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
  23 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
  24 extern void paging_init(void);
  25
  26 enum {
  27         PG_DIRECT_MAP_4K = 0,
  28         PG_DIRECT_MAP_1M,
  29         PG_DIRECT_MAP_2G,
  30         PG_DIRECT_MAP_MAX
  31 };
  32
  33 extern atomic_long_t direct_pages_count[PG_DIRECT_MAP_MAX];
  34
  35 static inline void update_page_count(int level, long count)
  36 {
  37         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS))
  38                 atomic_long_add(count, &direct_pages_count[level]);
  39 }
  40
  41 struct seq_file;
  42 void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
  43
  44 /*
  45  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  46  * tables contain all the necessary information.
  47  */
  48 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  49 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  50
  51 /*
  52  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  53  * for zero-mapped memory areas etc..
  54  */
  55
  56 extern unsigned long empty_zero_page;
  57 extern unsigned long zero_page_mask;
  58
  59 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  60         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  61          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  62 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  63
  64 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  65
  66 #define FIRST_USER_ADDRESS  0UL
  67
  68 #define pte_ERROR(e) \
  69         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
  70 #define pmd_ERROR(e) \
  71         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
  72 #define pud_ERROR(e) \
  73         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
  74 #define p4d_ERROR(e) \
  75         printk("%s:%d: bad p4d %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) p4d_val(e))
  76 #define pgd_ERROR(e) \
  77         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
  78
  79 /*
  80  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the
  81  * kernel mapping. We reserve 128GB (64bit) for vmalloc and modules.
  82  * On 64 bit kernels we have a 2GB area at the top of the vmalloc area where
  83  * modules will reside. That makes sure that inter module branches always
  84  * happen without trampolines and in addition the placement within a 2GB frame
  85  * is branch prediction unit friendly.
  86  */
  87 extern unsigned long VMALLOC_START;
  88 extern unsigned long VMALLOC_END;
  89 extern struct page *vmemmap;
  90
  91 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
  92
  93 extern unsigned long MODULES_VADDR;
  94 extern unsigned long MODULES_END;
  95 #define MODULES_VADDR   MODULES_VADDR
  96 #define MODULES_END     MODULES_END
  97 #define MODULES_LEN     (1UL << 31)
  98
  99 static inline int is_module_addr(void *addr)
 100 {
 101         BUILD_BUG_ON(MODULES_LEN > (1UL << 31));
 102         if (addr < (void *)MODULES_VADDR)
 103                 return 0;
 104         if (addr > (void *)MODULES_END)
 105                 return 0;
 106         return 1;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 111  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 112  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 113  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 114  *
 115  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 116  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 117  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 118  *
 119  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 120  * |        P-table origin                              |      TT
 121  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 122  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 123  *
 124  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 125  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 126  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 127  * TT Type 00
 128  *
 129  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 130  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 131  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 132  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 133  *
 134  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 135  * TT Type 01
 136  * TF
 137  * TL Table length
 138  *
 139  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 140  * |      region table origon                          |       DTTL
 141  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 142  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 143  *
 144  * X Space-Switch event:
 145  * G Segment-Invalid Bit:
 146  * P Private-Space Bit:
 147  * S Storage-Alteration:
 148  * R Real space
 149  * TL Table-Length:
 150  *
 151  * A storage key has the following format:
 152  * | ACC |F|R|C|0|
 153  *  0   3 4 5 6 7
 154  * ACC: access key
 155  * F  : fetch protection bit
 156  * R  : referenced bit
 157  * C  : changed bit
 158  */
 159
 160 /* Hardware bits in the page table entry */
 161 #define _PAGE_NOEXEC    0x100           /* HW no-execute bit  */
 162 #define _PAGE_PROTECT   0x200           /* HW read-only bit  */
 163 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 164 #define _PAGE_LARGE     0x800           /* Bit to mark a large pte */
 165
 166 /* Software bits in the page table entry */
 167 #define _PAGE_PRESENT   0x001           /* SW pte present bit */
 168 #define _PAGE_YOUNG     0x004           /* SW pte young bit */
 169 #define _PAGE_DIRTY     0x008           /* SW pte dirty bit */
 170 #define _PAGE_READ      0x010           /* SW pte read bit */
 171 #define _PAGE_WRITE     0x020           /* SW pte write bit */
 172 #define _PAGE_SPECIAL   0x040           /* SW associated with special page */
 173 #define _PAGE_UNUSED    0x080           /* SW bit for pgste usage state */
 174
 175 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 176 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x002          /* SW pte soft dirty bit */
 177 #else
 178 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x000
 179 #endif
 180
 181 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 182 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_DIRTY | \
 183                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_SOFT_DIRTY)
 184
 185 /*
 186  * handle_pte_fault uses pte_present and pte_none to find out the pte type
 187  * WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit is used to
 188  * distinguish present from not-present ptes. It is changed only with the page
 189  * table lock held.
