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/sections.h>
  21 #include <asm/bug.h>
  22 #include <asm/page.h>
  23 #include <asm/uv.h>
  24
  25 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
  26 extern void paging_init(void);
  27 extern unsigned long s390_invalid_asce;
  28
  29 enum {
  30         PG_DIRECT_MAP_4K = 0,
  31         PG_DIRECT_MAP_1M,
  32         PG_DIRECT_MAP_2G,
  33         PG_DIRECT_MAP_MAX
  34 };
  35
  36 extern atomic_long_t direct_pages_count[PG_DIRECT_MAP_MAX];
  37
  38 static inline void update_page_count(int level, long count)
  39 {
  40         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS))
  41                 atomic_long_add(count, &direct_pages_count[level]);
  42 }
  43
  44 struct seq_file;
  45 void arch_report_meminfo(struct seq_file *m);
  46
  47 /*
  48  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  49  * tables contain all the necessary information.
  50  */
  51 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  52 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  53
  54 /*
  55  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  56  * for zero-mapped memory areas etc..
  57  */
  58
  59 extern unsigned long empty_zero_page;
  60 extern unsigned long zero_page_mask;
  61
  62 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  63         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  64          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  65 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  66
  67 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  68
  69 #define pte_ERROR(e) \
  70         pr_err("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
  71 #define pmd_ERROR(e) \
  72         pr_err("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
  73 #define pud_ERROR(e) \
  74         pr_err("%s:%d: bad pud %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pud_val(e))
  75 #define p4d_ERROR(e) \
  76         pr_err("%s:%d: bad p4d %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, p4d_val(e))
  77 #define pgd_ERROR(e) \
  78         pr_err("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
  79
  80 /*
  81  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the
  82  * kernel mapping. 512GB are reserved for vmalloc by default.
  83  * At the top of the vmalloc area a 2GB area is reserved where modules
  84  * will reside. That makes sure that inter module branches always
  85  * happen without trampolines and in addition the placement within a
  86  * 2GB frame is branch prediction unit friendly.
  87  */
  88 extern unsigned long __bootdata_preserved(VMALLOC_START);
  89 extern unsigned long __bootdata_preserved(VMALLOC_END);
  90 #define VMALLOC_DEFAULT_SIZE    ((512UL << 30) - MODULES_LEN)
  91 extern struct page *__bootdata_preserved(vmemmap);
  92 extern unsigned long __bootdata_preserved(vmemmap_size);
  93
  94 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
  95
  96 extern unsigned long __bootdata_preserved(MODULES_VADDR);
  97 extern unsigned long __bootdata_preserved(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 #define _PAGE_SWP_EXCLUSIVE _PAGE_LARGE /* SW pte exclusive swap bit */
 185
 186 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 187 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_DIRTY | \
 188                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_SOFT_DIRTY)
 189
 190 /*
 191  * handle_pte_fault uses pte_present and pte_none to find out the pte type
 192  * WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit is used to
 193  * distinguish present from not-present ptes. It is changed only with the page
 194  * table lock held.
 195  *
 196  * The following table gives the different possible bit combinations for
 197  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte
 198  * (. unassigned bit, x don't care, t swap type):
 199  *
 200  *                              842100000000
 201  *                              000084210000
 202  *                              000000008421
 203  *                              .IR.uswrdy.p
 204  * empty                        .10.00000000
 205  * swap                         .11..ttttt.0
 206  * prot-none, clean, old        .11.xx0000.1
 207  * prot-none, clean, young      .11.xx0001.1
 208  * prot-none, dirty, old        .11.xx0010.1
 209  * prot-none, dirty, young      .11.xx0011.1
 210  * read-only, clean, old        .11.xx0100.1
 211  * read-only, clean, young      .01.xx0101.1
 212  * read-only, dirty, old        .11.xx0110.1
 213  * read-only, dirty, young      .01.xx0111.1
 214  * read-write, clean, old       .11.xx1100.1
 215  * read-write, clean, young     .01.xx1101.1
 216  * read-write, dirty, old       .10.xx1110.1
 217  * read-write, dirty, young     .00.xx1111.1
 218  * HW-bits: R read-only, I invalid
 219  * SW-bits: p present, y young, d dirty, r read, w write, s special,
 220  *          u unused, l large
 221  *
 222  * pte_none    is true for the bit pattern .10.00000000, pte == 0x400
 223  * pte_swap    is true for the bit pattern .11..ooooo.0, (pte & 0x201) == 0x200
 224  * pte_present is true for the bit pattern .xx.xxxxxx.1, (pte & 0x001) == 0x001
 225  */
 226
 227 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 228 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 229 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 230 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 231 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 232 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 233 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 234 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 235 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 236 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 237 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 238 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 239
 240 /* Bits in the region table entry */
 241 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 242 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 243 #define _REGION_ENTRY_NOEXEC    0x100   /* region no-execute bit            */
 244 #define _REGION_ENTRY_OFFSET    0xc0    /* region table offset              */
 245 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 246 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region table type mask           */
 247 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 248 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 249 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 250 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 251
 252 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 253 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 254 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 255 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 256 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 257 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 258
