PTRS_PER_PMD    _CRST_ENTRIES
 344 #define PTRS_PER_PUD    _CRST_ENTRIES
 345 #define PTRS_PER_P4D    _CRST_ENTRIES
 346 #define PTRS_PER_PGD    _CRST_ENTRIES
 347
 348 /*
 349  * Segment table and region3 table entry encoding
 350  * (R = read-only, I = invalid, y = young bit):
 351  *                              dy..R...I...wr
 352  * prot-none, clean, old        00..1...1...00
 353  * prot-none, clean, young      01..1...1...00
 354  * prot-none, dirty, old        10..1...1...00
 355  * prot-none, dirty, young      11..1...1...00
 356  * read-only, clean, old        00..1...1...01
 357  * read-only, clean, young      01..1...0...01
 358  * read-only, dirty, old        10..1...1...01
 359  * read-only, dirty, young      11..1...0...01
 360  * read-write, clean, old       00..1...1...11
 361  * read-write, clean, young     01..1...0...11
 362  * read-write, dirty, old       10..0...1...11
 363  * read-write, dirty, young     11..0...0...11
 364  * The segment table origin is used to distinguish empty (origin==0) from
 365  * read-write, old segment table entries (origin!=0)
 366  * HW-bits: R read-only, I invalid
 367  * SW-bits: y young, d dirty, r read, w write
 368  */
 369
 370 /* Page status table bits for virtualization */
 371 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf000000000000000UL
 372 #define PGSTE_FP_BIT    0x0800000000000000UL
 373 #define PGSTE_PCL_BIT   0x0080000000000000UL
 374 #define PGSTE_HR_BIT    0x0040000000000000UL
 375 #define PGSTE_HC_BIT    0x0020000000000000UL
 376 #define PGSTE_GR_BIT    0x0004000000000000UL
 377 #define PGSTE_GC_BIT    0x0002000000000000UL
 378 #define PGSTE_UC_BIT    0x0000800000000000UL    /* user dirty (migration) */
 379 #define PGSTE_IN_BIT    0x0000400000000000UL    /* IPTE notify bit */
 380 #define PGSTE_VSIE_BIT  0x0000200000000000UL    /* ref'd in a shadow table */
 381
 382 /* Guest Page State used for virtualization */
 383 #define _PGSTE_GPS_ZERO                 0x0000000080000000UL
 384 #define _PGSTE_GPS_NODAT                0x0000000040000000UL
 385 #define _PGSTE_GPS_USAGE_MASK           0x0000000003000000UL
 386 #define _PGSTE_GPS_USAGE_STABLE         0x0000000000000000UL
 387 #define _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED         0x0000000001000000UL
 388 #define _PGSTE_GPS_USAGE_POT_VOLATILE   0x0000000002000000UL
 389 #define _PGSTE_GPS_USAGE_VOLATILE       _PGSTE_GPS_USAGE_MASK
 390
 391 /*
 392  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 393  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 394  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 395  */
 396 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 397                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 398
 399 /*
 400  * Page protection definitions.
 401  */
 402 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 403 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 404                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 405 #define PAGE_RX         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 406                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 407 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 408                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 409 #define PAGE_RWX        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 410                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 411
 412 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 413                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 414 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 415                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 416 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_YOUNG | \
 417                                  _PAGE_PROTECT | _PAGE_NOEXEC)
 418 #define PAGE_KERNEL_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 419                                   _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 420
 421 /*
 422  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 423  * Read permission implies execute permission and write permission
 424  * implies read permission.
 425  */
 426          /*xwr*/
 427
 428 /*
 429  * Segment entry (large page) protection definitions.
 430  */
 431 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 432                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 433 #define SEGMENT_RO      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 434                                  _SEGMENT_ENTRY_READ | \
 435                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 436 #define SEGMENT_RX      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 437                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 438 #define SEGMENT_RW      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 439                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 440                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 441 #define SEGMENT_RWX     __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 442                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 443 #define SEGMENT_KERNEL  __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |       \
 444                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 445                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 446                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 447                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 448                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | \
 449                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 450 #define SEGMENT_KERNEL_RO __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |     \
 451                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 452                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 453                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 454                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 455                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 456 #define SEGMENT_KERNEL_EXEC __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |   \
 457                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 458                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 459                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 460                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 461                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
 462
 463 /*
 464  * Region3 entry (large page) protection definitions.
