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