 259 #define _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0x7fffffffUL /* large page address      */
 260 #define _REGION3_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW region dirty bit */
 261 #define _REGION3_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW region young bit */
 262 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x0400  /* RTTE-format control, large page  */
 263 #define _REGION3_ENTRY_READ     0x0002  /* SW region read bit */
 264 #define _REGION3_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW region write bit */
 265
 266 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 267 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW region soft dirty bit */
 268 #else
 269 #define _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW region soft dirty bit */
 270 #endif
 271
 272 #define _REGION_ENTRY_BITS       0xfffffffffffff22fUL
 273
 274 /* Bits in the segment table entry */
 275 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS                     0xfffffffffffffe33UL
 276 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS            0xfffffffffffffe30UL
 277 #define _SEGMENT_ENTRY_HARDWARE_BITS_LARGE      0xfffffffffff00730UL
 278 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 279 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* page table origin                */
 280 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* segment protection bit           */
 281 #define _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC   0x100   /* segment no-execute bit           */
 282 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 283 #define _SEGMENT_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c   /* segment table type mask          */
 284
 285 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 286 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 287
 288 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW segment dirty bit */
 289 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW segment young bit */
 290 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x0400  /* STE-format control, large page */
 291 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0x0002  /* SW segment write bit */
 292 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0001  /* SW segment read bit */
 293
 294 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 295 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x4000 /* SW segment soft dirty bit */
 296 #else
 297 #define _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY 0x0000 /* SW segment soft dirty bit */
 298 #endif
 299
 300 #define _CRST_ENTRIES   2048    /* number of region/segment table entries */
 301 #define _PAGE_ENTRIES   256     /* number of page table entries */
 302
 303 #define _CRST_TABLE_SIZE (_CRST_ENTRIES * 8)
 304 #define _PAGE_TABLE_SIZE (_PAGE_ENTRIES * 8)
 305
 306 #define _REGION1_SHIFT  53
 307 #define _REGION2_SHIFT  42
 308 #define _REGION3_SHIFT  31
 309 #define _SEGMENT_SHIFT  20
 310
 311 #define _REGION1_INDEX  (0x7ffUL << _REGION1_SHIFT)
 312 #define _REGION2_INDEX  (0x7ffUL << _REGION2_SHIFT)
 313 #define _REGION3_INDEX  (0x7ffUL << _REGION3_SHIFT)
 314 #define _SEGMENT_INDEX  (0x7ffUL << _SEGMENT_SHIFT)
 315 #define _PAGE_INDEX     (0xffUL  << _PAGE_SHIFT)
 316
 317 #define _REGION1_SIZE   (1UL << _REGION1_SHIFT)
 318 #define _REGION2_SIZE   (1UL << _REGION2_SHIFT)
 319 #define _REGION3_SIZE   (1UL << _REGION3_SHIFT)
 320 #define _SEGMENT_SIZE   (1UL << _SEGMENT_SHIFT)
 321
 322 #define _REGION1_MASK   (~(_REGION1_SIZE - 1))
 323 #define _REGION2_MASK   (~(_REGION2_SIZE - 1))
 324 #define _REGION3_MASK   (~(_REGION3_SIZE - 1))
 325 #define _SEGMENT_MASK   (~(_SEGMENT_SIZE - 1))
 326
 327 #define PMD_SHIFT       _SEGMENT_SHIFT
 328 #define PUD_SHIFT       _REGION3_SHIFT
 329 #define P4D_SHIFT       _REGION2_SHIFT
 330 #define PGDIR_SHIFT     _REGION1_SHIFT
 331
 332 #define PMD_SIZE        _SEGMENT_SIZE
 333 #define PUD_SIZE        _REGION3_SIZE
 334 #define P4D_SIZE        _REGION2_SIZE
 335 #define PGDIR_SIZE      _REGION1_SIZE
 336
 337 #define PMD_MASK        _SEGMENT_MASK
 338 #define PUD_MASK        _REGION3_MASK
 339 #define P4D_MASK        _REGION2_MASK
 340 #define PGDIR_MASK      _REGION1_MASK
 341
 342 #define PTRS_PER_PTE    _PAGE_ENTRIES
 343 #define PTRS_PER_PMD    _CRST_ENTRIES
 344 #define PTRS_PER_PUD    _CRST_ENTRIES
 345 #define PTRS_PER_P4D    _CRST_ENTRIES
 346 #define PTRS_PER_PGD    _CRST_ENTRIES
 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
 428 /*
 429  * Segment entry (large page) protection definitions.
 430  */
 431 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 432                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 433 #define SEGMENT_RO      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 434                                  _SEGMENT_ENTRY_READ | \
 435                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 436 #define SEGMENT_RX      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 437                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 438 #define SEGMENT_RW      __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 439                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 440                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 441 #define SEGMENT_RWX     __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 442                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 443 #define SEGMENT_KERNEL  __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |       \
 444                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 445                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 446                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 447                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 448                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | \
 449                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 450 #define SEGMENT_KERNEL_RO __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |     \
 451                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 452                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 453                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 454                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 455                                  _SEGMENT_ENTRY_NOEXEC)
 456 #define SEGMENT_KERNEL_EXEC __pgprot(_SEGMENT_ENTRY |   \
 457                                  _SEGMENT_ENTRY_LARGE | \
 458                                  _SEGMENT_ENTRY_READ |  \
 459                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE | \
 460                                  _SEGMENT_ENTRY_YOUNG | \
 461                                  _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
 462
 463 /*
 464  * Region3 entry (large page) protection definitions.
