arch/s390/include/asm/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  *  S390 version
   4  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2000
   5  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com)
   6  *               Ulrich Weigand (weigand@de.ibm.com)
   7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   8  *
   9  *  Derived from "include/asm-i386/pgtable.h"
  10  */
  11
  12 #ifndef _ASM_S390_PGTABLE_H
  13 #define _ASM_S390_PGTABLE_H
  14
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/mm_types.h>
  17 #include <linux/page-flags.h>
  18 #include <linux/radix-tree.h>
  19 #include <linux/atomic.h>
  20 #include <asm/bug.h>
  21 #include <asm/page.h>
  22 #include <asm/uv.h>
  23
  24 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
  25 extern void paging_init(void);
  26
  27 enum {
  28         PG_DIRECT_MAP_4K = 0,
  29         PG_DIRECT_MAP_1M,
  30         PG_DIRECT_MAP_2G,
  31         PG_DIRECT_MAP_MAX
  32 };
  33
  34 extern atomic_long_t direct_pages_count[PG_DIRECT_MAP_MAX];
  35
  36 static inline void update_page_count(int level, long count)
  37 {
  38         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS))
  39                 atomic_long_add(count, &direct_pages_count[level]);
  40 }
  41
  42 struct seq_file;
  43 void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
  44
  45 /*
  46  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  47  * tables contain all the necessary information.
  48  */
  49 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  50 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  51
  52 /*
  53  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  54  * for zero-mapped memory areas etc..
  55  */
  56
  57 extern unsigned long empty_zero_page;
  58 extern unsigned long zero_page_mask;
  59
  60 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  61         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  62          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  63 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  64
  65 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  66
  67 #define FIRST_USER_ADDRESS  0UL
  68
  69 #define pte_ERROR(e) \
  70         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
  71 #define pmd_ERROR(e) \
  72         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
  73 #define pud_ERROR(e) \
  74         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
  75 #define p4d_ERROR(e) \
  76         printk("%s:%d: bad p4d %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) p4d_val(e))
  77 #define pgd_ERROR(e) \
  78         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
  79
  80 /*
  81  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the
  82  * kernel mapping. We reserve 128GB (64bit) for vmalloc and modules.
  83  * On 64 bit kernels we have a 2GB area at the top of the vmalloc area where
  84  * modules will reside. That makes sure that inter module branches always
  85  * happen without trampolines and in addition the placement within a 2GB frame
  86  * is branch prediction unit friendly.
  87  */
  88 extern unsigned long VMALLOC_START;
  89 extern unsigned long VMALLOC_END;
  90 #define VMALLOC_DEFAULT_SIZE    ((128UL << 30) - MODULES_LEN)
  91 extern struct page *vmemmap;
  92 extern unsigned long vmemmap_size;
  93
  94 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
  95
  96 extern unsigned long MODULES_VADDR;
  97 extern unsigned long MODULES_END;
  98 #define MODULES_VADDR   MODULES_VADDR
  99 #define MODULES_END     MODULES_END
 100 #define MODULES_LEN     (1UL << 31)
 101
 102 static inline int is_module_addr(void *addr)
 103 {
 104         BUILD_BUG_ON(MODULES_LEN > (1UL << 31));
 105         if (addr < (void *)MODULES_VADDR)
 106                 return 0;
 107         if (addr > (void *)MODULES_END)
 108                 return 0;
 109         return 1;
 110 }
 111
 112 /*
 113  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 114  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 115  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 116  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 117  *
 118  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 119  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 120  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 121  *
 122  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 123  * |        P-table origin                              |      TT
 124  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 125  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 126  *
 127  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 128  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 129  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 130  * TT Type 00
 131  *
 132  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 133  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 134  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 135  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 136  *
 137  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 138  * TT Type 01
 139  * TF
 140  * TL Table length
 141  *
 142  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 143  * |      region table origon                          |       DTTL
 144  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 145  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 146  *
 147  * X Space-Switch event:
 148  * G Segment-Invalid Bit:
 149  * P Private-Space Bit:
 150  * S Storage-Alteration:
 151  * R Real space
 152  * TL Table-Length:
 153  *
 154  * A storage key has the following format:
 155  * | ACC |F|R|C|0|
 156  *  0   3 4 5 6 7
 157  * ACC: access key
 158  * F  : fetch protection bit
 159  * R  : referenced bit
 160  * C  : changed bit
 161  */
 162
 163 /* Hardware bits in the page table entry */
 164 #define _PAGE_NOEXEC    0x100           /* HW no-execute bit  */
 165 #define _PAGE_PROTECT   0x200           /* HW read-only bit  */
 166 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 167 #define _PAGE_LARGE     0x800           /* Bit to mark a large pte */
 168
 169 /* Software bits in the page table entry */
 170 #define _PAGE_PRESENT   0x001           /* SW pte present bit */
 171 #define _PAGE_YOUNG     0x004           /* SW pte young bit */
 172 #define _PAGE_DIRTY     0x008           /* SW pte dirty bit */
 173 #define _PAGE_READ      0x010           /* SW pte read bit */
 174 #define _PAGE_WRITE     0x020           /* SW pte write bit */
 175 #define _PAGE_SPECIAL   0x040           /* SW associated with special page */
 176 #define _PAGE_UNUSED    0x080           /* SW bit for pgste usage state */
 177
 178 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 179 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x002          /* SW pte soft dirty bit */
 180 #else
 181 #define _PAGE_SOFT_DIRTY 0x000
 182 #endif
 183
 184 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 185 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_DIRTY | \
 186                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_SOFT_DIRTY)
 187
 188 /*
 189  * handle_pte_fault uses pte_present and pte_none to find out the pte type
 190  * WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit is used to
 191  * distinguish present from not-present ptes. It is changed only with the page
 192  * table lock held.