 190  *
 191  * The following table gives the different possible bit combinations for
 192  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte
 193  * (. unassigned bit, x don't care, t swap type):
 194  *
 195  *                              842100000000
 196  *                              000084210000
 197  *                              000000008421
 198  *                              .IR.uswrdy.p
 199  * empty                        .10.00000000
 200  * swap                         .11..ttttt.0
 201  * prot-none, clean, old        .11.xx0000.1
 202  * prot-none, clean, young      .11.xx0001.1
 203  * prot-none, dirty, old        .11.xx0010.1
 204  * prot-none, dirty, young      .11.xx0011.1
 205  * read-only, clean, old        .11.xx0100.1
 206  * read-only, clean, young      .01.xx0101.1
 207  * read-only, dirty, old        .11.xx0110.1
 208  * read-only, dirty, young      .01.xx0111.1
 209  * read-write, clean, old       .11.xx1100.1
 210  * read-write, clean, young     .01.xx1101.1
 211  * read-write, dirty, old       .10.xx1110.1
 212  * read-write, dirty, young     .00.xx1111.1
 213  * HW-bits: R read-only, I invalid
 214  * SW-bits: p present, y young, d dirty, r read, w write, s special,
 215  *          u unused, l large
 216  *
 217  * pte_none    is true for the bit pattern .10.00000000, pte == 0x400
 218  * pte_swap    is true for the bit pattern .11..ooooo.0, (pte & 0x201) == 0x200
 219  * pte_present is true for the bit pattern .xx.xxxxxx.1, (pte & 0x001) == 0x001
 220  */
 221
 222 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 223 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 224 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 225 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 226 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 227 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 228 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 229 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 230 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 231 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 232 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 233 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 234
 235 /* Bits in the region table entry */
 236 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 237 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 238 #define _REGION_ENTRY_NOEXEC    0x100   /* region no-execute bit            */
 239 #define _REGION_ENTRY_OFFSET    0xc0    /* region table offset              */
 240 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 241 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region/segment table type mask   */
 242 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 243 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 244 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 245 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 246
 247 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 248 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 249 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 250 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 251 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 252 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 253
 254 #define _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0x7fffffffUL /* large page address      */
 255 #define _REGION3_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW region dirty bit */
 256 #define _REGION3_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW region young bit */
 257 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x0400  /* RTTE-format control, large page  */
 258 #define _REGION3_ENTRY_READ     0x0002  /* SW region read bit */
 259 #define _REGION3_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW region write bit */
 260
 261 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 262 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW region soft dirty bit */
 263 #else
 264 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW region soft dirty bit */
 265 #endif
 266
 267 #define _REGION_ENTRY_BITS       0xfffffffffffff22fUL
 268 #define _REGION_ENTRY_BITS_LARGE 0xffffffff8000fe2fUL
 269
 270 /* Bits in the segment table entry */
 271 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS                     0xfffffffffffffe33UL
 272 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE               0xfffffffffff0ff33UL
 273 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS            0xfffffffffffffe30UL
 274 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS_LARGE      0xfffffffffff00730UL
 275 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 276 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* page table origin                */
 277 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* segment protection bit           */
 278 #define _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC   0x100   /* segment no-execute bit           */
 279 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 280
 281 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 282 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 283
 284 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW segment dirty bit */
 285 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW segment young bit */
 286 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x0400  /* STE-format control, large page */
 287 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0x0002  /* SW segment write bit */
 288 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0001  /* SW segment read bit */
 289
 290 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 291 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW segment soft dirty bit */
 292 #else
 293 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW segment soft dirty bit */
 294 #endif
 295
 296 #define _CRST_ENTRIES   2048    /* number of region/segment table entries */
 297 #define _PAGE_ENTRIES   256     /* number of page table entries */
 298
 299 #define _CRST_TABLE_SIZE (_CRST_ENTRIES * 8)
 300 #define _PAGE_TABLE_SIZE (_PAGE_ENTRIES * 8)
 301
 302 #define _REGION1_SHIFT  53
