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 (hp@de.ibm.com)
   6  *               Ulrich Weigand (weigand@de.ibm.com)
   7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   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/bug.h>
  21 #include <asm/page.h>
  22 #include <asm/uv.h>
  23
  24 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
  25 extern void paging_init(void);
  26
  27 enum {
  28         PG_DIRECT_MAP_4K = 0,
  29         PG_DIRECT_MAP_1M,
  30         PG_DIRECT_MAP_2G,
  31         PG_DIRECT_MAP_MAX
  32 };
  33
  34 extern atomic_long_t direct_pages_count[PG_DIRECT_MAP_MAX];
  35
  36 static inline void update_page_count(int level, long count)
  37 {
  38         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS))
  39                 atomic_long_add(count, &direct_pages_count[level]);
  40 }
  41
  42 struct seq_file;
  43 void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
  44
  45 /*
  46  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  47  * tables contain all the necessary information.
  48  */
  49 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  50 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  51
  52 /*
  53  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  54  * for zero-mapped memory areas etc..
  55  */
  56
  57 extern unsigned long empty_zero_page;
  58 extern unsigned long zero_page_mask;
  59
  60 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  61         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  62          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  63 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  64
  65 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  66
  67 #define FIRST_USER_ADDRESS  0UL
  68
  69 #define pte_ERROR(e) \
  70         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
  71 #define pmd_ERROR(e) \
  72         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
  73 #define pud_ERROR(e) \
  74         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
  75 #define p4d_ERROR(e) \
  76         printk("%s:%d: bad p4d %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) p4d_val(e))
  77 #define pgd_ERROR(e) \
  78         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
  79
  80 /*
  81  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the
  82  * kernel mapping. We reserve 128GB (64bit) for vmalloc and modules.
  83  * On 64 bit kernels we have a 2GB area at the top of the vmalloc area where
  84  * modules will reside. That makes sure that inter module branches always
  85  * happen without trampolines and in addition the placement within a 2GB frame
  86  * is branch prediction unit friendly.
  87  */
  88 extern unsigned long VMALLOC_START;
  89 extern unsigned long VMALLOC_END;
  90 #define VMALLOC_DEFAULT_SIZE    ((128UL << 30) - MODULES_LEN)
  91 extern struct page *vmemmap;
  92 extern unsigned long vmemmap_size;
  93
  94 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
  95
  96 extern unsigned long MODULES_VADDR;
  97 extern unsigned long 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 #define MAX_PTRS_PER_P4D        PTRS_PER_P4D
 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 #define __P000  PAGE_NONE
 428 #define __P001  PAGE_RO
 429 #define __P010  PAGE_RO
 430 #define __P011  PAGE_RO
 431 #define __P100  PAGE_RX
 432 #define __P101  PAGE_RX
 433 #define __P110  PAGE_RX
 434 #define __P111  PAGE_RX
 435
 436 #define __S000  PAGE_NONE
 437 #define __S001  PAGE_RO
 438 #define __S010  PAGE_RW
 439 #define __S011  PAGE_RW
 440 #define __S100  PAGE_RX
 441 #define __S101  PAGE_RX
 442 #define __S110  PAGE_RWX
 443 #define __S111  PAGE_RWX
 444
 445 /*
 446  * Segment entry (large page) protection definitions.
 447  */
 448 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 449                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 450 #define SEGMENT_RO      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 451                                  _SEGMENT_ENTRY_READ | \
 452                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 453 #define SEGMENT_RX      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 454                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 455 #define SEGMENT_RW      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 456                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 457                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 458 #define SEGMENT_RWX     __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 459                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 460 #define SEGMENT_KERNEL  __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |       \
 461                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 462                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 463                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 464                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 465                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | \
 466                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 467 #define SEGMENT_KERNEL_RO __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |     \
 468                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 469                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 470                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 471                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 472                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 473 #define SEGMENT_KERNEL_EXEC __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |   \
 474                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 475                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 476                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 477                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 478                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
 479
 480 /*
 481  * Region3 entry (large page) protection definitions.