 193  *
 194  * The following table gives the different possible bit combinations for
 195  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte
 196  * (. unassigned bit, x don't care, t swap type):
 197  *
 198  *                              842100000000
 199  *                              000084210000
 200  *                              000000008421
 201  *                              .IR.uswrdy.p
 202  * empty                        .10.00000000
 203  * swap                         .11..ttttt.0
 204  * prot-none, clean, old        .11.xx0000.1
 205  * prot-none, clean, young      .11.xx0001.1
 206  * prot-none, dirty, old        .11.xx0010.1
 207  * prot-none, dirty, young      .11.xx0011.1
 208  * read-only, clean, old        .11.xx0100.1
 209  * read-only, clean, young      .01.xx0101.1
 210  * read-only, dirty, old        .11.xx0110.1
 211  * read-only, dirty, young      .01.xx0111.1
 212  * read-write, clean, old       .11.xx1100.1
 213  * read-write, clean, young     .01.xx1101.1
 214  * read-write, dirty, old       .10.xx1110.1
 215  * read-write, dirty, young     .00.xx1111.1
 216  * HW-bits: R read-only, I invalid
 217  * SW-bits: p present, y young, d dirty, r read, w write, s special,
 218  *          u unused, l large
 219  *
 220  * pte_none    is true for the bit pattern .10.00000000, pte == 0x400
 221  * pte_swap    is true for the bit pattern .11..ooooo.0, (pte & 0x201) == 0x200
 222  * pte_present is true for the bit pattern .xx.xxxxxx.1, (pte & 0x001) == 0x001
 223  */
 224
 225 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 226 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 227 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 228 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 229 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 230 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 231 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 232 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 233 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 234 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 235 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 236 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 237
 238 /* Bits in the region table entry */
 239 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 240 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 241 #define _REGION_ENTRY_NOEXEC    0x100   /* region no-execute bit            */
 242 #define _REGION_ENTRY_OFFSET    0xc0    /* region table offset              */
 243 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 244 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region table type mask           */
 245 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 246 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 247 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 248 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 249
 250 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 251 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 252 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 253 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 254 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 255 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 256
 257 #define _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0x7fffffffUL /* large page address      */
 258 #define _REGION3_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW region dirty bit */
 259 #define _REGION3_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW region young bit */
 260 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x0400  /* RTTE-format control, large page  */
 261 #define _REGION3_ENTRY_READ     0x0002  /* SW region read bit */
 262 #define _REGION3_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW region write bit */
 263
 264 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 265 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW region soft dirty bit */
 266 #else
 267 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW region soft dirty bit */
 268 #endif
 269
 270 #define _REGION_ENTRY_BITS       0xfffffffffffff22fUL
 271
 272 /* Bits in the segment table entry */
 273 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS                     0xfffffffffffffe33UL
 274 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS            0xfffffffffffffe30UL
 275 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS_LARGE      0xfffffffffff00730UL
 276 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 277 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* page table origin                */
 278 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* segment protection bit           */
 279 #define _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC   0x100   /* segment no-execute bit           */
 280 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 281 #define _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c   /* segment table type mask          */
 282
 283 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 284 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 285
 286 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW segment dirty bit */
 287 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW segment young bit */
 288 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x0400  /* STE-format control, large page */
 289 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0x0002  /* SW segment write bit */
 290 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0001  /* SW segment read bit */
 291
 292 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 293 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW segment soft dirty bit */
 294 #else
 295 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW segment soft dirty bit */
 296 #endif
 297
 298 #define _CRST_ENTRIES   2048    /* number of region/segment table entries */
 299 #define _PAGE_ENTRIES   256     /* number of page table entries */
 300
 301 #define _CRST_TABLE_SIZE (_CRST_ENTRIES * 8)
 302 #define _PAGE_TABLE_SIZE (_PAGE_ENTRIES * 8)
 303
 304 #define _REGION1_SHIFT  53
 305 #define _REGION2_SHIFT  42
 306 #define _REGION3_SHIFT  31