 465  */
 466
 467 #define REGION3_KERNEL  __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 468                                  _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 469                                  _REGION3_ENTRY_READ |   \
 470                                  _REGION3_ENTRY_WRITE |  \
 471                                  _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 472                                  _REGION3_ENTRY_DIRTY | \
 473                                  _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 474 #define REGION3_KERNEL_RO __pgprot(_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | \
 475                                    _REGION3_ENTRY_LARGE |  \
 476                                    _REGION3_ENTRY_READ |   \
 477                                    _REGION3_ENTRY_YOUNG |  \
 478                                    _REGION_ENTRY_PROTECT | \
 479                                    _REGION_ENTRY_NOEXEC)
 480
 481 static inline bool mm_p4d_folded(struct mm_struct *mm)
 482 {
 483         return mm->context.asce_limit <= _REGION1_SIZE;
 484 }
 485 #define mm_p4d_folded(mm) mm_p4d_folded(mm)
 486
 487 static inline bool mm_pud_folded(struct mm_struct *mm)
 488 {
 489         return mm->context.asce_limit <= _REGION2_SIZE;
 490 }
 491 #define mm_pud_folded(mm) mm_pud_folded(mm)
 492
 493 static inline bool mm_pmd_folded(struct mm_struct *mm)
 494 {
 495         return mm->context.asce_limit <= _REGION3_SIZE;
 496 }
 497 #define mm_pmd_folded(mm) mm_pmd_folded(mm)
 498
 499 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 500 {
 501 #ifdef CONFIG_PGSTE
 502         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 503                 return 1;
 504 #endif
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 static inline int mm_is_protected(struct mm_struct *mm)
 509 {
 510 #ifdef CONFIG_PGSTE
 511         if (unlikely(atomic_read(&mm->context.protected_count)))
 512                 return 1;
 513 #endif
 514         return 0;
 515 }
 516
 517 static inline int mm_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 518 {
 519 #ifdef CONFIG_PGSTE
 520         if (unlikely(mm->context.alloc_pgste))
 521                 return 1;
 522 #endif
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 static inline pte_t clear_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 527 {
 528         return __pte(pte_val(pte) & ~pgprot_val(prot));
 529 }
 530
 531 static inline pte_t set_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 532 {
 533         return __pte(pte_val(pte) | pgprot_val(prot));
 534 }
 535
 536 static inline pmd_t clear_pmd_bit(pmd_t pmd, pgprot_t prot)
 537 {
 538         return __pmd(pmd_val(pmd) & ~pgprot_val(prot));
 539 }
 540
 541 static inline pmd_t set_pmd_bit(pmd_t pmd, pgprot_t prot)
 542 {
 543         return __pmd(pmd_val(pmd) | pgprot_val(prot));
 544 }
 545
 546 static inline pud_t clear_pud_bit(pud_t pud, pgprot_t prot)
 547 {
 548         return __pud(pud_val(pud) & ~pgprot_val(prot));
 549 }
 550
 551 static inline pud_t set_pud_bit(pud_t pud, pgprot_t prot)
 552 {
 553         return __pud(pud_val(pud) | pgprot_val(prot));
 554 }
 555
 556 /*
 557  * In the case that a guest uses storage keys
 558  * faults should no longer be backed by zero pages
 559  */
 560 #define mm_forbids_zeropage mm_has_pgste
 561 static inline int mm_uses_skeys(struct mm_struct *mm)
 562 {
 563 #ifdef CONFIG_PGSTE
 564         if (mm->context.uses_skeys)
 565                 return 1;
 566 #endif
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 static inline void csp(unsigned int *ptr, unsigned int old, unsigned int new)
 571 {
 572         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 573         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 574
 575         asm volatile(
 576                 "       csp     %[r1],%[address]"
 577                 : [r1] "+&d" (r1.pair), "+m" (*ptr)
 578                 : [address] "d" (address)
 579                 : "cc");
 580 }
 581
 582 static inline void cspg(unsigned long *ptr, unsigned long old, unsigned long new)
 583 {
 584         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 585         unsigned long address = (unsigned long)ptr | 1;
 586
 587         asm volatile(
 588                 "       cspg    %[r1],%[address]"
 589                 : [r1] "+&d" (r1.pair), "+m" (*ptr)
 590                 : [address] "d" (address)
 591                 : "cc");
 592 }
 593
 594 #define CRDTE_DTT_PAGE          0x00UL
 595 #define CRDTE_DTT_SEGMENT       0x10UL
 596 #define CRDTE_DTT_REGION3       0x14UL
 597 #define CRDTE_DTT_REGION2       0x18UL
 598 #define CRDTE_DTT_REGION1       0x1cUL
 599
 600 static inline void crdte(unsigned long old, unsigned long new,
 601                          unsigned long *table, unsigned long dtt,
 602                          unsigned long address, unsigned long asce)
 603 {
 604         union register_pair r1 = { .even = old, .odd = new, };
 605         union register_pair r2 = { .even = __pa(table) | dtt, .odd = address, };
 606
 607         asm volatile(".insn rrf,0xb98f0000,%[r1],%[r2],%[asce],0"
 608                      : [r1] "+&d" (r1.pair)
 609                      : [r2] "d" (r2.pair), [asce] "a" (asce)
 610                      : "memory", "cc");
 611 }
 612
 613 /*
 614  * pgd/p4d/pud/pmd/pte query functions
 615  */
 616 static inline int pgd_folded(pgd_t pgd)
 617 {
 618         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1;
 619 }
 620
 621 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 622 {
 623         if (pgd_folded(pgd))
 624                 return 1;
 625         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 626 }
 627
 628 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 629 {
 630         if (pgd_folded(pgd))
 631                 return 0;
 632         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 633 }
 634
 635 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 636 {
 637         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 638                 return 0;
 639         return (pgd_val(pgd) & ~_REGION_ENTRY_BITS) != 0;
 640 }
 641
 642 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 643 {
 644         unsigned long origin_mask;
 645
 646         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 647         return (pgd_val(pgd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 648 }
 649
 650 static inline int p4d_folded(p4d_t p4d)
 651 {
 652         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2;
 653 }
 654
 655 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 656 {
 657         if (p4d_folded(p4d))
 658                 return 1;
 659         return (p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 660 }
 661
 662 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 663 {
 664         if (p4d_folded(p4d))
 665                 return 0;
 666         return p4d_val(p4d) == _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 667 }
 668
 669 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 670 {
 671         unsigned long origin_mask;
 672
 673         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 674         return (p4d_val(p4d) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 675 }
 676
 677 static inline int pud_folded(pud_t pud)
 678 {
 679         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3;
 680 }
 681
 682 static inline int pud_present(pud_t pud)
 683 {
 684         if (pud_folded(pud))
 685                 return 1;
 686         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 687 }
 688
 689 static inline int pud_none(pud_t pud)
 690 {
 691         if (pud_folded(pud))
 692                 return 0;
 693         return pud_val(pud) == _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 694 }
 695
 696 #define pud_leaf        pud_large
 697 static inline int pud_large(pud_t pud)
 698 {
 699         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 700                 return 0;