 303 #define _REGION2_SHIFT  42
 304 #define _REGION3_SHIFT  31
 305 #define _SEGMENT_SHIFT  20
 306
 307 #define _REGION1_INDEX  (0x7ffUL << _REGION1_SHIFT)
 308 #define _REGION2_INDEX  (0x7ffUL << _REGION2_SHIFT)
 309 #define _REGION3_INDEX  (0x7ffUL << _REGION3_SHIFT)
 310 #define _SEGMENT_INDEX  (0x7ffUL << _SEGMENT_SHIFT)
 311 #define _PAGE_INDEX     (0xffUL  << _PAGE_SHIFT)
 312
 313 #define _REGION1_SIZE   (1UL << _REGION1_SHIFT)
 314 #define _REGION2_SIZE   (1UL << _REGION2_SHIFT)
 315 #define _REGION3_SIZE   (1UL << _REGION3_SHIFT)
 316 #define _SEGMENT_SIZE   (1UL << _SEGMENT_SHIFT)
 317
 318 #define _REGION1_MASK   (~(_REGION1_SIZE - 1))
 319 #define _REGION2_MASK   (~(_REGION2_SIZE - 1))
 320 #define _REGION3_MASK   (~(_REGION3_SIZE - 1))
 321 #define _SEGMENT_MASK   (~(_SEGMENT_SIZE - 1))
 322
 323 #define PMD_SHIFT       _SEGMENT_SHIFT
 324 #define PUD_SHIFT       _REGION3_SHIFT
 325 #define P4D_SHIFT       _REGION2_SHIFT
 326 #define PGDIR_SHIFT     _REGION1_SHIFT
 327
 328 #define PMD_SIZE        _SEGMENT_SIZE
 329 #define PUD_SIZE        _REGION3_SIZE
 330 #define P4D_SIZE        _REGION2_SIZE
 331 #define PGDIR_SIZE      _REGION1_SIZE
 332
 333 #define PMD_MASK        _SEGMENT_MASK
 334 #define PUD_MASK        _REGION3_MASK
 335 #define P4D_MASK        _REGION2_MASK
 336 #define PGDIR_MASK      _REGION1_MASK
 337
 338 #define PTRS_PER_PTE    _PAGE_ENTRIES
 339 #define PTRS_PER_PMD    _CRST_ENTRIES
 340 #define PTRS_PER_PUD    _CRST_ENTRIES
 341 #define PTRS_PER_P4D    _CRST_ENTRIES
 342 #define PTRS_PER_PGD    _CRST_ENTRIES
 343
 344 #define MAX_PTRS_PER_P4D        PTRS_PER_P4D
 345
 346 /*
 347  * Segment table and region3 table entry encoding
 348  * (R = read-only, I = invalid, y = young bit):
 349  *                              dy..R...I...wr
 350  * prot-none, clean, old        00..1...1...00
 351  * prot-none, clean, young      01..1...1...00
 352  * prot-none, dirty, old        10..1...1...00
 353  * prot-none, dirty, young      11..1...1...00
 354  * read-only, clean, old        00..1...1...01
 355  * read-only, clean, young      01..1...0...01
 356  * read-only, dirty, old        10..1...1...01
 357  * read-only, dirty, young      11..1...0...01
 358  * read-write, clean, old       00..1...1...11
 359  * read-write, clean, young     01..1...0...11
 360  * read-write, dirty, old       10..0...1...11
 361  * read-write, dirty, young     11..0...0...11
 362  * The segment table origin is used to distinguish empty (origin==0) from
 363  * read-write, old segment table entries (origin!=0)
 364  * HW-bits: R read-only, I invalid
 365  * SW-bits: y young, d dirty, r read, w write
 366  */
 367
 368 /* Page status table bits for virtualization */
 369 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf000000000000000UL
 370 #define PGSTE_FP_BIT    0x0800000000000000UL
 371 #define PGSTE_PCL_BIT   0x0080000000000000UL
 372 #define PGSTE_HR_BIT    0x0040000000000000UL
 373 #define PGSTE_HC_BIT    0x0020000000000000UL
 374 #define PGSTE_GR_BIT    0x0004000000000000UL
 375 #define PGSTE_GC_BIT    0x0002000000000000UL
 376 #define PGSTE_UC_BIT    0x0000800000000000UL    /* user dirty (migration) */
 377 #define PGSTE_IN_BIT    0x0000400000000000UL    /* IPTE notify bit */
 378 #define PGSTE_VSIE_BIT  0x0000200000000000UL    /* ref'd in a shadow table */
 379
 380 /* Guest Page State used for virtualization */
 381 #define _PGSTE_GPS_ZERO                 0x0000000080000000UL
 382 #define _PGSTE_GPS_NODAT                0x0000000040000000UL
 383 #define _PGSTE_GPS_USAGE_MASK           0x0000000003000000UL
 384 #define _PGSTE_GPS_USAGE_STABLE         0x0000000000000000UL
 385 #define _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED         0x0000000001000000UL
 386 #define _PGSTE_GPS_USAGE_POT_VOLATILE   0x0000000002000000UL
 387 #define _PGSTE_GPS_USAGE_VOLATILE       _PGSTE_GPS_USAGE_MASK
 388
 389 /*
 390  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 391  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 392  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 393  */
 394 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 395                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 396
 397 /*
 398  * Page protection definitions.
 399  */
 400 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 401 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 402                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 403 #define PAGE_RX         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 404                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 405 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 406                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 407 #define PAGE_RWX        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 408                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 409
 410 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 411                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 412 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 413                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 414 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_YOUNG | \
 415                                  _PAGE_PROTECT | _PAGE_NOEXEC)
 416 #define PAGE_KERNEL_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 417                                   _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 418
 419 /*
 420  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 421  * Read permission implies execute permission and write permission
 422  * implies read permission.
 423  */
 424          /*xwr*/
 425 #define __P000  PAGE_NONE
 426 #define __P001  PAGE_RO
 427 #define __P010  PAGE_RO
 428 #define __P011  PAGE_RO
 429 #define __P100  PAGE_RX
 430 #define __P101  PAGE_RX
 431 #define __P110  PAGE_RX
 432 #define __P111  PAGE_RX
 433
 434 #define __S000  PAGE_NONE
 435 #define __S001  PAGE_RO
 436 #define __S010  PAGE_RW
 437 #define __S011  PAGE_RW
 438 #define __S100  PAGE_RX
 439 #define __S101  PAGE_RX
 440 #define __S110  PAGE_RWX
 441 #define __S111  PAGE_RWX
 442
 443 /*
 444  * Segment entry (large page) protection definitions.