 307 #define _SEGMENT_SHIFT  20
 308
 309 #define _REGION1_INDEX  (0x7ffUL << _REGION1_SHIFT)
 310 #define _REGION2_INDEX  (0x7ffUL << _REGION2_SHIFT)
 311 #define _REGION3_INDEX  (0x7ffUL << _REGION3_SHIFT)
 312 #define _SEGMENT_INDEX  (0x7ffUL << _SEGMENT_SHIFT)
 313 #define _PAGE_INDEX     (0xffUL  << _PAGE_SHIFT)
 314
 315 #define _REGION1_SIZE   (1UL << _REGION1_SHIFT)
 316 #define _REGION2_SIZE   (1UL << _REGION2_SHIFT)
 317 #define _REGION3_SIZE   (1UL << _REGION3_SHIFT)
 318 #define _SEGMENT_SIZE   (1UL << _SEGMENT_SHIFT)
 319
 320 #define _REGION1_MASK   (~(_REGION1_SIZE - 1))
 321 #define _REGION2_MASK   (~(_REGION2_SIZE - 1))
 322 #define _REGION3_MASK   (~(_REGION3_SIZE - 1))
 323 #define _SEGMENT_MASK   (~(_SEGMENT_SIZE - 1))
 324
 325 #define PMD_SHIFT       _SEGMENT_SHIFT
 326 #define PUD_SHIFT       _REGION3_SHIFT
 327 #define P4D_SHIFT       _REGION2_SHIFT
 328 #define PGDIR_SHIFT     _REGION1_SHIFT
 329
 330 #define PMD_SIZE        _SEGMENT_SIZE
 331 #define PUD_SIZE        _REGION3_SIZE
 332 #define P4D_SIZE        _REGION2_SIZE
 333 #define PGDIR_SIZE      _REGION1_SIZE
 334
 335 #define PMD_MASK        _SEGMENT_MASK
 336 #define PUD_MASK        _REGION3_MASK
 337 #define P4D_MASK        _REGION2_MASK
 338 #define PGDIR_MASK      _REGION1_MASK
 339
 340 #define PTRS_PER_PTE    _PAGE_ENTRIES
 341 #define PTRS_PER_PMD    _CRST_ENTRIES
 342 #define PTRS_PER_PUD    _CRST_ENTRIES
 343 #define PTRS_PER_P4D    _CRST_ENTRIES
 344 #define PTRS_PER_PGD    _CRST_ENTRIES
 345
 346 #define MAX_PTRS_PER_P4D        PTRS_PER_P4D
 347
 348 /*
 349  * Segment table and region3 table entry encoding
 350  * (R = read-only, I = invalid, y = young bit):
 351  *                              dy..R...I...wr
 352  * prot-none, clean, old        00..1...1...00
 353  * prot-none, clean, young      01..1...1...00
 354  * prot-none, dirty, old        10..1...1...00
 355  * prot-none, dirty, young      11..1...1...00
 356  * read-only, clean, old        00..1...1...01
 357  * read-only, clean, young      01..1...0...01
 358  * read-only, dirty, old        10..1...1...01
 359  * read-only, dirty, young      11..1...0...01
 360  * read-write, clean, old       00..1...1...11
 361  * read-write, clean, young     01..1...0...11
 362  * read-write, dirty, old       10..0...1...11
 363  * read-write, dirty, young     11..0...0...11
 364  * The segment table origin is used to distinguish empty (origin==0) from
 365  * read-write, old segment table entries (origin!=0)
 366  * HW-bits: R read-only, I invalid
 367  * SW-bits: y young, d dirty, r read, w write
 368  */
 369
 370 /* Page status table bits for virtualization */
 371 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf000000000000000UL
 372 #define PGSTE_FP_BIT    0x0800000000000000UL
 373 #define PGSTE_PCL_BIT   0x0080000000000000UL
 374 #define PGSTE_HR_BIT    0x0040000000000000UL
 375 #define PGSTE_HC_BIT    0x0020000000000000UL
 376 #define PGSTE_GR_BIT    0x0004000000000000UL
 377 #define PGSTE_GC_BIT    0x0002000000000000UL
 378 #define PGSTE_UC_BIT    0x0000800000000000UL    /* user dirty (migration) */
 379 #define PGSTE_IN_BIT    0x0000400000000000UL    /* IPTE notify bit */
 380 #define PGSTE_VSIE_BIT  0x0000200000000000UL    /* ref'd in a shadow table */
 381
 382 /* Guest Page State used for virtualization */
 383 #define _PGSTE_GPS_ZERO                 0x0000000080000000UL
 384 #define _PGSTE_GPS_NODAT                0x0000000040000000UL
 385 #define _PGSTE_GPS_USAGE_MASK           0x0000000003000000UL
 386 #define _PGSTE_GPS_USAGE_STABLE         0x0000000000000000UL
 387 #define _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED         0x0000000001000000UL
 388 #define _PGSTE_GPS_USAGE_POT_VOLATILE   0x0000000002000000UL
 389 #define _PGSTE_GPS_USAGE_VOLATILE       _PGSTE_GPS_USAGE_MASK
 390
 391 /*
 392  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 393  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 394  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 395  */
 396 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 397                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 398
 399 /*
 400  * Page protection definitions.
 401  */
 402 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 403 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 404                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 405 #define PAGE_RX         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 406                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 407 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 408                                  _PAGE_NOEXEC  | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 409 #define PAGE_RWX        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 410                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 411
 412 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 413                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 414 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 415                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY | _PAGE_NOEXEC)
 416 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_YOUNG | \
 417                                  _PAGE_PROTECT | _PAGE_NOEXEC)
 418 #define PAGE_KERNEL_EXEC __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 419                                   _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 420
 421 /*
 422  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 423  * Read permission implies execute permission and write permission
 424  * implies read permission.
 425  */
 426          /*xwr*/
 427 #define __P000  PAGE_NONE
 428 #define __P001  PAGE_RO
 429 #define __P010  PAGE_RO
 430 #define __P011  PAGE_RO
 431 #define __P100  PAGE_RX
 432 #define __P101  PAGE_RX
 433 #define __P110  PAGE_RX
 434 #define __P111  PAGE_RX
 435
 436 #define __S000  PAGE_NONE
 437 #define __S001  PAGE_RO
 438 #define __S010  PAGE_RW
 439 #define __S011  PAGE_RW
 440 #define __S100  PAGE_RX
 441 #define __S101  PAGE_RX
 442 #define __S110  PAGE_RWX
 443 #define __S111  PAGE_RWX
 444
 445 /*
 446  * Segment entry (large page) protection definitions.