 465  */
 466
 467 #define REGION3_KERNEL  __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 468                                  _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 469                                  _REGION3_ENTRY_READ |   \
 470                                  _REGION3_ENTRY_WRITE |  \
 471                                  _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 472                                  _REGION3_ENTRY_DIRTY | \
 473                                  _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 474 #define REGION3_KERNEL_RO __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 475                                    _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 476                                    _REGION3_ENTRY_READ |   \
 477                                    _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 478                                    _REGION_ENTRY_PROTECT | \
 479                                    _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 480
 481 static inline bool mm_p4d_folded(struct mm_struct *mm)
 482 {
 483         return mm->context.asce_limit <= _REGION1_SIZE;
 484 }
 485 #define mm_p4d_folded(mm) mm_p4d_folded(mm)
 486
 487 static inline bool mm_pud_folded(struct mm_struct *mm)
 488 {
 489         return mm->context.asce_limit <= _REGION2_SIZE;
 490 }
 491 #define mm_pud_folded(mm) mm_pud_folded(mm)
 492
 493 static inline bool mm_pmd_folded(struct mm_struct *mm)
 494 {
 495         return mm->context.asce_limit <= _REGION3_SIZE;
 496 }
 497 #define mm_pmd_folded(mm) mm_pmd_folded(mm)
 498
 499 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 500 {
 501 #ifdef CONFIG_PGSTE
 502         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 503                 return 1;
 504 #endif
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 static inline int mm_is_protected(struct mm_struct *mm)
 509 {
 510 #ifdef CONFIG_PGSTE
 511         if (unlikely(atomic_read(&mm->context.protected_count)))
 512                 return 1;
 513 #endif
 514         return 0;
 515 }
 516
 517 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 518 {
 519 #ifdef CONFIG_PGSTE
 520         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 521                 return 1;
 522 #endif
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 static inline pte_t clear_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 527 {
 528         return __pte(pte_val(pte) & ~pgprot_val(prot));
 529 }
 530
 531 static inline pte_t set_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 532 {
 533         return __pte(pte_val(pte) | pgprot_val(prot));
 534 }
 535
 536 static inline pmd_t clear_pmd_bit(pmd_t pmd, pgprot_t prot)
 537 {
 538         return __pmd(pmd_val(pmd) & ~pgprot_val(prot));
 539 }
 540
 541 static inline pmd_t set_pmd_bit(pmd_t pmd, pgprot_t prot)
 542 {
 543         return __pmd(pmd_val(pmd) | pgprot_val(prot));
 544 }
 545
 546 static inline pud_t clear_pud_bit(pud_t pud, pgprot_t prot)
 547 {
 548         return __pud(pud_val(pud) & ~pgprot_val(prot));
 549 }
 550
 551 static inline pud_t set_pud_bit(pud_t pud, pgprot_t prot)
 552 {
 553         return __pud(pud_val(pud) | pgprot_val(prot));
 554 }
 555
 556 /*
 557  * In the case that a guest uses storage keys
 558  * faults should no longer be backed by zero pages
 559  */
 560 #define mm_forbids_zeropage mm_has_pgste
 561 static inline int mm_uses_skeys(struct mm_struct *mm)
 562 {
 563 #ifdef CONFIG_PGSTE
 564         if (mm->context.uses_skeys)
 565                 return 1;
 566 #endif
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 static inline void csp(unsigned int *ptr, unsigned int old, unsigned int new)
 571 {
 572         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 573         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 574
 575         asm volatile(
 576                 "       csp     %[r1],%[address]"
 577                 : [r1] "+&d" (r1.pair), "+m" (*ptr)
 578                 : [address] "d" (address)
 579                 : "cc");
 580 }
 581
 582 static inline void cspg(unsigned long *ptr, unsigned long old, unsigned long new)
 583 {
 584         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 585         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 586
 587         asm volatile(
 588                 "       cspg    %[r1],%[address]"
 589                 : [r1] "+&d" (r1.pair), "+m" (*ptr)
 590                 : [address] "d" (address)
 591                 : "cc");
 592 }
 593
 594 #define CRDTE_DTT_PAGE          0x00UL
 595 #define CRDTE_DTT_SEGMENT       0x10UL
 596 #define CRDTE_DTT_REGION3       0x14UL
 597 #define CRDTE_DTT_REGION2       0x18UL
 598 #define CRDTE_DTT_REGION1       0x1cUL
 599
 600 static inline void crdte(unsigned long old, unsigned long new,
 601                          unsigned long *table, unsigned long dtt,
 602                          unsigned long address, unsigned long asce)
 603 {
 604         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 605         union register_pair r2 = { .even = __pa(table) | dtt, .odd = address, };
 606
 607         asm volatile(".insn rrf,0xb98f0000,%[r1],%[r2],%[asce],0"
 608                      : [r1] "+&d" (r1.pair)
 609                      : [r2] "d" (r2.pair), [asce] "a" (asce)
 610                      : "memory", "cc");
 611 }
 612
 613 /*
 614  * pgd/p4d/pud/pmd/pte query functions
 615  */
 616 static inline int pgd_folded(pgd_t pgd)
 617 {
 618         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1;
 619 }
 620
 621 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 622 {
 623         if (pgd_folded(pgd))
 624                 return 1;
 625         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 626 }
 627
 628 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 629 {
 630         if (pgd_folded(pgd))
 631                 return 0;
 632         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 633 }
 634
 635 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 636 {
 637         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 638                 return 0;
 639         return (pgd_val(pgd) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 640 }
 641
 642 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 643 {
 644         unsigned long origin_mask;
 645
 646         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 647         return (pgd_val(pgd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 648 }
 649
 650 static inline int p4d_folded(p4d_t p4d)
 651 {
 652         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2;
 653 }
 654
 655 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 656 {
 657         if (p4d_folded(p4d))
 658                 return 1;
 659         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 660 }
 661
 662 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 663 {
 664         if (p4d_folded(p4d))
 665                 return 0;
 666         return p4d_val(p4d) == _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 667 }
 668
 669 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 670 {
 671         unsigned long origin_mask;
 672