 482  */
 483
 484 #define REGION3_KERNEL  __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 485                                  _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 486                                  _REGION3_ENTRY_READ |   \
 487                                  _REGION3_ENTRY_WRITE |  \
 488                                  _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 489                                  _REGION3_ENTRY_DIRTY | \
 490                                  _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 491 #define REGION3_KERNEL_RO __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 492                                    _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 493                                    _REGION3_ENTRY_READ |   \
 494                                    _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 495                                    _REGION_ENTRY_PROTECT | \
 496                                    _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 497
 498 static inline bool mm_p4d_folded(struct mm_struct *mm)
 499 {
 500         return mm->context.asce_limit <= _REGION1_SIZE;
 501 }
 502 #define mm_p4d_folded(mm) mm_p4d_folded(mm)
 503
 504 static inline bool mm_pud_folded(struct mm_struct *mm)
 505 {
 506         return mm->context.asce_limit <= _REGION2_SIZE;
 507 }
 508 #define mm_pud_folded(mm) mm_pud_folded(mm)
 509
 510 static inline bool mm_pmd_folded(struct mm_struct *mm)
 511 {
 512         return mm->context.asce_limit <= _REGION3_SIZE;
 513 }
 514 #define mm_pmd_folded(mm) mm_pmd_folded(mm)
 515
 516 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 517 {
 518 #ifdef CONFIG_PGSTE
 519         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 520                 return 1;
 521 #endif
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 static inline int mm_is_protected(struct mm_struct *mm)
 526 {
 527 #ifdef CONFIG_PGSTE
 528         if (unlikely(atomic_read(&mm->context.is_protected)))
 529                 return 1;
 530 #endif
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 535 {
 536 #ifdef CONFIG_PGSTE
 537         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 538                 return 1;
 539 #endif
 540         return 0;
 541 }
 542
 543 /*
 544  * In the case that a guest uses storage keys
 545  * faults should no longer be backed by zero pages
 546  */
 547 #define mm_forbids_zeropage mm_has_pgste
 548 static inline int mm_uses_skeys(struct mm_struct *mm)
 549 {
 550 #ifdef CONFIG_PGSTE
 551         if (mm->context.uses_skeys)
 552                 return 1;
 553 #endif
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 static inline void csp(unsigned int *ptr, unsigned int old, unsigned int new)
 558 {
 559         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 560         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 561         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 562
 563         asm volatile(
 564                 "       csp     %0,%3"
 565                 : "+d" (reg2), "+m" (*ptr)
 566                 : "d" (reg3), "d" (address)
 567                 : "cc");
 568 }
 569
 570 static inline void cspg(unsigned long *ptr, unsigned long old, unsigned long new)
 571 {
 572         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 573         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 574         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 575
 576         asm volatile(
 577                 "       .insn   rre,0xb98a0000,%0,%3"
 578                 : "+d" (reg2), "+m" (*ptr)
 579                 : "d" (reg3), "d" (address)
 580                 : "cc");
 581 }
 582
 583 #define CRDTE_DTT_PAGE          0x00UL
 584 #define CRDTE_DTT_SEGMENT       0x10UL
 585 #define CRDTE_DTT_REGION3       0x14UL
 586 #define CRDTE_DTT_REGION2       0x18UL
 587 #define CRDTE_DTT_REGION1       0x1cUL
 588
 589 static inline void crdte(unsigned long old, unsigned long new,
 590                          unsigned long table, unsigned long dtt,
 591                          unsigned long address, unsigned long asce)
 592 {
 593         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 594         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 595         register unsigned long reg4 asm("4") = table | dtt;
 596         register unsigned long reg5 asm("5") = address;
 597
 598         asm volatile(".insn rrf,0xb98f0000,%0,%2,%4,0"
 599                      : "+d" (reg2)
 600                      : "d" (reg3), "d" (reg4), "d" (reg5), "a" (asce)
 601                      : "memory", "cc");
 602 }
 603
 604 /*
 605  * pgd/p4d/pud/pmd/pte query functions
 606  */
 607 static inline int pgd_folded(pgd_t pgd)
 608 {
 609         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1;
 610 }
 611
 612 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 613 {
 614         if (pgd_folded(pgd))
 615                 return 1;
 616         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 617 }
 618
 619 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 620 {
 621         if (pgd_folded(pgd))
 622                 return 0;
 623         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 624 }
 625
 626 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 627 {
 628         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 629                 return 0;
 630         return (pgd_val(pgd) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 631 }
 632
 633 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 634 {
 635         unsigned long origin_mask;
 636
 637         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 638         return (pgd_val(pgd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 639 }
 640
 641 static inline int p4d_folded(p4d_t p4d)
 642 {
 643         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2;
 644 }
 645
 646 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 647 {
 648         if (p4d_folded(p4d))
 649                 return 1;
 650         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 651 }
 652
 653 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 654 {
 655         if (p4d_folded(p4d))
 656                 return 0;
 657         return p4d_val(p4d) == _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 658 }
 659
 660 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 661 {
 662         unsigned long origin_mask;
 663
 664         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 665         return (p4d_val(p4d) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 666 }
 667
 668 static inline int pud_folded(pud_t pud)
 669 {