 447  */
 448 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 449                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 450 #define SEGMENT_RO      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 451                                  _SEGMENT_ENTRY_READ | \
 452                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 453 #define SEGMENT_RX      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 454                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 455 #define SEGMENT_RW      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 456                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 457                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 458 #define SEGMENT_RWX     __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 459                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 460 #define SEGMENT_KERNEL  __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |       \
 461                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 462                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 463                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 464                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 465                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | \
 466                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 467 #define SEGMENT_KERNEL_RO __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |     \
 468                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 469                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 470                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 471                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 472                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 473 #define SEGMENT_KERNEL_EXEC __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |   \
 474                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 475                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 476                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 477                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 478                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
 479
 480 /*
 481  * Region3 entry (large page) protection definitions.
 482  */
 483
 484 #define REGION3_KERNEL  __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 485                                  _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 486                                  _REGION3_ENTRY_READ |   \
 487                                  _REGION3_ENTRY_WRITE |  \
 488                                  _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 489                                  _REGION3_ENTRY_DIRTY | \
 490                                  _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 491 #define REGION3_KERNEL_RO __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 492                                    _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 493                                    _REGION3_ENTRY_READ |   \
 494                                    _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 495                                    _REGION_ENTRY_PROTECT | \
 496                                    _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 497
 498 static inline bool mm_p4d_folded(struct mm_struct *mm)
 499 {
 500         return mm->context.asce_limit <= _REGION1_SIZE;
 501 }
 502 #define mm_p4d_folded(mm) mm_p4d_folded(mm)
 503
 504 static inline bool mm_pud_folded(struct mm_struct *mm)
 505 {
 506         return mm->context.asce_limit <= _REGION2_SIZE;
 507 }
 508 #define mm_pud_folded(mm) mm_pud_folded(mm)
 509
 510 static inline bool mm_pmd_folded(struct mm_struct *mm)
 511 {
 512         return mm->context.asce_limit <= _REGION3_SIZE;
 513 }
 514 #define mm_pmd_folded(mm) mm_pmd_folded(mm)
 515
 516 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 517 {
 518 #ifdef CONFIG_PGSTE
 519         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 520                 return 1;
 521 #endif
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 static inline int mm_is_protected(struct mm_struct *mm)
 526 {
 527 #ifdef CONFIG_PGSTE
 528         if (unlikely(atomic_read(&mm->context.is_protected)))
 529                 return 1;
 530 #endif
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 535 {
 536 #ifdef CONFIG_PGSTE
 537         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 538                 return 1;
 539 #endif
 540         return 0;
 541 }
 542
 543 /*
 544  * In the case that a guest uses storage keys
 545  * faults should no longer be backed by zero pages
 546  */
 547 #define mm_forbids_zeropage mm_has_pgste
 548 static inline int mm_uses_skeys(struct mm_struct *mm)
 549 {
 550 #ifdef CONFIG_PGSTE
 551         if (mm->context.uses_skeys)
 552                 return 1;
 553 #endif
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 static inline void csp(unsigned int *ptr, unsigned int old, unsigned int new)
 558 {
 559         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 560         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 561         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 562
 563         asm volatile(
 564                 "       csp     %0,%3"
 565                 : "+d" (reg2), "+m" (*ptr)
 566                 : "d" (reg3), "d" (address)
 567                 : "cc");
 568 }
 569
 570 static inline void cspg(unsigned long *ptr, unsigned long old, unsigned long new)
 571 {
 572         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 573         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 574         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 575
 576         asm volatile(
 577                 "       .insn   rre,0xb98a0000,%0,%3"
 578                 : "+d" (reg2), "+m" (*ptr)
 579                 : "d" (reg3), "d" (address)
 580                 : "cc");
 581 }
 582
 583 #define CRDTE_DTT_PAGE          0x00UL
 584 #define CRDTE_DTT_SEGMENT       0x10UL
 585 #define CRDTE_DTT_REGION3       0x14UL
 586 #define CRDTE_DTT_REGION2       0x18UL
 587 #define CRDTE_DTT_REGION1       0x1cUL
 588
 589 static inline void crdte(unsigned long old, unsigned long new,
 590                          unsigned long table, unsigned long dtt,
 591                          unsigned long address, unsigned long asce)
 592 {
 593         register unsigned long reg2 asm("2") = old;
 594         register unsigned long reg3 asm("3") = new;
 595         register unsigned long reg4 asm("4") = table | dtt;
 596         register unsigned long reg5 asm("5") = address;
 597
 598         asm volatile(".insn rrf,0xb98f0000,%0,%2,%4,0"
 599                      : "+d" (reg2)
 600                      : "d" (reg3), "d" (reg4), "d" (reg5), "a" (asce)
 601                      : "memory", "cc");
 602 }
 603
 604 /*
 605  * pgd/p4d/pud/pmd/pte query functions
 606  */
 607 static inline int pgd_folded(pgd_t pgd)
 608 {
 609         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1;
 610 }
 611
 612 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 613 {
 614         if (pgd_folded(pgd))
 615                 return 1;
 616         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 617 }
 618
 619 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 620 {
 621         if (pgd_folded(pgd))
 622                 return 0;
 623         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 624 }
 625
 626 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 627 {
 628         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 629                 return 0;
 630         return (pgd_val(pgd) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 631 }
 632
 633 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 634 {
 635         unsigned long origin_mask;
 636
 637         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 638         return (pgd_val(pgd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 639 }
 640
 641 static inline int p4d_folded(p4d_t p4d)
 642 {
 643         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2;
 644 }
 645
 646 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 647 {
 648         if (p4d_folded(p4d))
 649                 return 1;
 650         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 651 }
 652
 653 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 654 {
 655         if (p4d_folded(p4d))
 656                 return 0;
 657         return p4d_val(p4d) == _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 658 }
 659
 660 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 661 {
 662         unsigned long origin_mask;
 663
 664         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 665         return (p4d_val(p4d) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 666 }
 667
 668 static inline int pud_folded(pud_t pud)
 669 {
 670         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3;
 671 }
 672
 673 static inline int pud_present(pud_t pud)
 674 {
 675         if (pud_folded(pud))
 676                 return 1;
 677         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 678 }
 679
 680 static inline int pud_none(pud_t pud)