 673         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 674         return (p4d_val(p4d) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 675 }
 676
 677 static inline int pud_folded(pud_t pud)
 678 {
 679         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3;
 680 }
 681
 682 static inline int pud_present(pud_t pud)
 683 {
 684         if (pud_folded(pud))
 685                 return 1;
 686         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 687 }
 688
 689 static inline int pud_none(pud_t pud)
 690 {
 691         if (pud_folded(pud))
 692                 return 0;
 693         return pud_val(pud) == _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 694 }
 695
 696 #define pud_leaf        pud_large
 697 static inline int pud_large(pud_t pud)
 698 {
 699         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 700                 return 0;
 701         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 702 }
 703
 704 #define pmd_leaf        pmd_large
 705 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 706 {
 707         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 708 }
 709
 710 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 711 {
 712         if ((pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK) > 0 || pmd_large(pmd))
 713                 return 1;
 714         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 715 }
 716
 717 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 718 {
 719         unsigned long type = pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 720
 721         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R3 || pud_large(pud))
 722                 return 1;
 723         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 724                 return 0;
 725         return (pud_val(pud) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 726 }
 727
 728 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 729 {
 730         unsigned long type = p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 731
 732         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 733                 return 1;
 734         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 735                 return 0;
 736         return (p4d_val(p4d) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 737 }
 738
 739 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 740 {
 741         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 742 }
 743
 744 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 745 {
 746         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 747 }
 748
 749 #define pmd_write pmd_write
 750 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 751 {
 752         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 753 }
 754
 755 #define pud_write pud_write
 756 static inline int pud_write(pud_t pud)
 757 {
 758         return (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE) != 0;
 759 }
 760
 761 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 762 {
 763         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 764 }
 765
 766 #define pmd_young pmd_young
 767 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 768 {
 769         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 770 }
 771
 772 static inline int pte_present(pte_t pte)
 773 {
 774         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 775         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 776 }
 777
 778 static inline int pte_none(pte_t pte)
 779 {
 780         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 781         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 782 }
 783
 784 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 785 {
 786         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 787         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 788                 == _PAGE_PROTECT;
 789 }
 790
 791 static inline int pte_special(pte_t pte)
 792 {
 793         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 794 }
 795
 796 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 797 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 798 {
 799         return pte_val(a) == pte_val(b);
 800 }
 801
 802 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 803 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 804 {
 805         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 806 }
 807
 808 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 809 {
 810         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 811         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 812 }
 813 #endif
 814
 815 #define __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE
 816 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
 817 {
 818         return pte_val(pte) & _PAGE_SWP_EXCLUSIVE;
 819 }
 820
 821 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
 822 {
 823         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SWP_EXCLUSIVE));
 824 }
 825
 826 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
 827 {
 828         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SWP_EXCLUSIVE));
 829 }
 830
 831 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 832 {
 833         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 834 }
 835 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 836
 837 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 838 {
 839         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SOFT_DIRTY));
 840 }
 841 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 842
 843 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 844 {
 845         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SOFT_DIRTY));
 846 }
 847 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 848
 849 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 850 {
 851         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 852 }
 853
 854 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 855 {
 856         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY));
 857 }
 858
 859 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 860 {
 861         return clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY));
 862 }
 863
 864 /*
 865  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 866  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 867  */
 868 static inline int pte_write(pte_t pte)
 869 {
 870         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 871 }
 872
 873 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 874 {
 875         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 876 }
 877
 878 static inline int pte_young(pte_t pte)
 879 {
 880         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 881 }
 882
 883 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 884 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 885 {
 886         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Extract the pgprot value from the given pte while at the same time making it
 891  * usable for kernel address space mappings where fault driven dirty and
 892  * young/old accounting is not supported, i.e _PAGE_PROTECT and _PAGE_INVALID
 893  * must not be set.