 670         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3;
 671 }
 672
 673 static inline int pud_present(pud_t pud)
 674 {
 675         if (pud_folded(pud))
 676                 return 1;
 677         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 678 }
 679
 680 static inline int pud_none(pud_t pud)
 681 {
 682         if (pud_folded(pud))
 683                 return 0;
 684         return pud_val(pud) == _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 685 }
 686
 687 #define pud_leaf        pud_large
 688 static inline int pud_large(pud_t pud)
 689 {
 690         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 691                 return 0;
 692         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 693 }
 694
 695 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 696 {
 697         unsigned long origin_mask;
 698
 699         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 700         if (pud_large(pud))
 701                 origin_mask = _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
 702         return (pud_val(pud) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 703 }
 704
 705 #define pmd_leaf        pmd_large
 706 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 707 {
 708         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 709 }
 710
 711 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 712 {
 713         if ((pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK) > 0 || pmd_large(pmd))
 714                 return 1;
 715         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 716 }
 717
 718 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 719 {
 720         unsigned long type = pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 721
 722         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R3 || pud_large(pud))
 723                 return 1;
 724         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 725                 return 0;
 726         return (pud_val(pud) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 727 }
 728
 729 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 730 {
 731         unsigned long type = p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 732
 733         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 734                 return 1;
 735         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 736                 return 0;
 737         return (p4d_val(p4d) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 738 }
 739
 740 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 741 {
 742         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 743 }
 744
 745 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 746 {
 747         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 748 }
 749
 750 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 751 {
 752         unsigned long origin_mask;
 753
 754         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
 755         if (pmd_large(pmd))
 756                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
 757         return (pmd_val(pmd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 758 }
 759
 760 #define pmd_write pmd_write
 761 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 762 {
 763         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 764 }
 765
 766 #define pud_write pud_write
 767 static inline int pud_write(pud_t pud)
 768 {
 769         return (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE) != 0;
 770 }
 771
 772 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 773 {
 774         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 775 }
 776
 777 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 778 {
 779         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 780 }
 781
 782 static inline int pte_present(pte_t pte)
 783 {
 784         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 785         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 786 }
 787
 788 static inline int pte_none(pte_t pte)
 789 {
 790         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 791         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 792 }
 793
 794 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 795 {
 796         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 797         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 798                 == _PAGE_PROTECT;
 799 }
 800
 801 static inline int pte_special(pte_t pte)
 802 {
 803         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 804 }
 805
 806 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 807 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 808 {
 809         return pte_val(a) == pte_val(b);
 810 }
 811
 812 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 813 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 814 {
 815         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 816 }
 817
 818 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 819 {
 820         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 821         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 822 }
 823 #endif
 824
 825 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 826 {
 827         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 828 }
 829 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 830
 831 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 832 {
 833         pte_val(pte) |= _PAGE_SOFT_DIRTY;
 834         return pte;
 835 }
 836 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 837
 838 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 839 {
 840         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SOFT_DIRTY;
 841         return pte;
 842 }
 843 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 844
 845 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 846 {
 847         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 848 }
 849
 850 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 851 {
 852         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 853         return pmd;
 854 }
 855
 856 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 857 {
 858         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 859         return pmd;
 860 }
 861
 862 /*
 863  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 864  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 865  */
 866 static inline int pte_write(pte_t pte)
 867 {
 868         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 869 }
 870
 871 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 872 {
 873         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 874 }