 445  */
 446 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 447                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 448 #define SEGMENT_RO      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 449                                  _SEGMENT_ENTRY_READ | \
 450                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 451 #define SEGMENT_RX      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 452                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 453 #define SEGMENT_RW      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 454                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 455                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 456 #define SEGMENT_RWX     __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 457                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 458 #define SEGMENT_KERNEL  __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |       \
 459                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 460                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 461                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 462                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 463                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | \
 464                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 465 #define SEGMENT_KERNEL_RO __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |     \
 466                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 467                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 468                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 469                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 470                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 471 #define SEGMENT_KERNEL_EXEC __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |   \
 472                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 473                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 474                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 475                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 476                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
 477
 478 /*
 479  * Region3 entry (large page) protection definitions.
 480  */
 481
 482 #define REGION3_KERNEL  __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 483                                  _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 484                                  _REGION3_ENTRY_READ |   \
 485                                  _REGION3_ENTRY_WRITE |  \
 486                                  _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 487                                  _REGION3_ENTRY_DIRTY | \
 488                                  _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 489 #define REGION3_KERNEL_RO __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 490                                    _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 491                                    _REGION3_ENTRY_READ |   \
 492                                    _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 493                                    _REGION_ENTRY_PROTECT | \
 494                                    _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 495
 496 static inline bool mm_p4d_folded(struct mm_struct *mm)
 497 {
 498         return mm->context.asce_limit <= _REGION1_SIZE;
 499 }
 500 #define mm_p4d_folded(mm) mm_p4d_folded(mm)
 501
 502 static inline bool mm_pud_folded(struct mm_struct *mm)
 503 {
 504         return mm->context.asce_limit <= _REGION2_SIZE;
 505 }
 506 #define mm_pud_folded(mm) mm_pud_folded(mm)
 507
 508 static inline bool mm_pmd_folded(struct mm_struct *mm)
 509 {
 510         return mm->context.asce_limit <= _REGION3_SIZE;
 511 }
 512 #define mm_pmd_folded(mm) mm_pmd_folded(mm)
 513
 514 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 515 {
 516 #ifdef CONFIG_PGSTE
 517         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 518                 return 1;
 519 #endif
 520         return 0;
 521 }
 522
 523 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 524 {
 525 #ifdef CONFIG_PGSTE
 526         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 527                 return 1;
 528 #endif
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 /*
 533  * In the case that a guest uses storage keys
 534  * faults should no longer be backed by zero pages
 535  */
 536 #define mm_forbids_zeropage mm_has_pgste
 537 static inline int mm_uses_skeys(struct mm_struct *mm)
 538 {
 539 #ifdef CONFIG_PGSTE
 540         if (mm->context.uses_skeys)
 541                 return 1;
 542 #endif
 543         return 0;
 544 }
 545
 546 static inline void csp(unsigned int *ptr, unsigned int old, unsigned int new)
 547 {
 548         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 549         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 550         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 551
 552         asm volatile(
 553                 "       csp     %0,%3"
 554                 : "+d" (reg2), "+m" (*ptr)
 555                 : "d" (reg3), "d" (address)
 556                 : "cc");
 557 }
 558
 559 static inline void cspg(unsigned long *ptr, unsigned long old, unsigned long new)
 560 {
 561         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 562         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 563         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 564
 565         asm volatile(
 566                 "       .insn   rre,0xb98a0000,%0,%3"
 567                 : "+d" (reg2), "+m" (*ptr)
 568                 : "d" (reg3), "d" (address)
 569                 : "cc");
 570 }
 571
 572 #define CRDTE_DTT_PAGE          0x00UL
 573 #define CRDTE_DTT_SEGMENT       0x10UL
 574 #define CRDTE_DTT_REGION3       0x14UL
 575 #define CRDTE_DTT_REGION2       0x18UL
 576 #define CRDTE_DTT_REGION1       0x1cUL
 577
 578 static inline void crdte(unsigned long old, unsigned long new,
 579                          unsigned long table, unsigned long dtt,
 580                          unsigned long address, unsigned long asce)
 581 {
 582         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 583         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 584         register unsigned long reg4 asm("4") = table | dtt;
 585         register unsigned long reg5 asm("5") = address;
 586
 587         asm volatile(".insn rrf,0xb98f0000,%0,%2,%4,0"
 588                      : "+d" (reg2)
 589                      : "d" (reg3), "d" (reg4), "d" (reg5), "a" (asce)
 590                      : "memory", "cc");
 591 }
 592
 593 /*
 594  * pgd/p4d/pud/pmd/pte query functions
 595  */
 596 static inline int pgd_folded(pgd_t pgd)
 597 {
 598         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1;
 599 }
 600
 601 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 602 {
 603         if (pgd_folded(pgd))
 604                 return 1;
 605         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 606 }
 607
 608 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 609 {
 610         if (pgd_folded(pgd))
 611                 return 0;
 612         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 613 }
 614
 615 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 616 {
 617         /*
 618          * With dynamic page table levels the pgd can be a region table
 619          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 620          * invalid for either table entry.