 701         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 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 #define pmd_write pmd_write
 750 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 751 {
 752         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 753 }
 754
 755 #define pud_write pud_write
 756 static inline int pud_write(pud_t pud)
 757 {
 758         return (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE) != 0;
 759 }
 760
 761 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 762 {
 763         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 764 }
 765
 766 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 767 {
 768         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 769 }
 770
 771 static inline int pte_present(pte_t pte)
 772 {
 773         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 774         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 775 }
 776
 777 static inline int pte_none(pte_t pte)
 778 {
 779         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 780         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 781 }
 782
 783 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 784 {
 785         /* Bit pattern: (pte & 0x201) == 0x200 */
 786         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 787                 == _PAGE_PROTECT;
 788 }
 789
 790 static inline int pte_special(pte_t pte)
 791 {
 792         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 793 }
 794
 795 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 796 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 797 {
 798         return pte_val(a) == pte_val(b);
 799 }
 800
 801 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 802 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 803 {
 804         return pte_present(pte) && !(pte_val(pte) & _PAGE_READ);
 805 }
 806
 807 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 808 {
 809         /* pmd_large(pmd) implies pmd_present(pmd) */
 810         return pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ);
 811 }
 812 #endif
 813
 814 #define __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE
 815 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
 816 {
 817         return pte_val(pte) & _PAGE_SWP_EXCLUSIVE;
 818 }
 819
 820 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
 821 {
 822         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SWP_EXCLUSIVE));
 823 }
 824
 825 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
 826 {
 827         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SWP_EXCLUSIVE));
 828 }
 829
 830 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 831 {
 832         return pte_val(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 833 }
 834 #define pte_swp_soft_dirty pte_soft_dirty
 835
 836 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 837 {
 838         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SOFT_DIRTY));
 839 }
 840 #define pte_swp_mksoft_dirty pte_mksoft_dirty
 841
 842 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 843 {
 844         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SOFT_DIRTY));
 845 }
 846 #define pte_swp_clear_soft_dirty pte_clear_soft_dirty
 847
 848 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 849 {
 850         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
 851 }
 852
 853 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 854 {
 855         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY));
 856 }
 857
 858 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 859 {
 860         return clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY));
 861 }
 862
 863 /*
 864  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 865  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 866  */
 867 static inline int pte_write(pte_t pte)
 868 {
 869         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 870 }
 871
 872 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 873 {
 874         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 875 }
 876
 877 static inline int pte_young(pte_t pte)
 878 {
 879         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 880 }
 881
 882 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 883 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 884 {
 885         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Extract the pgprot value from the given pte while at the same time making it
 890  * usable for kernel address space mappings where fault driven dirty and
 891  * young/old accounting is not supported, i.e _PAGE_PROTECT and _PAGE_INVALID
 892  * must not be set.
 893  */
 894 static inline pgprot_t pte_pgprot(pte_t pte)
 895 {
 896         unsigned long pte_flags = pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK;
 897
 898         if (pte_write(pte))
 899                 pte_flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 900         else
 901                 pte_flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL_RO);
 902         pte_flags |= pte_val(pte) & mio_wb_bit_mask;
 903
 904         return __pgprot(pte_flags);
 905 }
 906
 907 /*
 908  * pgd/pmd/pte modification functions
 909  */
 910
 911 static inline void set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 912 {
 913         WRITE_ONCE(*pgdp, pgd);
 914 }
 915
 916 static inline void set_p4d(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d)
 917 {
 918         WRITE_ONCE(*p4dp, p4d);
 919 }
 920
 921 static inline void set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
 922 {
 923         WRITE_ONCE(*pudp, pud);
 924 }
 925
 926 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 927 {
 928         WRITE_ONCE(*pmdp, pmd);
 929 }
 930
 931 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 932 {
 933         WRITE_ONCE(*ptep, pte);
 934 }
 935
 936 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 937 {
 938         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
 939                 set_pgd(pgd, __pgd(_REGION1_ENTRY_EMPTY));
 940 }
 941
 942 static inline void p4d_clear(p4d_t *p4d)
 943 {
 944         if ((p4d_val(*p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 945                 set_p4d(p4d, __p4d(_REGION2_ENTRY_EMPTY));
 946 }
 947
 948 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 949 {
 950         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 951                 set_pud(pud, __pud(_REGION3_ENTRY_EMPTY));
 952 }
 953
 954 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 955 {
 956         set_pmd(pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
 957 }
 958
 959 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 960 {
 961         set_pte(ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
 962 }
 963
 964 /*
 965  * The following pte modification functions only work if
 966  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 967  */
 968 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 969 {
 970         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(~_PAGE_CHG_MASK));
 971         pte = set_pte_bit(pte, newprot);
 972         /*
 973          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX
 974          * has the invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 975          */
 976         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 977                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_INVALID));
 978         /*
 979          * newprot for PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW and PAGE_RWX has the page
 980          * protection bit set, clear it again for writable, dirty pages
 981          */
 982         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 983                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
 984         return pte;
 985 }
 986
 987 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 988 {