 875
 876 static inline int pte_young(pte_t pte)
 877 {
 878         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 879 }
 880
 881 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 882 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 883 {
 884         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 885 }
 886
 887 /*
 888  * pgd/pmd/pte modification functions
 889  */
 890
 891 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 892 {
 893         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 894                 pgd_val(*pgd) = _REGION1_ENTRY_EMPTY;
 895 }
 896
 897 static inline void p4d_clear(p4d_t *p4d)
 898 {
 899         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 900                 p4d_val(*p4d) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 901 }
 902
 903 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 904 {
 905         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 906                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 907 }
 908
 909 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 910 {
 911         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 912 }
 913
 914 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 915 {
 916         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
 917 }
 918
 919 /*
 920  * The following pte modification functions only work if
 921  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 922  */
 923 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 924 {
 925         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 926         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 927         /*
 928          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX
 929          * has the invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 930          */
 931         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 932                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 933         /*
 934          * newprot for PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX has the page
 935          * protection bit set, clear it again for writable, dirty pages
 936          */
 937         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 938                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 939         return pte;
 940 }
 941
 942 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 943 {
 944         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 945         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 946         return pte;
 947 }
 948
 949 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 950 {
 951         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 952         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 953                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 954         return pte;
 955 }
 956
 957 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 958 {
 959         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 960         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 961         return pte;
 962 }
 963
 964 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 965 {
 966         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY;
 967         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 968                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 969         return pte;
 970 }
 971
 972 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 973 {
 974         pte_val(pte) &= ~_PAGE_YOUNG;
 975         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
 976         return pte;
 977 }
 978
 979 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 980 {
 981         pte_val(pte) |= _PAGE_YOUNG;
 982         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 983                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 984         return pte;
 985 }
 986
 987 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 988 {
 989         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 990         return pte;
 991 }
 992
 993 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 994 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 995 {
 996         pte_val(pte) |= _PAGE_LARGE;
 997         return pte;
 998 }
 999 #endif
1000
1001 #define IPTE_GLOBAL     0
1002 #define IPTE_LOCAL      1
1003
1004 #define IPTE_NODAT      0x400
1005 #define IPTE_GUEST_ASCE 0x800
1006
1007 static __always_inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep,
1008                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1009                                         int local)
1010 {
1011         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1012
1013         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1014                 /* Invalidation + TLB flush for the pte */
1015                 asm volatile(
1016                         "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1017                         : "+m" (*ptep) : [r1] "a" (pto), [r2] "a" (address),
1018                           [m4] "i" (local));
1019                 return;
1020         }
1021
1022         /* Invalidate ptes with options + TLB flush of the ptes */
1023         opt = opt | (asce & _ASCE_ORIGIN);
1024         asm volatile(
1025                 "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1026                 : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (opt)
1027                 : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1028 }
1029
1030 static __always_inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr,
1031                                               pte_t *ptep, int local)
1032 {
1033         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1034
1035         /* Invalidate a range of ptes + TLB flush of the ptes */
1036         do {
1037                 asm volatile(
1038                         "       .insn rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1039                         : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (nr)
1040                         : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1041         } while (nr != 255);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1046  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1047  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1048  * to modify an active pte. The sequence is
1049  *   1) ptep_get_and_clear
1050  *   2) set_pte_at
1051  *   3) flush_tlb_range
1052  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1053  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1054  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1055  * is a nop.