 621          */
 622         unsigned long mask =
 623                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INVALID &
 624                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 625         return (pgd_val(pgd) & mask) != 0;
 626 }
 627
 628 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 629 {
 630         unsigned long origin_mask;
 631
 632         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 633         return (pgd_val(pgd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 634 }
 635
 636 static inline int p4d_folded(p4d_t p4d)
 637 {
 638         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2;
 639 }
 640
 641 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 642 {
 643         if (p4d_folded(p4d))
 644                 return 1;
 645         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 646 }
 647
 648 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 649 {
 650         if (p4d_folded(p4d))
 651                 return 0;
 652         return p4d_val(p4d) == _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 653 }
 654
 655 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 656 {
 657         unsigned long origin_mask;
 658
 659         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 660         return (p4d_val(p4d) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 661 }
 662
 663 static inline int pud_folded(pud_t pud)
 664 {
 665         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3;
 666 }
 667
 668 static inline int pud_present(pud_t pud)
 669 {
 670         if (pud_folded(pud))
 671                 return 1;
 672         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 673 }
 674
 675 static inline int pud_none(pud_t pud)
 676 {
 677         if (pud_folded(pud))
 678                 return 0;
 679         return pud_val(pud) == _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 680 }
 681
 682 static inline int pud_large(pud_t pud)
 683 {
 684         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 685                 return 0;
 686         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 687 }
 688
 689 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 690 {
 691         unsigned long origin_mask;
 692
 693         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 694         if (pud_large(pud))
 695                 origin_mask = _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
 696         return (pud_val(pud) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 697 }
 698
 699 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 700 {
 701         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 702 }
 703
 704 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 705 {
 706         if (pmd_large(pmd))
 707                 return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE) != 0;
 708         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 709 }
 710
 711 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 712 {
 713         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 714                 return pmd_bad(__pmd(pud_val(pud)));
 715         if (pud_large(pud))
 716                 return (pud_val(pud) & ~_REGION_ENTRY_BITS_LARGE) != 0;
 717         return (pud_val(pud) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 718 }
 719
 720 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 721 {
 722         if ((p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 723                 return pud_bad(__pud(p4d_val(p4d)));
 724         return (p4d_val(p4d) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 725 }
 726
 727 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 728 {
 729         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 730 }
 731
 732 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 733 {
 734         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 735 }
 736
 737 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 738 {
 739         unsigned long origin_mask;
 740
 741         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
 742         if (pmd_large(pmd))
 743                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
 744         return (pmd_val(pmd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 745 }
 746
 747 #define pmd_write pmd_write
 748 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 749 {
 750         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 751 }
 752
 753 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 754 {
 755         int dirty = 1;
 756         if (pmd_large(pmd))
 757                 dirty = (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 758         return dirty;
 759 }
 760
 761 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 762 {
 763         int young = 1;
 764         if (pmd_large(pmd))
 765                 young = (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 766         return young;
 767 }
 768
 769 static inline int pte_present(pte_t pte)
 770 {
 771         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 772         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 773 }
 774
 775 static inline int pte_none(pte_t pte)
 776 {
 777         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 778         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 779 }
 780
 781 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 782 {
 783         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 784         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 785                 == _PAGE_PROTECT;
 786 }
 787
 788 static inline int pte_special(pte_t pte)
 789 {
 790         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 791 }
 792
 793 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 794 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 795 {
 796         return pte_val(a) == pte_val(b);
 797 }
 798
 799 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 800 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 801 {
 802         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 803 }
 804
 805 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 806 {
 807         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 808         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 809 }
 810 #endif
 811
 812 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 813 {
 814         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 815 }
 816 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 817
 818 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 819 {
 820         pte_val(pte) |= _PAGE_SOFT_DIRTY;
 821         return pte;
 822 }
 823 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 824
 825 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 826 {
 827         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SOFT_DIRTY;
 828         return pte;
 829 }
 830 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 831
 832 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 833 {
 834         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 835 }
 836
 837 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 838 {
 839         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 840         return pmd;
 841 }
 842
 843 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 844 {
 845         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 846         return pmd;
 847 }
 848
 849 /*
 850  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 851  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 852  */
 853 static inline int pte_write(pte_t pte)
 854 {
 855         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 856 }
 857
 858 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 859 {
 860         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 861 }
 862
 863 static inline int pte_young(pte_t pte)
 864 {
 865         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 866 }
 867
 868 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 869 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 870 {
 871         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 872 }
 873
 874 /*
 875  * pgd/pmd/pte modification functions
 876  */
 877
 878 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 879 {
 880         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 881                 pgd_val(*pgd) = _REGION1_ENTRY_EMPTY;
 882 }
 883
 884 static inline void p4d_clear(p4d_t *p4d)
 885 {
 886         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 887                 p4d_val(*p4d) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 888 }
 889
 890 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 891 {
 892         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 893                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 894 }
 895
 896 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 897 {
 898         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 899 }
 900
 901 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 902 {
 903         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
 904 }
 905
 906 /*
 907  * The following pte modification functions only work if
 908  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 909  */
 910 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 911 {
 912         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 913         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 914         /*
 915          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX
 916          * has the invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 917          */
 918         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 919                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 920         /*
 921          * newprot for PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX has the page
 922          * protection bit set, clear it again for writable, dirty pages
 923          */