 894  */
 895 static inline pgprot_t pte_pgprot(pte_t pte)
 896 {
 897         unsigned long pte_flags = pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK;
 898
 899         if (pte_write(pte))
 900                 pte_flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 901         else
 902                 pte_flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL_RO);
 903         pte_flags |= pte_val(pte) & mio_wb_bit_mask;
 904
 905         return __pgprot(pte_flags);
 906 }
 907
 908 /*
 909  * pgd/pmd/pte modification functions
 910  */
 911
 912 static inline void set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 913 {
 914         WRITE_ONCE(*pgdp, pgd);
 915 }
 916
 917 static inline void set_p4d(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d)
 918 {
 919         WRITE_ONCE(*p4dp, p4d);
 920 }
 921
 922 static inline void set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
 923 {
 924         WRITE_ONCE(*pudp, pud);
 925 }
 926
 927 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 928 {
 929         WRITE_ONCE(*pmdp, pmd);
 930 }
 931
 932 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 933 {
 934         WRITE_ONCE(*ptep, pte);
 935 }
 936
 937 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 938 {
 939         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 940                 set_pgd(pgd, __pgd(_REGION1_ENTRY_EMPTY));
 941 }
 942
 943 static inline void p4d_clear(p4d_t *p4d)
 944 {
 945         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 946                 set_p4d(p4d, __p4d(_REGION2_ENTRY_EMPTY));
 947 }
 948
 949 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 950 {
 951         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 952                 set_pud(pud, __pud(_REGION3_ENTRY_EMPTY));
 953 }
 954
 955 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 956 {
 957         set_pmd(pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
 958 }
 959
 960 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 961 {
 962         set_pte(ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
 963 }
 964
 965 /*
 966  * The following pte modification functions only work if
 967  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 968  */
 969 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 970 {
 971         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(~_PAGE_CHG_MASK));
 972         pte = set_pte_bit(pte, newprot);
 973         /*
 974          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX
 975          * has the invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 976          */
 977         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 978                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_INVALID));
 979         /*
 980          * newprot for PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX has the page
 981          * protection bit set, clear it again for writable, dirty pages
 982          */
 983         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 984                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
 985         return pte;
 986 }
 987
 988 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 989 {
 990         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_WRITE));
 991         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
 992 }
 993
 994 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 995 {
 996         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_WRITE));
 997         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 998                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
 999         return pte;
1000 }
1001
1002 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
1003 {
1004         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_DIRTY));
1005         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
1006 }
1007
1008 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
1009 {
1010         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY));
1011         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
1012                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
1013         return pte;
1014 }
1015
1016 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
1017 {
1018         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_YOUNG));
1019         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_INVALID));
1020 }
1021
1022 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
1023 {
1024         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_YOUNG));
1025         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
1026                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_INVALID));
1027         return pte;
1028 }
1029
1030 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
1031 {
1032         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SPECIAL));
1033 }
1034
1035 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1036 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
1037 {
1038         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_LARGE));
1039 }
1040 #endif
1041
1042 #define IPTE_GLOBAL     0
1043 #define IPTE_LOCAL      1
1044
1045 #define IPTE_NODAT      0x400
1046 #define IPTE_GUEST_ASCE 0x800
1047
1048 static __always_inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep,
1049                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1050                                         int local)
1051 {
1052         unsigned long pto = __pa(ptep);
1053
1054         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1055                 /* Invalidation + TLB flush for the pte */
1056                 asm volatile(
1057                         "       ipte    %[r1],%[r2],0,%[m4]"
1058                         : "+m" (*ptep) : [r1] "a" (pto), [r2] "a" (address),
1059                           [m4] "i" (local));
1060                 return;
1061         }
1062
1063         /* Invalidate ptes with options + TLB flush of the ptes */
1064         opt = opt | (asce & _ASCE_ORIGIN);
1065         asm volatile(
1066                 "       ipte    %[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1067                 : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (opt)
1068                 : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1069 }
1070
1071 static __always_inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr,
1072                                               pte_t *ptep, int local)
1073 {
1074         unsigned long pto = __pa(ptep);
1075
1076         /* Invalidate a range of ptes + TLB flush of the ptes */
1077         do {
1078                 asm volatile(
1079                         "       ipte %[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1080                         : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (nr)
1081                         : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1082         } while (nr != 255);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1087  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1088  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1089  * to modify an active pte. The sequence is
1090  *   1) ptep_get_and_clear
1091  *   2) set_pte_at
1092  *   3) flush_tlb_range
1093  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1094  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1095  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1096  * is a nop.