 681 {
 682         if (pud_folded(pud))
 683                 return 0;
 684         return pud_val(pud) == _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 685 }
 686
 687 #define pud_leaf        pud_large
 688 static inline int pud_large(pud_t pud)
 689 {
 690         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 691                 return 0;
 692         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 693 }
 694
 695 #define pmd_leaf        pmd_large
 696 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 697 {
 698         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 699 }
 700
 701 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 702 {
 703         if ((pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK) > 0 || pmd_large(pmd))
 704                 return 1;
 705         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 706 }
 707
 708 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 709 {
 710         unsigned long type = pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 711
 712         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R3 || pud_large(pud))
 713                 return 1;
 714         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 715                 return 0;
 716         return (pud_val(pud) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 717 }
 718
 719 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 720 {
 721         unsigned long type = p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK;
 722
 723         if (type > _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 724                 return 1;
 725         if (type < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 726                 return 0;
 727         return (p4d_val(p4d) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 728 }
 729
 730 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 731 {
 732         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 733 }
 734
 735 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 736 {
 737         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 738 }
 739
 740 #define pmd_write pmd_write
 741 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 742 {
 743         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 744 }
 745
 746 #define pud_write pud_write
 747 static inline int pud_write(pud_t pud)
 748 {
 749         return (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE) != 0;
 750 }
 751
 752 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 753 {
 754         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 755 }
 756
 757 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 758 {
 759         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 760 }
 761
 762 static inline int pte_present(pte_t pte)
 763 {
 764         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 765         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 766 }
 767
 768 static inline int pte_none(pte_t pte)
 769 {
 770         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 771         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 772 }
 773
 774 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 775 {
 776         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 777         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 778                 == _PAGE_PROTECT;
 779 }
 780
 781 static inline int pte_special(pte_t pte)
 782 {
 783         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 784 }
 785
 786 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 787 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 788 {
 789         return pte_val(a) == pte_val(b);
 790 }
 791
 792 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 793 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 794 {
 795         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 796 }
 797
 798 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 799 {
 800         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 801         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 802 }
 803 #endif
 804
 805 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 806 {
 807         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 808 }
 809 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 810
 811 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 812 {
 813         pte_val(pte) |= _PAGE_SOFT_DIRTY;
 814         return pte;
 815 }
 816 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 817
 818 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 819 {
 820         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SOFT_DIRTY;
 821         return pte;
 822 }
 823 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 824
 825 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 826 {
 827         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 828 }
 829
 830 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 831 {
 832         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 833         return pmd;
 834 }
 835
 836 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 837 {
 838         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 839         return pmd;
 840 }
 841
 842 /*
 843  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 844  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 845  */
 846 static inline int pte_write(pte_t pte)
 847 {
 848         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 849 }
 850
 851 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 852 {
 853         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 854 }
 855
 856 static inline int pte_young(pte_t pte)
 857 {
 858         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 859 }
 860
 861 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 862 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 863 {
 864         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 865 }
 866
 867 /*
 868  * pgd/pmd/pte modification functions
 869  */
 870
 871 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 872 {
 873         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 874                 pgd_val(*pgd) = _REGION1_ENTRY_EMPTY;
 875 }
 876
 877 static inline void p4d_clear(p4d_t *p4d)
 878 {
 879         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 880                 p4d_val(*p4d) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 881 }
 882
 883 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 884 {
 885         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 886                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 887 }
 888
 889 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 890 {
 891         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 892 }
 893
 894 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 895 {
 896         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
 897 }
 898
 899 /*
 900  * The following pte modification functions only work if
 901  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 902  */
 903 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 904 {
 905         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 906         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 907         /*
 908          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX
 909          * has the invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 910          */
 911         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 912                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 913         /*
 914          * newprot for PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX has the page
 915          * protection bit set, clear it again for writable, dirty pages
 916          */
 917         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 918                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 919         return pte;
 920 }
 921
 922 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 923 {
 924         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 925         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 926         return pte;
 927 }
 928
 929 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 930 {
 931         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 932         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 933                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 934         return pte;
 935 }
 936
 937 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 938 {
 939         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 940         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 941         return pte;
 942 }
 943
 944 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 945 {
 946         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY;
 947         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
 948                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 949         return pte;
 950 }
 951
 952 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 953 {
 954         pte_val(pte) &= ~_PAGE_YOUNG;
 955         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
 956         return pte;
 957 }
 958
 959 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 960 {
 961         pte_val(pte) |= _PAGE_YOUNG;