1056  */
1057 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1058 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1059
1060 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1061 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1062                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1063 {
1064         pte_t pte = *ptep;
1065
1066         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
1067         return pte_young(pte);
1068 }
1069
1070 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1071 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1072                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1073 {
1074         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1075 }
1076
1077 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1078 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1079                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
1080 {
1081         pte_t res;
1082
1083         res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1084         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1085                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1086         return res;
1087 }
1088
1089 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1090 pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1091 void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *, unsigned long,
1092                              pte_t *, pte_t, pte_t);
1093
1094 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1095 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1096                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
1097 {
1098         pte_t res;
1099
1100         res = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1101         if (mm_is_protected(vma->vm_mm) && pte_present(res))
1102                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1103         return res;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1108  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1109  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1110  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1111  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1112  */
1113 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1114 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1115                                             unsigned long addr,
1116                                             pte_t *ptep, int full)
1117 {
1118         pte_t res;
1119
1120         if (full) {
1121                 res = *ptep;
1122                 *ptep = __pte(_PAGE_INVALID);
1123         } else {
1124                 res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1125         }
1126         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1127                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1128         return res;
1129 }
1130
1131 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1132 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1133                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1134 {
1135         pte_t pte = *ptep;
1136
1137         if (pte_write(pte))
1138                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
1139 }
1140
1141 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1142 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1143                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
1144                                         pte_t entry, int dirty)
1145 {
1146         if (pte_same(*ptep, entry))
1147                 return 0;
1148         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
1149         return 1;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * Additional functions to handle KVM guest page tables
1154  */
1155 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1156                      pte_t *ptep, pte_t entry);
1157 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1158 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1159                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
1160 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
1161                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
1162 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1163                      pte_t *ptep , int reset);
1164 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1165 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
1166                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
1167 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
1168
1169 bool ptep_test_and_clear_uc(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1170                             pte_t *ptep);
1171 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1172                           unsigned char key, bool nq);
1173 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1174                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
1175                                bool nq, bool mr, bool mc);
1176 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1177 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1178                           unsigned char *key);
1179
1180 int set_pgste_bits(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1181                                 unsigned long bits, unsigned long value);
1182 int get_pgste(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, unsigned long *pgstep);
1183 int pgste_perform_essa(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, int orc,
1184                         unsigned long *oldpte, unsigned long *oldpgste);
1185 void gmap_pmdp_csp(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1186 void gmap_pmdp_invalidate(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1187 void gmap_pmdp_idte_local(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1188 void gmap_pmdp_idte_global(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1189
1190 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
1191 pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
1192
1193 #define pgprot_writethrough     pgprot_writethrough
1194 pgprot_t pgprot_writethrough(pgprot_t prot);
1195
1196 /*
1197  * Certain architectures need to do special things when PTEs
1198  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
1199  * hook is made available.
1200  */
1201 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1202                               pte_t *ptep, pte_t entry)
1203 {
1204         if (pte_present(entry))
1205                 pte_val(entry) &= ~_PAGE_UNUSED;
1206         if (mm_has_pgste(mm))
1207                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
1208         else
1209                 *ptep = entry;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1214  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1215  */
1216 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1217 {
1218         pte_t __pte;
1219
1220         pte_val(__pte) = physpage | pgprot_val(pgprot);
1221         if (!MACHINE_HAS_NX)
1222                 pte_val(__pte) &= ~_PAGE_NOEXEC;
1223         return pte_mkyoung(__pte);
1224 }
1225
1226 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1227 {
1228         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1229         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1230
1231         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1232                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1233         return __pte;
1234 }
1235
1236 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1237 #define p4d_index(address) (((address) >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D-1))
1238 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1239 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1240
1241 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1242 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1243 #define p4d_deref(pud) (p4d_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1244 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1245
1246 /*
1247  * The pgd_offset function *always* adds the index for the top-level
1248  * region/segment table. This is done to get a sequence like the
1249  * following to work:
1250  *      pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
1251  *      pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1252  *      p4dp = p4d_offset(&pgd, addr);
1253  *      ...
1254  * The subsequent p4d_offset, pud_offset and pmd_offset functions
1255  * only add an index if they dereferenced the pointer.