 924         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 925                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 926         return pte;
 927 }
 928
 929 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 930 {
 931         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 932         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 933         return pte;
 934 }
 935
 936 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 937 {
 938         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 939         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 940                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 941         return pte;
 942 }
 943
 944 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 945 {
 946         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 947         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 948         return pte;
 949 }
 950
 951 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 952 {
 953         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY;
 954         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 955                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 956         return pte;
 957 }
 958
 959 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 960 {
 961         pte_val(pte) &= ~_PAGE_YOUNG;
 962         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
 963         return pte;
 964 }
 965
 966 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 967 {
 968         pte_val(pte) |= _PAGE_YOUNG;
 969         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 970                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 971         return pte;
 972 }
 973
 974 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 975 {
 976         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 977         return pte;
 978 }
 979
 980 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 981 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 982 {
 983         pte_val(pte) |= _PAGE_LARGE;
 984         return pte;
 985 }
 986 #endif
 987
 988 #define IPTE_GLOBAL     0
 989 #define IPTE_LOCAL      1
 990
 991 #define IPTE_NODAT      0x400
 992 #define IPTE_GUEST_ASCE 0x800
 993
 994 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep,
 995                                unsigned long opt, unsigned long asce,
 996                                int local)
 997 {
 998         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
 999
1000         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1001                 /* Invalidation + TLB flush for the pte */
1002                 asm volatile(
1003                         "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1004                         : "+m" (*ptep) : [r1] "a" (pto), [r2] "a" (address),
1005                           [m4] "i" (local));
1006                 return;
1007         }
1008
1009         /* Invalidate ptes with options + TLB flush of the ptes */
1010         opt = opt | (asce & _ASCE_ORIGIN);
1011         asm volatile(
1012                 "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1013                 : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (opt)
1014                 : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1015 }
1016
1017 static inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr,
1018                                      pte_t *ptep, int local)
1019 {
1020         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1021
1022         /* Invalidate a range of ptes + TLB flush of the ptes */
1023         do {
1024                 asm volatile(
1025                         "       .insn rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1026                         : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (nr)
1027                         : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1028         } while (nr != 255);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1033  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1034  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1035  * to modify an active pte. The sequence is
1036  *   1) ptep_get_and_clear
1037  *   2) set_pte_at
1038  *   3) flush_tlb_range
1039  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1040  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1041  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1042  * is a nop.
1043  */
1044 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1045 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1046
1047 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1048 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1049                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1050 {
1051         pte_t pte = *ptep;
1052
1053         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
1054         return pte_young(pte);
1055 }
1056
1057 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1058 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1059                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1060 {
1061         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1062 }
1063
1064 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1065 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1066                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
1067 {
1068         return ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1069 }
1070
1071 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1072 pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1073 void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *, unsigned long,
1074                              pte_t *, pte_t, pte_t);
1075
1076 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1077 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1078                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
1079 {
1080         return ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1081 }
1082
1083 /*
1084  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1085  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1086  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1087  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1088  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1089  */
1090 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1091 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1092                                             unsigned long addr,
1093                                             pte_t *ptep, int full)
1094 {
1095         if (full) {
1096                 pte_t pte = *ptep;
1097                 *ptep = __pte(_PAGE_INVALID);
1098                 return pte;
1099         }
1100         return ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1101 }
1102
1103 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1104 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1105                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1106 {
1107         pte_t pte = *ptep;
1108
1109         if (pte_write(pte))
1110                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
1111 }
1112
1113 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1114 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1115                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
1116                                         pte_t entry, int dirty)
1117 {
1118         if (pte_same(*ptep, entry))
1119                 return 0;
1120         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
1121         return 1;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Additional functions to handle KVM guest page tables
1126  */
1127 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1128                      pte_t *ptep, pte_t entry);
1129 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1130 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1131                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
1132 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
1133                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
1134 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1135                      pte_t *ptep , int reset);
1136 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1137 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
1138                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
1139 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
1140
1141 bool ptep_test_and_clear_uc(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1142                             pte_t *ptep);
1143 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1144                           unsigned char key, bool nq);
1145 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1146                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
1147                                bool nq, bool mr, bool mc);
1148 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1149 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1150                           unsigned char *key);
1151
1152 int set_pgste_bits(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1153                                 unsigned long bits, unsigned long value);
1154 int get_pgste(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, unsigned long *pgstep);
1155 int pgste_perform_essa(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, int orc,
1156                         unsigned long *oldpte, unsigned long *oldpgste);
1157 void gmap_pmdp_csp(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1158 void gmap_pmdp_invalidate(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1159 void gmap_pmdp_idte_local(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1160 void gmap_pmdp_idte_global(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1161
1162 /*
1163  * Certain architectures need to do special things when PTEs
1164  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
1165  * hook is made available.