 989         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_WRITE));
 990         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
 991 }
 992
 993 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 994 {
 995         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_WRITE));
 996         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 997                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
 998         return pte;
 999 }
1000
1001 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
1002 {
1003         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_DIRTY));
1004         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
1005 }
1006
1007 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
1008 {
1009         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY));
1010         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
1011                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_PROTECT));
1012         return pte;
1013 }
1014
1015 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
1016 {
1017         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_YOUNG));
1018         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_INVALID));
1019 }
1020
1021 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
1022 {
1023         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_YOUNG));
1024         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
1025                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_INVALID));
1026         return pte;
1027 }
1028
1029 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
1030 {
1031         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_SPECIAL));
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1035 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
1036 {
1037         return set_pte_bit(pte, __pgprot(_PAGE_LARGE));
1038 }
1039 #endif
1040
1041 #define IPTE_GLOBAL     0
1042 #define IPTE_LOCAL      1
1043
1044 #define IPTE_NODAT      0x400
1045 #define IPTE_GUEST_ASCE 0x800
1046
1047 static __always_inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep,
1048                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1049                                         int local)
1050 {
1051         unsigned long pto = __pa(ptep);
1052
1053         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1054                 /* Invalidation + TLB flush for the pte */
1055                 asm volatile(
1056                         "       ipte    %[r1],%[r2],0,%[m4]"
1057                         : "+m" (*ptep) : [r1] "a" (pto), [r2] "a" (address),
1058                           [m4] "i" (local));
1059                 return;
1060         }
1061
1062         /* Invalidate ptes with options + TLB flush of the ptes */
1063         opt = opt | (asce & _ASCE_ORIGIN);
1064         asm volatile(
1065                 "       ipte    %[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1066                 : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (opt)
1067                 : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1068 }
1069
1070 static __always_inline void __ptep_ipte_range(unsigned long address, int nr,
1071                                               pte_t *ptep, int local)
1072 {
1073         unsigned long pto = __pa(ptep);
1074
1075         /* Invalidate a range of ptes + TLB flush of the ptes */
1076         do {
1077                 asm volatile(
1078                         "       ipte %[r1],%[r2],%[r3],%[m4]"
1079                         : [r2] "+a" (address), [r3] "+a" (nr)
1080                         : [r1] "a" (pto), [m4] "i" (local) : "memory");
1081         } while (nr != 255);
1082 }
1083
1084 /*
1085  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1086  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1087  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1088  * to modify an active pte. The sequence is
1089  *   1) ptep_get_and_clear
1090  *   2) set_pte_at
1091  *   3) flush_tlb_range
1092  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1093  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1094  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1095  * is a nop.
1096  */
1097 pte_t ptep_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1098 pte_t ptep_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pte_t *, pte_t);
1099
1100 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1101 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1102                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1103 {
1104         pte_t pte = *ptep;
1105
1106         pte = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_mkold(pte));
1107         return pte_young(pte);
1108 }
1109
1110 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1111 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1112                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1113 {
1114         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1115 }
1116
1117 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1118 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1119                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
1120 {
1121         pte_t res;
1122
1123         res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1124         /* At this point the reference through the mapping is still present */
1125         if (mm_is_protected(mm) && pte_present(res))
1126                 uv_convert_owned_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1127         return res;
1128 }
1129
1130 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1131 pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1132 void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *, unsigned long,
1133                              pte_t *, pte_t, pte_t);
1134
1135 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1136 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1137                                      unsigned long addr, pte_t *ptep)
1138 {
1139         pte_t res;
1140
1141         res = ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1142         /* At this point the reference through the mapping is still present */
1143         if (mm_is_protected(vma->vm_mm) && pte_present(res))
1144                 uv_convert_owned_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1145         return res;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1150  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1151  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1152  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1153  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1154  */
1155 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1156 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1157                                             unsigned long addr,
1158                                             pte_t *ptep, int full)
1159 {
1160         pte_t res;
1161
1162         if (full) {
1163                 res = *ptep;
1164                 set_pte(ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1165         } else {
1166                 res = ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, __pte(_PAGE_INVALID));
1167         }
1168         /* Nothing to do */
1169         if (!mm_is_protected(mm) || !pte_present(res))
1170                 return res;
1171         /*
1172          * At this point the reference through the mapping is still present.
1173          * The notifier should have destroyed all protected vCPUs at this
1174          * point, so the destroy should be successful.
1175          */
1176         if (full && !uv_destroy_owned_page(pte_val(res) & PAGE_MASK))
1177                 return res;
1178         /*
1179          * If something went wrong and the page could not be destroyed, or
1180          * if this is not a mm teardown, the slower export is used as
1181          * fallback instead.