 962         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
 963                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 964         return pte;
 965 }
 966
 967 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 968 {
 969         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 970         return pte;
 971 }
 972
 973 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 974 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 975 {
 976         pte_val(pte) |= _PAGE_LARGE;
 977         return pte;
 978 }
 979 #endif
 980
 981 #define IPTE_GLOBAL     0
 982 #define IPTE_LOCAL      1
 983
 984 #define IPTE_NODAT      0x400
 985 #define IPTE_GUEST_ASCE 0x800
 986
 987 static __always_inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep,
 988                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
 989                                         int local)
 990 {
 991         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
 992
 993         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
 994                 /* Invalidation + TLB flush for the pte */
 995                 asm volatile(
 996                         "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
 997                         : "+m" (*ptep) : [r1] "a" (pto), [r2] "a" (address),
 998                           [m4] "i" (local));
 999                 return;
1000         }
1001
1002         /* Invalidate ptes with options + TLB flush of the ptes */
1003         opt = opt | (asce & _ASCE_ORIGIN);
1004         asm volatile(
1005                 "       .insn   rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1006                 : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (opt)
1007                 : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1008 }
1009
1010 static __always_inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr,
1011                                               pte_t *ptep, int local)
1012 {
1013         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1014
1015         /* Invalidate a range of ptes + TLB flush of the ptes */
1016         do {
1017                 asm volatile(
1018                         "       .insn rrf,0xb2210000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1019                         : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (nr)
1020                         : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1021         } while (nr != 255);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1026  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1027  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1028  * to modify an active pte. The sequence is
1029  *   1) ptep_get_and_clear
1030  *   2) set_pte_at
1031  *   3) flush_tlb_range
1032  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1033  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1034  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1035  * is a nop.
1036  */
1037 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1038 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1039
1040 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1041 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1042                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1043 {
1044         pte_t pte = *ptep;
1045
1046         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
1047         return pte_young(pte);
1048 }
1049
1050 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1051 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1052                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1053 {
1054         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1055 }
1056
1057 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1058 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1059                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
1060 {
1061         pte_t res;
1062
1063         res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1064         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1065                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1066         return res;
1067 }
1068
1069 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1070 pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1071 void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *, unsigned long,
1072                              pte_t *, pte_t, pte_t);
1073
1074 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1075 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1076                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
1077 {
1078         pte_t res;
1079
1080         res = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1081         if (mm_is_protected(vma->vm_mm) && pte_present(res))
1082                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1083         return res;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1088  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1089  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1090  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1091  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1092  */
1093 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1094 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1095                                             unsigned long addr,
1096                                             pte_t *ptep, int full)
1097 {
1098         pte_t res;
1099
1100         if (full) {
1101                 res = *ptep;
1102                 *ptep = __pte(_PAGE_INVALID);
1103         } else {
1104                 res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1105         }
1106         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1107                 uv_convert_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1108         return res;
1109 }
1110
1111 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1112 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1113                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1114 {
1115         pte_t pte = *ptep;
1116
1117         if (pte_write(pte))
1118                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
1119 }
1120
1121 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1122 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1123                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
1124                                         pte_t entry, int dirty)
1125 {
1126         if (pte_same(*ptep, entry))
1127                 return 0;
1128         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
1129         return 1;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Additional functions to handle KVM guest page tables
1134  */
1135 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1136                      pte_t *ptep, pte_t entry);
1137 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1138 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1139                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
1140 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
1141                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
1142 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1143                      pte_t *ptep , int reset);
1144 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1145 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
1146                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
1147 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
1148
1149 bool ptep_test_and_clear_uc(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1150                             pte_t *ptep);
1151 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1152                           unsigned char key, bool nq);
1153 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1154                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
1155                                bool nq, bool mr, bool mc);
1156 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1157 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1158                           unsigned char *key);
1159
1160 int set_pgste_bits(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1161                                 unsigned long bits, unsigned long value);
1162 int get_pgste(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, unsigned long *pgstep);
1163 int pgste_perform_essa(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, int orc,
1164                         unsigned long *oldpte, unsigned long *oldpgste);
1165 void gmap_pmdp_csp(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1166 void gmap_pmdp_invalidate(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1167 void gmap_pmdp_idte_local(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1168 void gmap_pmdp_idte_global(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1169
1170 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
1171 pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
1172
1173 #define pgprot_writethrough     pgprot_writethrough
1174 pgprot_t pgprot_writethrough(pgprot_t prot);
1175
1176 /*
1177  * Certain architectures need to do special things when PTEs
1178  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
1179  * hook is made available.