1097  */
1098 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1099 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1100
1101 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1102 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1103                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1104 {
1105         pte_t pte = *ptep;
1106
1107         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
1108         return pte_young(pte);
1109 }
1110
1111 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1112 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1113                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1114 {
1115         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1116 }
1117
1118 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1119 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1120                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
1121 {
1122         pte_t res;
1123
1124         res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1125         /* At this point the reference through the mapping is still present */
1126         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1127                 uv_convert_owned_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1128         return res;
1129 }
1130
1131 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1132 pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1133 void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *, unsigned long,
1134                              pte_t *, pte_t, pte_t);
1135
1136 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1137 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1138                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
1139 {
1140         pte_t res;
1141
1142         res = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1143         /* At this point the reference through the mapping is still present */
1144         if (mm_is_protected(vma->vm_mm) && pte_present(res))
1145                 uv_convert_owned_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1146         return res;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1151  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1152  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1153  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1154  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1155  */
1156 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1157 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1158                                             unsigned long addr,
1159                                             pte_t *ptep, int full)
1160 {
1161         pte_t res;
1162
1163         if (full) {
1164                 res = *ptep;
1165                 set_pte(ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1166         } else {
1167                 res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1168         }
1169         /* Nothing to do */
1170         if (!mm_is_protected(mm) || !pte_present(res))
1171                 return res;
1172         /*
1173          * At this point the reference through the mapping is still present.
1174          * The notifier should have destroyed all protected vCPUs at this
1175          * point, so the destroy should be successful.
1176          */
1177         if (full && !uv_destroy_owned_page(pte_val(res) & PAGE_MASK))
1178                 return res;
1179         /*
1180          * If something went wrong and the page could not be destroyed, or
1181          * if this is not a mm teardown, the slower export is used as
1182          * fallback instead.
1183          */
1184         uv_convert_owned_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1185         return res;
1186 }
1187
1188 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1189 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1190                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1191 {
1192         pte_t pte = *ptep;
1193
1194         if (pte_write(pte))
1195                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
1196 }
1197
1198 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1199 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1200                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
1201                                         pte_t entry, int dirty)
1202 {
1203         if (pte_same(*ptep, entry))
1204                 return 0;
1205         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
1206         return 1;
1207 }
1208
1209 /*
1210  * Additional functions to handle KVM guest page tables
1211  */
1212 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1213                      pte_t *ptep, pte_t entry);
1214 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1215 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1216                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
1217 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
1218                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
1219 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1220                      pte_t *ptep , int reset);
1221 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1222 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
1223                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
1224 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
1225
1226 bool ptep_test_and_clear_uc(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1227                             pte_t *ptep);
1228 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1229                           unsigned char key, bool nq);
1230 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1231                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
1232                                bool nq, bool mr, bool mc);
1233 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1234 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1235                           unsigned char *key);
1236
1237 int set_pgste_bits(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1238                                 unsigned long bits, unsigned long value);
1239 int get_pgste(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, unsigned long *pgstep);
1240 int pgste_perform_essa(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, int orc,
1241                         unsigned long *oldpte, unsigned long *oldpgste);
1242 void gmap_pmdp_csp(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1243 void gmap_pmdp_invalidate(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1244 void gmap_pmdp_idte_local(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1245 void gmap_pmdp_idte_global(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1246
1247 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
1248 pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
1249
1250 #define pgprot_writethrough     pgprot_writethrough
1251 pgprot_t pgprot_writethrough(pgprot_t prot);
1252
1253 /*
1254  * Certain architectures need to do special things when PTEs
1255  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
1256  * hook is made available.