1182          */
1183         uv_convert_owned_from_secure(pte_val(res) & PAGE_MASK);
1184         return res;
1185 }
1186
1187 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1188 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1189                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1190 {
1191         pte_t pte = *ptep;
1192
1193         if (pte_write(pte))
1194                 ptep_xchg_lazy(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(pte));
1195 }
1196
1197 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1198 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1199                                         unsigned long addr, pte_t *ptep,
1200                                         pte_t entry, int dirty)
1201 {
1202         if (pte_same(*ptep, entry))
1203                 return 0;
1204         ptep_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, ptep, entry);
1205         return 1;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Additional functions to handle KVM guest page tables
1210  */
1211 void ptep_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1212                      pte_t *ptep, pte_t entry);
1213 void ptep_set_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1214 void ptep_notify(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1215                  pte_t *ptep, unsigned long bits);
1216 int ptep_force_prot(struct mm_struct *mm, unsigned long gaddr,
1217                     pte_t *ptep, int prot, unsigned long bit);
1218 void ptep_zap_unused(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1219                      pte_t *ptep , int reset);
1220 void ptep_zap_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep);
1221 int ptep_shadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr,
1222                     pte_t *sptep, pte_t *tptep, pte_t pte);
1223 void ptep_unshadow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long saddr, pte_t *ptep);
1224
1225 bool ptep_test_and_clear_uc(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1226                             pte_t *ptep);
1227 int set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1228                           unsigned char key, bool nq);
1229 int cond_set_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1230                                unsigned char key, unsigned char *oldkey,
1231                                bool nq, bool mr, bool mc);
1232 int reset_guest_reference_bit(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1233 int get_guest_storage_key(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1234                           unsigned char *key);
1235
1236 int set_pgste_bits(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1237                                 unsigned long bits, unsigned long value);
1238 int get_pgste(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, unsigned long *pgstep);
1239 int pgste_perform_essa(struct mm_struct *mm, unsigned long hva, int orc,
1240                         unsigned long *oldpte, unsigned long *oldpgste);
1241 void gmap_pmdp_csp(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1242 void gmap_pmdp_invalidate(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1243 void gmap_pmdp_idte_local(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1244 void gmap_pmdp_idte_global(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr);
1245
1246 #define pgprot_writecombine     pgprot_writecombine
1247 pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot);
1248
1249 #define pgprot_writethrough     pgprot_writethrough
1250 pgprot_t pgprot_writethrough(pgprot_t prot);
1251
1252 /*
1253  * Certain architectures need to do special things when PTEs
1254  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
1255  * hook is made available.
1256  */
1257 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1258                               pte_t *ptep, pte_t entry)
1259 {
1260         if (pte_present(entry))
1261                 entry = clear_pte_bit(entry, __pgprot(_PAGE_UNUSED));
1262         if (mm_has_pgste(mm))
1263                 ptep_set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
1264         else
1265                 set_pte(ptep, entry);
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1270  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1271  */
1272 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1273 {
1274         pte_t __pte;
1275
1276         __pte = __pte(physpage | pgprot_val(pgprot));
1277         if (!MACHINE_HAS_NX)
1278                 __pte = clear_pte_bit(__pte, __pgprot(_PAGE_NOEXEC));
1279         return pte_mkyoung(__pte);
1280 }
1281
1282 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1283 {
1284         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1285         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1286
1287         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1288                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1289         return __pte;
1290 }
1291
1292 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1293 #define p4d_index(address) (((address) >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D-1))
1294 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1295 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1296
1297 #define p4d_deref(pud) ((unsigned long)__va(p4d_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN))
1298 #define pgd_deref(pgd) ((unsigned long)__va(pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN))
1299
1300 static inline unsigned long pmd_deref(pmd_t pmd)
1301 {
1302         unsigned long origin_mask;
1303
1304         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1305         if (pmd_large(pmd))
1306                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1307         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & origin_mask);
1308 }
1309
1310 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
1311 {
1312         return __pa(pmd_deref(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
1313 }
1314
1315 static inline unsigned long pud_deref(pud_t pud)
1316 {
1317         unsigned long origin_mask;
1318
1319         origin_mask = _REGION_ENTRY_ORIGIN;
1320         if (pud_large(pud))
1321                 origin_mask = _REGION3_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1322         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & origin_mask);
1323 }
1324
1325 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
1326 {
1327         return __pa(pud_deref(pud)) >> PAGE_SHIFT;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * The pgd_offset function *always* adds the index for the top-level
1332  * region/segment table. This is done to get a sequence like the
1333  * following to work:
1334  *      pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
1335  *      pgd = READ_ONCE(*pgdp);
1336  *      p4dp = p4d_offset(&pgd, addr);
1337  *      ...
1338  * The subsequent p4d_offset, pud_offset and pmd_offset functions
1339  * only add an index if they dereferenced the pointer.