1180  */
1181 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1182                               pte_t *ptep, pte_t entry)
1183 {
1184         if (pte_present(entry))
1185                 pte_val(entry) &= ~_PAGE_UNUSED;
1186         if (mm_has_pgste(mm))
1187                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
1188         else
1189                 *ptep = entry;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1194  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1195  */
1196 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1197 {
1198         pte_t __pte;
1199
1200         pte_val(__pte) = physpage | pgprot_val(pgprot);
1201         if (!MACHINE_HAS_NX)
1202                 pte_val(__pte) &= ~_PAGE_NOEXEC;
1203         return pte_mkyoung(__pte);
1204 }
1205
1206 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1207 {
1208         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1209         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1210
1211         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1212                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1213         return __pte;
1214 }
1215
1216 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1217 #define p4d_index(address) (((address) >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D-1))
1218 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1219 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1220
1221 #define p4d_deref(pud) (p4d_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1222 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1223
1224 static inline unsigned long pmd_deref(pmd_t pmd)
1225 {
1226         unsigned long origin_mask;
1227
1228         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1229         if (pmd_large(pmd))
1230                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1231         return pmd_val(pmd) & origin_mask;
1232 }
1233
1234 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
1235 {
1236         return pmd_deref(pmd) >> PAGE_SHIFT;
1237 }
1238
1239 static inline unsigned long pud_deref(pud_t pud)
1240 {
1241         unsigned long origin_mask;
1242
1243         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
1244         if (pud_large(pud))
1245                 origin_mask = _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1246         return pud_val(pud) & origin_mask;
1247 }
1248
1249 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
1250 {
1251         return pud_deref(pud) >> PAGE_SHIFT;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * The pgd_offset function *always* adds the index for the top-level
1256  * region/segment table. This is done to get a sequence like the
1257  * following to work:
1258  *      pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
1259  *      pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1260  *      p4dp = p4d_offset(&pgd, addr);
1261  *      ...
1262  * The subsequent p4d_offset, pud_offset and pmd_offset functions
1263  * only add an index if they dereferenced the pointer.
1264  */
1265 static inline pgd_t *pgd_offset_raw(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1266 {
1267         unsigned long rste;
1268         unsigned int shift;
1269
1270         /* Get the first entry of the top level table */
1271         rste = pgd_val(*pgd);
1272         /* Pick up the shift from the table type of the first entry */
1273         shift = ((rste & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >> 2) * 11 + 20;
1274         return pgd + ((address >> shift) & (PTRS_PER_PGD - 1));
1275 }
1276
1277 #define pgd_offset(mm, address) pgd_offset_raw(READ_ONCE((mm)->pgd), address)
1278
1279 static inline p4d_t *p4d_offset_lockless(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long address)
1280 {
1281         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
1282                 return (p4d_t *) pgd_deref(pgd) + p4d_index(address);
1283         return (p4d_t *) pgdp;
1284 }
1285 #define p4d_offset_lockless p4d_offset_lockless
1286
1287 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgdp, unsigned long address)
1288 {
1289         return p4d_offset_lockless(pgdp, *pgdp, address);
1290 }
1291
1292 static inline pud_t *pud_offset_lockless(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long address)
1293 {
1294         if ((p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1295                 return (pud_t *) p4d_deref(p4d) + pud_index(address);
1296         return (pud_t *) p4dp;
1297 }
1298 #define pud_offset_lockless pud_offset_lockless
1299
1300 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4dp, unsigned long address)
1301 {
1302         return pud_offset_lockless(p4dp, *p4dp, address);
1303 }
1304 #define pud_offset pud_offset
1305
1306 static inline pmd_t *pmd_offset_lockless(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long address)
1307 {
1308         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1309                 return (pmd_t *) pud_deref(pud) + pmd_index(address);
1310         return (pmd_t *) pudp;
1311 }
1312 #define pmd_offset_lockless pmd_offset_lockless
1313
1314 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pudp, unsigned long address)
1315 {
1316         return pmd_offset_lockless(pudp, *pudp, address);
1317 }
1318 #define pmd_offset pmd_offset
1319
1320 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
1321 {
1322         return (unsigned long) pmd_deref(pmd);
1323 }
1324
1325 static inline bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
1326 {
1327         return end <= current->mm->context.asce_limit;
1328 }
1329 #define gup_fast_permitted gup_fast_permitted
1330
1331 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1332 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1333 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1334
1335 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1336 #define pud_page(pud) pfn_to_page(pud_pfn(pud))
1337 #define p4d_page(p4d) pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
1338 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
1339
1340 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1341 {
1342         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1343         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1344         return pmd;
1345 }
1346
1347 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1348 {
1349         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1350         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
1351                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1352         return pmd;
1353 }
1354
1355 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1356 {
1357         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1358         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1359         return pmd;
1360 }
1361
1362 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1363 {
1364         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1365         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1366                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1367         return pmd;
1368 }
1369
1370 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
1371 {
1372         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_WRITE;
1373         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1374         return pud;
1375 }
1376
1377 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
1378 {
1379         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_WRITE;
1380         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_DIRTY)
1381                 pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1382         return pud;
1383 }
1384
1385 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
1386 {
1387         pud_val(pud) &= ~_REGION3_ENTRY_DIRTY;
1388         pud_val(pud) |= _REGION_ENTRY_PROTECT;
1389         return pud;
1390 }
1391
1392 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
1393 {
1394         pud_val(pud) |= _REGION3_ENTRY_DIRTY | _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1395         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE)
1396                 pud_val(pud) &= ~_REGION_ENTRY_PROTECT;
1397         return pud;
1398 }
1399
1400 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1401 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1402 {
1403         /*
1404          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW or PAGE_RWX
1405          * (see __Pxxx / __Sxxx). Convert to segment table entry format.