1166  */
1167 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1168                               pte_t *ptep, pte_t entry)
1169 {
1170         if (!MACHINE_HAS_NX)
1171                 pte_val(entry) &= ~_PAGE_NOEXEC;
1172         if (pte_present(entry))
1173                 pte_val(entry) &= ~_PAGE_UNUSED;
1174         if (mm_has_pgste(mm))
1175                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
1176         else
1177                 *ptep = entry;
1178 }
1179
1180 /*
1181  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1182  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1183  */
1184 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1185 {
1186         pte_t __pte;
1187         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
1188         return pte_mkyoung(__pte);
1189 }
1190
1191 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1192 {
1193         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1194         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1195
1196         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1197                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1198         return __pte;
1199 }
1200
1201 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1202 #define p4d_index(address) (((address) >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D-1))
1203 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1204 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1205 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
1206
1207 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
1208 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
1209 #define pgd_offset_raw(pgd, addr) ((pgd) + pgd_index(addr))
1210
1211 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1212 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1213 #define p4d_deref(pud) (p4d_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1214 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1215
1216 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1217 {
1218         p4d_t *p4d = (p4d_t *) pgd;
1219
1220         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
1221                 p4d = (p4d_t *) pgd_deref(*pgd);
1222         return p4d + p4d_index(address);
1223 }
1224
1225 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4d, unsigned long address)
1226 {
1227         pud_t *pud = (pud_t *) p4d;
1228
1229         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1230                 pud = (pud_t *) p4d_deref(*p4d);
1231         return pud + pud_index(address);
1232 }
1233
1234 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
1235 {
1236         pmd_t *pmd = (pmd_t *) pud;
1237
1238         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1239                 pmd = (pmd_t *) pud_deref(*pud);
1240         return pmd + pmd_index(address);
1241 }
1242
1243 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1244 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1245 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1246
1247 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1248 #define pud_page(pud) pfn_to_page(pud_pfn(pud))
1249 #define p4d_page(p4d) pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
1250 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
1251
1252 /* Find an entry in the lowest level page table.. */
1253 #define pte_offset(pmd, addr) ((pte_t *) pmd_deref(*(pmd)) + pte_index(addr))
1254 #define pte_offset_kernel(pmd, address) pte_offset(pmd,address)
1255 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
1256 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
1257
1258 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1259 {
1260         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1261         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1262         return pmd;
1263 }
1264
1265 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1266 {
1267         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1268         if (pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1269                 return pmd;
1270         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1271         return pmd;
1272 }
1273
1274 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1275 {
1276         if (pmd_large(pmd)) {
1277                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1278                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1279         }
1280         return pmd;
1281 }
1282
1283 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1284 {
1285         if (pmd_large(pmd)) {
1286                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY |
1287                                 _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1288                 if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1289                         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1290         }
1291         return pmd;
1292 }
1293
1294 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
1295 {
1296         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_WRITE;
1297         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1298         return pud;
1299 }
1300
1301 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
1302 {
1303         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_WRITE;
1304         if (pud_large(pud) && !(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_DIRTY))
1305                 return pud;
1306         pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1307         return pud;
1308 }
1309
1310 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
1311 {
1312         if (pud_large(pud)) {
1313                 pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_DIRTY;
1314                 pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1315         }
1316         return pud;
1317 }
1318
1319 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
1320 {
1321         if (pud_large(pud)) {
1322                 pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_DIRTY |
1323                                 _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1324                 if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE)
1325                         pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1326         }
1327         return pud;
1328 }
1329
1330 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1331 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1332 {
1333         /*
1334          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW or PAGE_RWX
1335          * (see __Pxxx / __Sxxx). Convert to segment table entry format.
