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