1256  */
1257 static inline pgd_t *pgd_offset_raw(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1258 {
1259         unsigned long rste;
1260         unsigned int shift;
1261
1262         /* Get the first entry of the top level table */
1263         rste = pgd_val(*pgd);
1264         /* Pick up the shift from the table type of the first entry */
1265         shift = ((rste & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >> 2) * 11 + 20;
1266         return pgd + ((address >> shift) & (PTRS_PER_PGD - 1));
1267 }
1268
1269 #define pgd_offset(mm, address) pgd_offset_raw(READ_ONCE((mm)->pgd), address)
1270
1271 static inline p4d_t *p4d_offset_lockless(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long address)
1272 {
1273         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
1274                 return (p4d_t *) pgd_deref(pgd) + p4d_index(address);
1275         return (p4d_t *) pgdp;
1276 }
1277 #define p4d_offset_lockless p4d_offset_lockless
1278
1279 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgdp, unsigned long address)
1280 {
1281         return p4d_offset_lockless(pgdp, *pgdp, address);
1282 }
1283
1284 static inline pud_t *pud_offset_lockless(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long address)
1285 {
1286         if ((p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1287                 return (pud_t *) p4d_deref(p4d) + pud_index(address);
1288         return (pud_t *) p4dp;
1289 }
1290 #define pud_offset_lockless pud_offset_lockless
1291
1292 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4dp, unsigned long address)
1293 {
1294         return pud_offset_lockless(p4dp, *p4dp, address);
1295 }
1296 #define pud_offset pud_offset
1297
1298 static inline pmd_t *pmd_offset_lockless(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long address)
1299 {
1300         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1301                 return (pmd_t *) pud_deref(pud) + pmd_index(address);
1302         return (pmd_t *) pudp;
1303 }
1304 #define pmd_offset_lockless pmd_offset_lockless
1305
1306 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pudp, unsigned long address)
1307 {
1308         return pmd_offset_lockless(pudp, *pudp, address);
1309 }
1310 #define pmd_offset pmd_offset
1311
1312 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
1313 {
1314         return (unsigned long) pmd_deref(pmd);
1315 }
1316
1317 static inline bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
1318 {
1319         return end <= current->mm->context.asce_limit;
1320 }
1321 #define gup_fast_permitted gup_fast_permitted
1322
1323 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1324 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1325 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1326
1327 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1328 #define pud_page(pud) pfn_to_page(pud_pfn(pud))
1329 #define p4d_page(p4d) pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
1330 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
1331
1332 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1333 {
1334         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1335         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1336         return pmd;
1337 }
1338
1339 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1340 {
1341         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1342         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
1343                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1344         return pmd;
1345 }
1346
1347 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1348 {
1349         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1350         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1351         return pmd;
1352 }
1353
1354 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1355 {
1356         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1357         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1358                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1359         return pmd;
1360 }
1361
1362 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
1363 {
1364         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_WRITE;
1365         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1366         return pud;
1367 }
1368
1369 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
1370 {
1371         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_WRITE;
1372         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_DIRTY)
1373                 pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1374         return pud;
1375 }
1376
1377 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
1378 {
1379         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_DIRTY;
1380         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1381         return pud;
1382 }
1383
1384 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
1385 {
1386         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_DIRTY | _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1387         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE)
1388                 pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1389         return pud;
1390 }
1391
1392 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1393 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1394 {
1395         /*
1396          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW or PAGE_RWX
1397          * (see __Pxxx / __Sxxx). Convert to segment table entry format.
1398          */
1399         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1400                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1401         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RO))
1402                 return pgprot_val(SEGMENT_RO);
1403         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RX))
1404                 return pgprot_val(SEGMENT_RX);
1405         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RW))
1406                 return pgprot_val(SEGMENT_RW);
1407         return pgprot_val(SEGMENT_RWX);
1408 }
1409
1410 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1411 {
1412         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1413         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1414                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1415         return pmd;
1416 }
1417
1418 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1419 {
1420         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1421         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1422         return pmd;
1423 }
1424
1425 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1426 {
1427         pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE |
1428                 _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_YOUNG |
1429                 _SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1430         pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1431         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1432                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1433         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1434                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1435         return pmd;
1436 }
1437
1438 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1439 {
1440         pmd_t __pmd;
1441         pmd_val(__pmd) = physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot);
1442         return __pmd;
1443 }
1444
1445 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1446
1447 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1448 {
1449         csp((unsigned int *)pmdp + 1, pmd_val(*pmdp),
1450             pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1451 }
1452
1453 #define IDTE_GLOBAL     0
1454 #define IDTE_LOCAL      1
1455
1456 #define IDTE_PTOA       0x0800
1457 #define IDTE_NODAT      0x1000
1458 #define IDTE_GUEST_ASCE 0x2000
1459
1460 static __always_inline void __pmdp_idte(unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1461                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1462                                         int local)
1463 {
1464         unsigned long sto;
1465
1466         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t);
1467         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1468                 /* flush without guest asce */
1469                 asm volatile(
1470                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1471                         : "+m" (*pmdp)
1472                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK)),
1473                           [m4] "i" (local)
1474                         : "cc" );
1475         } else {
1476                 /* flush with guest asce */
1477                 asm volatile(
1478                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1479                         : "+m" (*pmdp)
1480                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK) | opt),