1336          */
1337         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1338                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1339         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RO))
1340                 return pgprot_val(SEGMENT_RO);
1341         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RX))
1342                 return pgprot_val(SEGMENT_RX);
1343         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RW))
1344                 return pgprot_val(SEGMENT_RW);
1345         return pgprot_val(SEGMENT_RWX);
1346 }
1347
1348 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1349 {
1350         if (pmd_large(pmd)) {
1351                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1352                 if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1353                         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1354         }
1355         return pmd;
1356 }
1357
1358 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1359 {
1360         if (pmd_large(pmd)) {
1361                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1362                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1363         }
1364         return pmd;
1365 }
1366
1367 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1368 {
1369         if (pmd_large(pmd)) {
1370                 pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE |
1371                         _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_YOUNG |
1372                         _SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1373                 pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1374                 if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1375                         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1376                 if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1377                         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1378                 return pmd;
1379         }
1380         pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1381         pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1382         return pmd;
1383 }
1384
1385 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1386 {
1387         pmd_t __pmd;
1388         pmd_val(__pmd) = physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot);
1389         return __pmd;
1390 }
1391
1392 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1393
1394 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1395 {
1396         csp((unsigned int *)pmdp + 1, pmd_val(*pmdp),
1397             pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1398 }
1399
1400 #define IDTE_GLOBAL     0
1401 #define IDTE_LOCAL      1
1402
1403 #define IDTE_PTOA       0x0800
1404 #define IDTE_NODAT      0x1000
1405 #define IDTE_GUEST_ASCE 0x2000
1406
1407 static inline void __pmdp_idte(unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1408                                unsigned long opt, unsigned long asce,
1409                                int local)
1410 {
1411         unsigned long sto;
1412
1413         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t);
1414         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1415                 /* flush without guest asce */
1416                 asm volatile(
1417                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1418                         : "+m" (*pmdp)
1419                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK)),
1420                           [m4] "i" (local)
1421                         : "cc" );
1422         } else {
1423                 /* flush with guest asce */
1424                 asm volatile(
1425                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1426                         : "+m" (*pmdp)
1427                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK) | opt),
1428                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1429                         : "cc" );
1430         }
1431 }
1432
1433 static inline void __pudp_idte(unsigned long addr, pud_t *pudp,
1434                                unsigned long opt, unsigned long asce,
1435                                int local)
1436 {
1437         unsigned long r3o;
1438
1439         r3o = (unsigned long) pudp - pud_index(addr) * sizeof(pud_t);
1440         r3o |= _ASCE_TYPE_REGION3;
1441         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1442                 /* flush without guest asce */
1443                 asm volatile(
1444                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1445                         : "+m" (*pudp)
1446                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK)),
1447                           [m4] "i" (local)
1448                         : "cc");
1449         } else {
1450                 /* flush with guest asce */
1451                 asm volatile(
1452                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1453                         : "+m" (*pudp)
1454                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK) | opt),
1455                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1456                         : "cc" );
1457         }
1458 }
1459
1460 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1461 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1462 pud_t pudp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pud_t *, pud_t);
1463
1464 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1465
1466 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1467 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1468                                 pgtable_t pgtable);
1469
1470 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1471 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1472
1473 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1474 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1475                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1476                                         pmd_t entry, int dirty)
1477 {
1478         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1479
1480         entry = pmd_mkyoung(entry);
1481         if (dirty)
1482                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1483         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1484                 return 0;
1485         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1486         return 1;
1487 }
1488
1489 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1490 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1491                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1492 {
1493         pmd_t pmd = *pmdp;
1494
1495         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1496         return pmd_young(pmd);
1497 }
1498
1499 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1500 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1501                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1502 {
1503         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1504         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1505 }
1506
1507 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1508                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1509 {
1510         if (!MACHINE_HAS_NX)
1511                 pmd_val(entry) &= ~_SEGMENT_ENTRY_NOEXEC;
1512         *pmdp = entry;
1513 }
1514
1515 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1516 {
1517         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1518         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1519         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1520         return pmd;
1521 }
1522
1523 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1524 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1525                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1526 {
1527         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1528 }
1529
1530 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1531 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1532                                                  unsigned long addr,
1533                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1534 {
1535         if (full) {
1536                 pmd_t pmd = *pmdp;
1537                 *pmdp = __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
1538                 return pmd;
1539         }
1540         return pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1541 }
1542
1543 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1544 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1545                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1546 {
1547         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1548 }
1549
1550 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1551 static inline pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1552                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1553 {
1554         pmd_t pmd = __pmd(pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1555
1556         return pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd);
1557 }
1558
1559 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1560 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1561                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1562 {
1563         pmd_t pmd = *pmdp;
1564
1565         if (pmd_write(pmd))
1566                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1567 }
1568
1569 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1570                                         unsigned long address,
1571                                         pmd_t *pmdp)
1572 {
1573         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1574 }
1575 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1576
1577 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1578 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1579
1580 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1581 {
1582         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1583 }
1584
1585 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1586 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1587 {
1588         return MACHINE_HAS_EDAT1 ? 1 : 0;
1589 }
1590 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1591
1592 /*
1593  * 64 bit swap entry format:
1594  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1595  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise a specification
1596  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1597  * specification exception has the bad habit not to store necessary
1598  * information in the lowcore.
1599  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type.
1600  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1601  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-62 to store type and offset.
1602  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 52 bits from 0-51
1603  * for the offset.
1604  * |                      offset                        |01100|type |00|
1605  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1606  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1607  */
1608
1609 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1610 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1611 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1612 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1613
1614 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1615 {
1616         pte_t pte;
1617
1618         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1619         pte_val(pte) |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1620         pte_val(pte) |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1621         return pte;
1622 }
1623
1624 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1625 {
1626         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1627 }
1628
1629 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1630 {
1631         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1632 }
1633
1634 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1635 {
1636         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1637 }
1638
1639 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1640 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1641
1642 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1643
1644 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1645 extern int vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1646 extern int s390_enable_sie(void);
1647 extern int s390_enable_skey(void);
1648 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1649
1650 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1651 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1652 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1653
1654 /*
1655  * No page table caches to initialise
1656  */
1657 static inline void pgtable_cache_init(void) { }
1658 static inline void check_pgt_cache(void) { }
1659
1660 #include <asm-generic/pgtable.h>
1661
1662 #endif /* _S390_PAGE_H */