1406          */
1407         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1408                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1409         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RO))
1410                 return pgprot_val(SEGMENT_RO);
1411         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RX))
1412                 return pgprot_val(SEGMENT_RX);
1413         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RW))
1414                 return pgprot_val(SEGMENT_RW);
1415         return pgprot_val(SEGMENT_RWX);
1416 }
1417
1418 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1419 {
1420         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1421         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1422                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1423         return pmd;
1424 }
1425
1426 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1427 {
1428         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1429         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1430         return pmd;
1431 }
1432
1433 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1434 {
1435         pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE |
1436                 _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_YOUNG |
1437                 _SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1438         pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1439         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1440                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1441         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1442                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1443         return pmd;
1444 }
1445
1446 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1447 {
1448         pmd_t __pmd;
1449         pmd_val(__pmd) = physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot);
1450         return __pmd;
1451 }
1452
1453 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1454
1455 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1456 {
1457         csp((unsigned int *)pmdp + 1, pmd_val(*pmdp),
1458             pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1459 }
1460
1461 #define IDTE_GLOBAL     0
1462 #define IDTE_LOCAL      1
1463
1464 #define IDTE_PTOA       0x0800
1465 #define IDTE_NODAT      0x1000
1466 #define IDTE_GUEST_ASCE 0x2000
1467
1468 static __always_inline void __pmdp_idte(unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1469                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1470                                         int local)
1471 {
1472         unsigned long sto;
1473
1474         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t);
1475         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1476                 /* flush without guest asce */
1477                 asm volatile(
1478                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1479                         : "+m" (*pmdp)
1480                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK)),
1481                           [m4] "i" (local)
1482                         : "cc" );
1483         } else {
1484                 /* flush with guest asce */
1485                 asm volatile(
1486                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1487                         : "+m" (*pmdp)
1488                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK) | opt),
1489                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1490                         : "cc" );
1491         }
1492 }
1493
1494 static __always_inline void __pudp_idte(unsigned long addr, pud_t *pudp,
1495                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1496                                         int local)
1497 {
1498         unsigned long r3o;
1499
1500         r3o = (unsigned long) pudp - pud_index(addr) * sizeof(pud_t);
1501         r3o |= _ASCE_TYPE_REGION3;
1502         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1503                 /* flush without guest asce */
1504                 asm volatile(
1505                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],0,%[m4]"
1506                         : "+m" (*pudp)
1507                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK)),
1508                           [m4] "i" (local)
1509                         : "cc");
1510         } else {
1511                 /* flush with guest asce */
1512                 asm volatile(
1513                         "       .insn   rrf,0xb98e0000,%[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1514                         : "+m" (*pudp)
1515                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK) | opt),
1516                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1517                         : "cc" );
1518         }
1519 }
1520
1521 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1522 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1523 pud_t pudp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pud_t *, pud_t);
1524
1525 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1526
1527 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1528 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1529                                 pgtable_t pgtable);
1530
1531 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1532 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1533
1534 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1535 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1536                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1537                                         pmd_t entry, int dirty)
1538 {
1539         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1540
1541         entry = pmd_mkyoung(entry);
1542         if (dirty)
1543                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1544         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1545                 return 0;
1546         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1547         return 1;
1548 }
1549
1550 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1551 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1552                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1553 {
1554         pmd_t pmd = *pmdp;
1555
1556         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1557         return pmd_young(pmd);
1558 }
1559
1560 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1561 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1562                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1563 {
1564         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1565         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1566 }
1567
1568 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1569                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1570 {
1571         if (!MACHINE_HAS_NX)
1572                 pmd_val(entry) &= ~_SEGMENT_ENTRY_NOEXEC;
1573         *pmdp = entry;
1574 }
1575
1576 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1577 {
1578         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1579         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1580         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1581         return pmd;
1582 }
1583
1584 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1585 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1586                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1587 {
1588         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1589 }
1590
1591 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1592 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
1593                                                  unsigned long addr,
1594                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1595 {
1596         if (full) {
1597                 pmd_t pmd = *pmdp;
1598                 *pmdp = __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
1599                 return pmd;
1600         }
1601         return pmdp_xchg_lazy(vma->vm_mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1602 }
1603
1604 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1605 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1606                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1607 {
1608         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1609 }
1610
1611 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1612 static inline pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1613                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1614 {
1615         pmd_t pmd = __pmd(pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1616
1617         return pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd);
1618 }
1619
1620 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1621 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1622                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1623 {
1624         pmd_t pmd = *pmdp;
1625
1626         if (pmd_write(pmd))
1627                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1628 }
1629
1630 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1631                                         unsigned long address,
1632                                         pmd_t *pmdp)
1633 {
1634         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1635 }
1636 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1637
1638 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1639 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1640
1641 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1642 {
1643         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1644 }
1645
1646 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1647 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1648 {
1649         return MACHINE_HAS_EDAT1 ? 1 : 0;
1650 }
1651 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1652
1653 /*
1654  * 64 bit swap entry format:
1655  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1656  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise a specification
1657  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1658  * specification exception has the bad habit not to store necessary
1659  * information in the lowcore.
1660  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type.
1661  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1662  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-62 to store type and offset.
1663  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 52 bits from 0-51
1664  * for the offset.
1665  * |                      offset                        |01100|type |00|
1666  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1667  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1668  */
1669
1670 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1671 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1672 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1673 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1674
1675 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1676 {
1677         pte_t pte;
1678
1679         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1680         pte_val(pte) |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1681         pte_val(pte) |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1682         return pte;
1683 }
1684
1685 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1686 {
1687         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1688 }
1689
1690 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1691 {
1692         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1693 }
1694
1695 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1696 {
1697         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1698 }
1699
1700 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1701 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1702
1703 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1704
1705 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1706 extern void vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1707 extern int s390_enable_sie(void);
1708 extern int s390_enable_skey(void);
1709 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1710
1711 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1712 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1713 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1714
1715 #endif /* _S390_PAGE_H */