1257  */
1258 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1259                               pte_t *ptep, pte_t entry)
1260 {
1261         if (pte_present(entry))
1262                 entry = clear_pte_bit(entry, __pgprot(_PAGE_UNUSED));
1263         if (mm_has_pgste(mm))
1264                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
1265         else
1266                 set_pte(ptep, entry);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1271  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1272  */
1273 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1274 {
1275         pte_t __pte;
1276
1277         __pte = __pte(physpage | pgprot_val(pgprot));
1278         if (!MACHINE_HAS_NX)
1279                 __pte = clear_pte_bit(__pte, __pgprot(_PAGE_NOEXEC));
1280         return pte_mkyoung(__pte);
1281 }
1282
1283 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1284 {
1285         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1286         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1287
1288         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1289                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1290         return __pte;
1291 }
1292
1293 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1294 #define p4d_index(address) (((address) >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D-1))
1295 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1296 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1297
1298 #define p4d_deref(pud) ((unsigned long)__va(p4d_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN))
1299 #define pgd_deref(pgd) ((unsigned long)__va(pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN))
1300
1301 static inline unsigned long pmd_deref(pmd_t pmd)
1302 {
1303         unsigned long origin_mask;
1304
1305         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1306         if (pmd_large(pmd))
1307                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1308         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & origin_mask);
1309 }
1310
1311 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
1312 {
1313         return __pa(pmd_deref(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
1314 }
1315
1316 static inline unsigned long pud_deref(pud_t pud)
1317 {
1318         unsigned long origin_mask;
1319
1320         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
1321         if (pud_large(pud))
1322                 origin_mask = _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1323         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & origin_mask);
1324 }
1325
1326 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
1327 {
1328         return __pa(pud_deref(pud)) >> PAGE_SHIFT;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * The pgd_offset function *always* adds the index for the top-level
1333  * region/segment table. This is done to get a sequence like the
1334  * following to work:
1335  *      pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
1336  *      pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1337  *      p4dp = p4d_offset(&pgd, addr);
1338  *      ...
1339  * The subsequent p4d_offset, pud_offset and pmd_offset functions
1340  * only add an index if they dereferenced the pointer.
1341  */
1342 static inline pgd_t *pgd_offset_raw(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1343 {
1344         unsigned long rste;
1345         unsigned int shift;
1346
1347         /* Get the first entry of the top level table */
1348         rste = pgd_val(*pgd);
1349         /* Pick up the shift from the table type of the first entry */
1350         shift = ((rste & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >> 2) * 11 + 20;
1351         return pgd + ((address >> shift) & (PTRS_PER_PGD - 1));
1352 }
1353
1354 #define pgd_offset(mm, address) pgd_offset_raw(READ_ONCE((mm)->pgd), address)
1355
1356 static inline p4d_t *p4d_offset_lockless(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long address)
1357 {
1358         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
1359                 return (p4d_t *) pgd_deref(pgd) + p4d_index(address);
1360         return (p4d_t *) pgdp;
1361 }
1362 #define p4d_offset_lockless p4d_offset_lockless
1363
1364 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgdp, unsigned long address)
1365 {
1366         return p4d_offset_lockless(pgdp, *pgdp, address);
1367 }
1368
1369 static inline pud_t *pud_offset_lockless(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long address)
1370 {
1371         if ((p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1372                 return (pud_t *) p4d_deref(p4d) + pud_index(address);
1373         return (pud_t *) p4dp;
1374 }
1375 #define pud_offset_lockless pud_offset_lockless
1376
1377 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4dp, unsigned long address)
1378 {
1379         return pud_offset_lockless(p4dp, *p4dp, address);
1380 }
1381 #define pud_offset pud_offset
1382
1383 static inline pmd_t *pmd_offset_lockless(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long address)
1384 {
1385         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1386                 return (pmd_t *) pud_deref(pud) + pmd_index(address);
1387         return (pmd_t *) pudp;
1388 }
1389 #define pmd_offset_lockless pmd_offset_lockless
1390
1391 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pudp, unsigned long address)
1392 {
1393         return pmd_offset_lockless(pudp, *pudp, address);
1394 }
1395 #define pmd_offset pmd_offset
1396
1397 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
1398 {
1399         return (unsigned long) pmd_deref(pmd);
1400 }
1401
1402 static inline bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
1403 {
1404         return end <= current->mm->context.asce_limit;
1405 }
1406 #define gup_fast_permitted gup_fast_permitted
1407
1408 #define pfn_pte(pfn, pgprot)    mk_pte_phys(((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1409 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1410 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1411
1412 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1413 #define pud_page(pud) pfn_to_page(pud_pfn(pud))
1414 #define p4d_page(p4d) pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
1415 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
1416
1417 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1418 {
1419         pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_WRITE));
1420         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1421 }
1422
1423 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1424 {
1425         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_WRITE));
1426         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
1427                 pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1428         return pmd;
1429 }
1430
1431 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1432 {
1433         pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_DIRTY));
1434         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1435 }
1436
1437 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1438 {
1439         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY));