1481                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1482                         : "cc" );
1483         }
1484 }
1485
1486 static __always_inline void __pudp_idte(unsigned long addr, pud_t *pudp,
1487                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1488                                         int local)
1489 {
1490         unsigned long r3o;
1491
1492         r3o = (unsigned long) pudp - pud_index(addr) * sizeof(pud_t);
1493         r3o |= _ASCE_TYPE_REGION3;
1494         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1495                 /* flush without guest asce */
1496                 asm volatile(
1497                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1498                         : "+m" (*pudp)
1499                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK)),
1500                           [m4] "i" (local)
1501                         : "cc");
1502         } else {
1503                 /* flush with guest asce */
1504                 asm volatile(
1505                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1506                         : "+m" (*pudp)
1507                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK) | opt),
1508                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1509                         : "cc" );
1510         }
1511 }
1512
1513 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1514 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1515 pud_t pudp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pud_t *, pud_t);
1516
1517 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1518
1519 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1520 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1521                                 pgtable_t pgtable);
1522
1523 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1524 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1525
1526 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1527 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1528                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1529                                         pmd_t entry, int dirty)
1530 {
1531         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1532
1533         entry = pmd_mkyoung(entry);
1534         if (dirty)
1535                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1536         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1537                 return 0;
1538         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1539         return 1;
1540 }
1541
1542 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1543 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1544                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1545 {
1546         pmd_t pmd = *pmdp;
1547
1548         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1549         return pmd_young(pmd);
1550 }
1551
1552 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1553 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1554                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1555 {
1556         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1557         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1558 }
1559
1560 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1561                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1562 {
1563         if (!MACHINE_HAS_NX)
1564                 pmd_val(entry) &= ~_SEGMENT_ENTRY_NOEXEC;
1565         *pmdp = entry;
1566 }
1567
1568 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1569 {
1570         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1571         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1572         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1573         return pmd;
1574 }
1575
1576 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1577 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1578                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1579 {
1580         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1581 }
1582
1583 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1584 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
1585                                                  unsigned long addr,
1586                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1587 {
1588         if (full) {
1589                 pmd_t pmd = *pmdp;
1590                 *pmdp = __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
1591                 return pmd;
1592         }
1593         return pmdp_xchg_lazy(vma->vm_mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1594 }
1595
1596 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1597 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1598                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1599 {
1600         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1601 }
1602
1603 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1604 static inline pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1605                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1606 {
1607         pmd_t pmd = __pmd(pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1608
1609         return pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd);
1610 }
1611
1612 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1613 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1614                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1615 {
1616         pmd_t pmd = *pmdp;
1617
1618         if (pmd_write(pmd))
1619                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1620 }
1621
1622 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1623                                         unsigned long address,
1624                                         pmd_t *pmdp)
1625 {
1626         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1627 }
1628 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1629
1630 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1631 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1632
1633 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1634 {
1635         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1636 }
1637
1638 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1639 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1640 {
1641         return MACHINE_HAS_EDAT1 ? 1 : 0;
1642 }
1643 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1644
1645 /*
1646  * 64 bit swap entry format:
1647  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1648  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise a specification
1649  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1650  * specification exception has the bad habit not to store necessary
1651  * information in the lowcore.
1652  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type.
1653  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1654  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-62 to store type and offset.
1655  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 52 bits from 0-51
1656  * for the offset.
1657  * |                      offset                        |01100|type |00|
1658  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1659  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1660  */
1661
1662 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1663 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1664 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1665 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1666
1667 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1668 {
1669         pte_t pte;
1670
1671         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1672         pte_val(pte) |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1673         pte_val(pte) |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1674         return pte;
1675 }
1676
1677 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1678 {
1679         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1680 }
1681
1682 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1683 {
1684         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1685 }
1686
1687 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1688 {
1689         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1690 }
1691
1692 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1693 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1694
1695 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1696
1697 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1698 extern void vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1699 extern int s390_enable_sie(void);
1700 extern int s390_enable_skey(void);
1701 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1702
1703 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1704 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1705 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1706
1707 #endif /* _S390_PAGE_H */