1340  */
1341 static inline pgd_t *pgd_offset_raw(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1342 {
1343         unsigned long rste;
1344         unsigned int shift;
1345
1346         /* Get the first entry of the top level table */
1347         rste = pgd_val(*pgd);
1348         /* Pick up the shift from the table type of the first entry */
1349         shift = ((rste & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >> 2) * 11 + 20;
1350         return pgd + ((address >> shift) & (PTRS_PER_PGD - 1));
1351 }
1352
1353 #define pgd_offset(mm, address) pgd_offset_raw(READ_ONCE((mm)->pgd), address)
1354
1355 static inline p4d_t *p4d_offset_lockless(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long address)
1356 {
1357         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R1)
1358                 return (p4d_t *) pgd_deref(pgd) + p4d_index(address);
1359         return (p4d_t *) pgdp;
1360 }
1361 #define p4d_offset_lockless p4d_offset_lockless
1362
1363 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgdp, unsigned long address)
1364 {
1365         return p4d_offset_lockless(pgdp, *pgdp, address);
1366 }
1367
1368 static inline pud_t *pud_offset_lockless(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long address)
1369 {
1370         if ((p4d_val(p4d) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1371                 return (pud_t *) p4d_deref(p4d) + pud_index(address);
1372         return (pud_t *) p4dp;
1373 }
1374 #define pud_offset_lockless pud_offset_lockless
1375
1376 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4dp, unsigned long address)
1377 {
1378         return pud_offset_lockless(p4dp, *p4dp, address);
1379 }
1380 #define pud_offset pud_offset
1381
1382 static inline pmd_t *pmd_offset_lockless(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long address)
1383 {
1384         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >= _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1385                 return (pmd_t *) pud_deref(pud) + pmd_index(address);
1386         return (pmd_t *) pudp;
1387 }
1388 #define pmd_offset_lockless pmd_offset_lockless
1389
1390 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pudp, unsigned long address)
1391 {
1392         return pmd_offset_lockless(pudp, *pudp, address);
1393 }
1394 #define pmd_offset pmd_offset
1395
1396 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
1397 {
1398         return (unsigned long) pmd_deref(pmd);
1399 }
1400
1401 static inline bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
1402 {
1403         return end <= current->mm->context.asce_limit;
1404 }
1405 #define gup_fast_permitted gup_fast_permitted
1406
1407 #define pfn_pte(pfn, pgprot)    mk_pte_phys(((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1408 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1409 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1410
1411 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1412 #define pud_page(pud) pfn_to_page(pud_pfn(pud))
1413 #define p4d_page(p4d) pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
1414 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
1415
1416 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1417 {
1418         pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_WRITE));
1419         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1420 }
1421
1422 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1423 {
1424         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_WRITE));
1425         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY)
1426                 pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1427         return pmd;
1428 }
1429
1430 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1431 {
1432         pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_DIRTY));
1433         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1434 }
1435
1436 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1437 {
1438         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY));
1439         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1440                 pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1441         return pmd;
1442 }
1443
1444 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
1445 {
1446         pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_WRITE));
1447         return set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1448 }
1449
1450 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
1451 {
1452         pud = set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_WRITE));
1453         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_DIRTY)
1454                 pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1455         return pud;
1456 }
1457
1458 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
1459 {
1460         pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_DIRTY));
1461         return set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1462 }
1463
1464 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
1465 {
1466         pud = set_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION3_ENTRY_DIRTY | _REGION3_ENTRY_SOFT_DIRTY));
1467         if (pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_WRITE)
1468                 pud = clear_pud_bit(pud, __pgprot(_REGION_ENTRY_PROTECT));
1469         return pud;
1470 }
1471
1472 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1473 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1474 {
1475         /*
1476          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_RO, PAGE_RX, PAGE_RW or PAGE_RWX
1477          * (see __Pxxx / __Sxxx). Convert to segment table entry format.
1478          */
1479         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1480                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1481         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RO))
1482                 return pgprot_val(SEGMENT_RO);
1483         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RX))
1484                 return pgprot_val(SEGMENT_RX);
1485         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_RW))
1486                 return pgprot_val(SEGMENT_RW);
1487         return pgprot_val(SEGMENT_RWX);
1488 }
1489
1490 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1491 {
1492         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_YOUNG));
1493         if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1494                 pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1495         return pmd;
1496 }
1497
1498 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1499 {
1500         pmd = clear_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_YOUNG));
1501         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1502 }
1503
1504 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1505 {
1506         unsigned long mask;
1507
1508         mask  = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
1509         mask |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1510         mask |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1511         mask |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1512         mask |= _SEGMENT_ENTRY_SOFT_DIRTY;
1513         pmd = __pmd(pmd_val(pmd) & mask);
1514         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(massage_pgprot_pmd(newprot)));
1515         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1516                 pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1517         if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1518                 pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID));
1519         return pmd;
1520 }
1521
1522 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1523 {
1524         return __pmd(physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot));
1525 }
1526
1527 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1528
1529 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1530 {
1531         csp((unsigned int *)pmdp + 1, pmd_val(*pmdp),
1532             pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1533 }
1534
1535 #define IDTE_GLOBAL     0
1536 #define IDTE_LOCAL      1
1537
1538 #define IDTE_PTOA       0x0800
1539 #define IDTE_NODAT      0x1000
1540 #define IDTE_GUEST_ASCE 0x2000
1541
1542 static __always_inline void __pmdp_idte(unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1543                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1544                                         int local)
1545 {
1546         unsigned long sto;
1547
1548         sto = __pa(pmdp) - pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t);
1549         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1550                 /* flush without guest asce */
1551                 asm volatile(
1552                         "       idte    %[r1],0,%[r2],%[m4]"
1553                         : "+m" (*pmdp)
1554                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK)),
1555                           [m4] "i" (local)
1556                         : "cc" );
1557         } else {
1558                 /* flush with guest asce */
1559                 asm volatile(
1560                         "       idte    %[r1],%[r3],%[r2],%[m4]"
1561                         : "+m" (*pmdp)
1562                         : [r1] "a" (sto), [r2] "a" ((addr & HPAGE_MASK) | opt),