1440         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1441                 pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1442         return pmd;
1443 }
1444
1445 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
1446 {
1447         pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_WRITE));
1448         return set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1449 }
1450
1451 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
1452 {
1453         pud = set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_WRITE));
1454         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_DIRTY)
1455                 pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1456         return pud;
1457 }
1458
1459 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
1460 {
1461         pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_DIRTY));
1462         return set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1463 }
1464
1465 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
1466 {
1467         pud = set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_DIRTY | _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY));
1468         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE)
1469                 pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1470         return pud;
1471 }
1472
1473 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1474 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1475 {
1476         /*
1477          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW or PAGE_RWX
1478          * (see __Pxxx / __Sxxx). Convert to segment table entry format.
1479          */
1480         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1481                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1482         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RO))
1483                 return pgprot_val(SEGMENT_RO);
1484         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RX))
1485                 return pgprot_val(SEGMENT_RX);
1486         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RW))
1487                 return pgprot_val(SEGMENT_RW);
1488         return pgprot_val(SEGMENT_RWX);
1489 }
1490
1491 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1492 {
1493         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_YOUNG));
1494         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1495                 pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1496         return pmd;
1497 }
1498
1499 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1500 {
1501         pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_YOUNG));
1502         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1503 }
1504
1505 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1506 {
1507         unsigned long mask;
1508
1509         mask  = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1510         mask |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1511         mask |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1512         mask |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1513         mask |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1514         pmd = __pmd(pmd_val(pmd) & mask);
1515         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(massage_pgprot_pmd(newprot)));
1516         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1517                 pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1518         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1519                 pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1520         return pmd;
1521 }
1522
1523 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1524 {
1525         return __pmd(physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot));
1526 }
1527
1528 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1529
1530 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1531 {
1532         csp((unsigned int *)pmdp + 1, pmd_val(*pmdp),
1533             pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1534 }
1535
1536 #define IDTE_GLOBAL     0
1537 #define IDTE_LOCAL      1
1538
1539 #define IDTE_PTOA       0x0800
1540 #define IDTE_NODAT      0x1000
1541 #define IDTE_GUEST_ASCE 0x2000
1542
1543 static __always_inline void __pmdp_idte(unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1544                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1545                                         int local)
1546 {
1547         unsigned long sto;
1548
1549         sto = __pa(pmdp) - pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t);
1550         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1551                 /* flush without guest asce */
1552                 asm volatile(
1553                         "       idte    %[r1],0,%[r2],%[m4]"
1554                         : "+m" (*pmdp)
1555                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK)),
1556                           [m4] "i" (local)
1557                         : "cc" );
1558         } else {
1559                 /* flush with guest asce */
1560                 asm volatile(
1561                         "       idte    %[r1],%[r3],%[r2],%[m4]"
1562                         : "+m" (*pmdp)
1563                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK) | opt),
1564                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1565                         : "cc" );
1566         }
1567 }
1568
1569 static __always_inline void __pudp_idte(unsigned long addr, pud_t *pudp,
1570                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1571                                         int local)
1572 {
1573         unsigned long r3o;
1574
1575         r3o = __pa(pudp) - pud_index(addr) * sizeof(pud_t);
1576         r3o |= _ASCE_TYPE_REGION3;
1577         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1578                 /* flush without guest asce */
1579                 asm volatile(
1580                         "       idte    %[r1],0,%[r2],%[m4]"
1581                         : "+m" (*pudp)
1582                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK)),
1583                           [m4] "i" (local)
1584                         : "cc");
1585         } else {
1586                 /* flush with guest asce */
1587                 asm volatile(
1588                         "       idte    %[r1],%[r3],%[r2],%[m4]"
1589                         : "+m" (*pudp)
1590                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK) | opt),
1591                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1592                         : "cc" );
1593         }
1594 }
1595
1596 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1597 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1598 pud_t pudp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pud_t *, pud_t);
1599
1600 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1601
1602 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1603 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1604                                 pgtable_t pgtable);
1605
1606 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1607 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1608
1609 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1610 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1611                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1612                                         pmd_t entry, int dirty)
1613 {
1614         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1615
1616         entry = pmd_mkyoung(entry);
1617         if (dirty)
1618                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1619         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1620                 return 0;
1621         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1622         return 1;
1623 }
1624
1625 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1626 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1627                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1628 {
1629         pmd_t pmd = *pmdp;
1630
1631         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1632         return pmd_young(pmd);
1633 }
1634
1635 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1636 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1637                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1638 {
1639         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1640         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1641 }
1642
1643 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1644                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1645 {
1646         if (!MACHINE_HAS_NX)
1647                 entry = clear_pmd_bit(entry, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_NOEXEC));
1648         set_pmd(pmdp, entry);
1649 }
1650
1651 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1652 {
1653         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_LARGE));
1654         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_YOUNG));
1655         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1656 }
1657
1658 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1659 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1660                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1661 {
1662         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1663 }
1664
1665 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1666 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
1667                                                  unsigned long addr,
1668                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1669 {
1670         if (full) {
1671                 pmd_t pmd = *pmdp;
1672                 set_pmd(pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1673                 return pmd;
1674         }
1675         return pmdp_xchg_lazy(vma->vm_mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1676 }
1677
1678 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1679 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1680                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1681 {
1682         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1683 }
1684
1685 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1686 static inline pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1687                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1688 {
1689         pmd_t pmd = __pmd(pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1690
1691         return pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd);
1692 }
1693
1694 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1695 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1696                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1697 {
1698         pmd_t pmd = *pmdp;
1699
1700         if (pmd_write(pmd))
1701                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1702 }
1703
1704 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1705                                         unsigned long address,
1706                                         pmd_t *pmdp)
1707 {
1708         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1709 }
1710 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1711
1712 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1713 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1714
1715 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1716 {
1717         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1718 }
1719
1720 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1721 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1722 {
1723         return MACHINE_HAS_EDAT1 ? 1 : 0;
1724 }
1725 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1726
1727 /*
1728  * 64 bit swap entry format:
1729  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1730  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type. Bit 53 marks the pte
1731  * as invalid.
1732  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1733  * |                      offset                        |E11XX|type |S0|
1734  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1735  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1736  *
1737  * Bits 0-51 store the offset.
1738  * Bit 52 (E) is used to remember PG_anon_exclusive.
1739  * Bits 57-61 store the type.
1740  * Bit 62 (S) is used for softdirty tracking.
1741  * Bits 55 and 56 (X) are unused.
1742  */
1743
1744 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1745 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1746 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1747 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1748
1749 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1750 {
1751         unsigned long pteval;
1752
1753         pteval = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1754         pteval |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1755         pteval |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1756         return __pte(pteval);
1757 }
1758
1759 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1760 {
1761         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1762 }
1763
1764 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1765 {
1766         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1767 }
1768
1769 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1770 {
1771         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1772 }
1773
1774 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1775 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1776
1777 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1778 extern void vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1779 extern int __vmem_map_4k_page(unsigned long addr, unsigned long phys, pgprot_t prot, bool alloc);
1780 extern int vmem_map_4k_page(unsigned long addr, unsigned long phys, pgprot_t prot);
1781 extern void vmem_unmap_4k_page(unsigned long addr);
1782 extern pte_t *vmem_get_alloc_pte(unsigned long addr, bool alloc);
1783 extern int s390_enable_sie(void);
1784 extern int s390_enable_skey(void);
1785 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1786
1787 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1788 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1789 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1790
1791 #define pmd_pgtable(pmd) \
1792         ((pgtable_t)__va(pmd_val(pmd) & -sizeof(pte_t)*PTRS_PER_PTE))
1793
1794 #endif /* _S390_PAGE_H */