1563                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1564                         : "cc" );
1565         }
1566 }
1567
1568 static __always_inline void __pudp_idte(unsigned long addr, pud_t *pudp,
1569                                         unsigned long opt, unsigned long asce,
1570                                         int local)
1571 {
1572         unsigned long r3o;
1573
1574         r3o = __pa(pudp) - pud_index(addr) * sizeof(pud_t);
1575         r3o |= _ASCE_TYPE_REGION3;
1576         if (__builtin_constant_p(opt) && opt == 0) {
1577                 /* flush without guest asce */
1578                 asm volatile(
1579                         "       idte    %[r1],0,%[r2],%[m4]"
1580                         : "+m" (*pudp)
1581                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK)),
1582                           [m4] "i" (local)
1583                         : "cc");
1584         } else {
1585                 /* flush with guest asce */
1586                 asm volatile(
1587                         "       idte    %[r1],%[r3],%[r2],%[m4]"
1588                         : "+m" (*pudp)
1589                         : [r1] "a" (r3o), [r2] "a" ((addr & PUD_MASK) | opt),
1590                           [r3] "a" (asce), [m4] "i" (local)
1591                         : "cc" );
1592         }
1593 }
1594
1595 pmd_t pmdp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1596 pmd_t pmdp_xchg_lazy(struct mm_struct *, unsigned long, pmd_t *, pmd_t);
1597 pud_t pudp_xchg_direct(struct mm_struct *, unsigned long, pud_t *, pud_t);
1598
1599 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1600
1601 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1602 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1603                                 pgtable_t pgtable);
1604
1605 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1606 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1607
1608 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1609 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1610                                         unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
1611                                         pmd_t entry, int dirty)
1612 {
1613         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1614
1615         entry = pmd_mkyoung(entry);
1616         if (dirty)
1617                 entry = pmd_mkdirty(entry);
1618         if (pmd_val(*pmdp) == pmd_val(entry))
1619                 return 0;
1620         pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, entry);
1621         return 1;
1622 }
1623
1624 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1625 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1626                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1627 {
1628         pmd_t pmd = *pmdp;
1629
1630         pmd = pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd_mkold(pmd));
1631         return pmd_young(pmd);
1632 }
1633
1634 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1635 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1636                                          unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1637 {
1638         VM_BUG_ON(addr & ~HPAGE_MASK);
1639         return pmdp_test_and_clear_young(vma, addr, pmdp);
1640 }
1641
1642 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1643                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1644 {
1645         if (!MACHINE_HAS_NX)
1646                 entry = clear_pmd_bit(entry, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_NOEXEC));
1647         set_pmd(pmdp, entry);
1648 }
1649
1650 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1651 {
1652         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_LARGE));
1653         pmd = set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_YOUNG));
1654         return set_pmd_bit(pmd, __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT));
1655 }
1656
1657 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1658 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1659                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1660 {
1661         return pmdp_xchg_direct(mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1662 }
1663
1664 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
1665 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
1666                                                  unsigned long addr,
1667                                                  pmd_t *pmdp, int full)
1668 {
1669         if (full) {
1670                 pmd_t pmd = *pmdp;
1671                 set_pmd(pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1672                 return pmd;
1673         }
1674         return pmdp_xchg_lazy(vma->vm_mm, addr, pmdp, __pmd(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY));
1675 }
1676
1677 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
1678 static inline pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1679                                           unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1680 {
1681         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, pmdp);
1682 }
1683
1684 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1685 static inline pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1686                                    unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1687 {
1688         pmd_t pmd = __pmd(pmd_val(*pmdp) | _SEGMENT_ENTRY_INVALID);
1689
1690         return pmdp_xchg_direct(vma->vm_mm, addr, pmdp, pmd);
1691 }
1692
1693 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1694 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1695                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1696 {
1697         pmd_t pmd = *pmdp;
1698
1699         if (pmd_write(pmd))
1700                 pmd = pmdp_xchg_lazy(mm, addr, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1701 }
1702
1703 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
1704                                         unsigned long address,
1705                                         pmd_t *pmdp)
1706 {
1707         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1708 }
1709 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
1710
1711 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1712 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1713
1714 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1715 {
1716         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1717 }
1718
1719 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
1720 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1721 {
1722         return MACHINE_HAS_EDAT1 ? 1 : 0;
1723 }
1724 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1725
1726 /*
1727  * 64 bit swap entry format:
1728  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1729  * Bits 54 and 63 are used to indicate the page type. Bit 53 marks the pte
1730  * as invalid.
1731  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x201) == 0x200
1732  * |                      offset                        |E11XX|type |S0|
1733  * |0000000000111111111122222222223333333333444444444455|55555|55566|66|
1734  * |0123456789012345678901234567890123456789012345678901|23456|78901|23|
1735  *
1736  * Bits 0-51 store the offset.
1737  * Bit 52 (E) is used to remember PG_anon_exclusive.
1738  * Bits 57-61 store the type.
1739  * Bit 62 (S) is used for softdirty tracking.
1740  * Bits 55 and 56 (X) are unused.
1741  */
1742
1743 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << 52) - 1)
1744 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      12
1745 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << 5) - 1)
1746 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
1747
1748 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1749 {
1750         unsigned long pteval;
1751
1752         pteval = _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT;
1753         pteval |= (offset & __SWP_OFFSET_MASK) << __SWP_OFFSET_SHIFT;
1754         pteval |= (type & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT;
1755         return __pte(pteval);
1756 }
1757
1758 static inline unsigned long __swp_type(swp_entry_t entry)
1759 {
1760         return (entry.val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK;
1761 }
1762
1763 static inline unsigned long __swp_offset(swp_entry_t entry)
1764 {
1765         return (entry.val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK;
1766 }
1767
1768 static inline swp_entry_t __swp_entry(unsigned long type, unsigned long offset)
1769 {
1770         return (swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte(type, offset)) };
1771 }
1772
1773 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1774 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1775
1776 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1777
1778 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1779 extern void vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1780 extern int s390_enable_sie(void);
1781 extern int s390_enable_skey(void);
1782 extern void s390_reset_cmma(struct mm_struct *mm);
1783
1784 /* s390 has a private copy of get unmapped area to deal with cache synonyms */
1785 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1786 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1787
1788 #define pmd_pgtable(pmd) \
1789         ((pgtable_t)__va(pmd_val(pmd) & -sizeof(pte_t)*PTRS_PER_PTE))
1790
1791 #endif /* _S390_PAGE_H */