include/linux/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_PGTABLE_H
   3 #define _LINUX_PGTABLE_H
   4
   5 #include <linux/pfn.h>
   6 #include <asm/pgtable.h>
   7
   8 #ifndef __ASSEMBLY__
   9 #ifdef CONFIG_MMU
  10
  11 #include <linux/mm_types.h>
  12 #include <linux/bug.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <asm-generic/pgtable_uffd.h>
  15
  16 #if 5 - defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED) - defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) - \
  17         defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) != CONFIG_PGTABLE_LEVELS
  18 #error CONFIG_PGTABLE_LEVELS is not consistent with __PAGETABLE_{P4D,PUD,PMD}_FOLDED
  19 #endif
  20
  21 /*
  22  * On almost all architectures and configurations, 0 can be used as the
  23  * upper ceiling to free_pgtables(): on many architectures it has the same
  24  * effect as using TASK_SIZE.  However, there is one configuration which
  25  * must impose a more careful limit, to avoid freeing kernel pgtables.
  26  */
  27 #ifndef USER_PGTABLES_CEILING
  28 #define USER_PGTABLES_CEILING   0UL
  29 #endif
  30
  31 /*
  32  * A page table page can be thought of an array like this: pXd_t[PTRS_PER_PxD]
  33  *
  34  * The pXx_index() functions return the index of the entry in the page
  35  * table page which would control the given virtual address
  36  *
  37  * As these functions may be used by the same code for different levels of
  38  * the page table folding, they are always available, regardless of
  39  * CONFIG_PGTABLE_LEVELS value. For the folded levels they simply return 0
  40  * because in such cases PTRS_PER_PxD equals 1.
  41  */
  42
  43 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
  44 {
  45         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
  46 }
  47
  48 #ifndef pmd_index
  49 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
  50 {
  51         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
  52 }
  53 #define pmd_index pmd_index
  54 #endif
  55
  56 #ifndef pud_index
  57 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
  58 {
  59         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
  60 }
  61 #define pud_index pud_index
  62 #endif
  63
  64 #ifndef pgd_index
  65 /* Must be a compile-time constant, so implement it as a macro */
  66 #define pgd_index(a)  (((a) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
  67 #endif
  68
  69 #ifndef pte_offset_kernel
  70 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
  71 {
  72         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
  73 }
  74 #define pte_offset_kernel pte_offset_kernel
  75 #endif
  76
  77 #if defined(CONFIG_HIGHPTE)
  78 #define pte_offset_map(dir, address)                            \
  79         ((pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(dir))) +               \
  80          pte_index((address)))
  81 #define pte_unmap(pte) kunmap_atomic((pte))
  82 #else
  83 #define pte_offset_map(dir, address)    pte_offset_kernel((dir), (address))
  84 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))    /* NOP */
  85 #endif
  86
  87 /* Find an entry in the second-level page table.. */
  88 #ifndef pmd_offset
  89 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
  90 {
  91         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
  92 }
  93 #define pmd_offset pmd_offset
  94 #endif
  95
  96 #ifndef pud_offset
  97 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4d, unsigned long address)
  98 {
  99         return (pud_t *)p4d_page_vaddr(*p4d) + pud_index(address);
 100 }
 101 #define pud_offset pud_offset
 102 #endif
 103
 104 static inline pgd_t *pgd_offset_pgd(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 105 {
 106         return (pgd + pgd_index(address));
 107 };
 108
 109 /*
 110  * a shortcut to get a pgd_t in a given mm
 111  */
 112 #ifndef pgd_offset
 113 #define pgd_offset(mm, address)         pgd_offset_pgd((mm)->pgd, (address))
 114 #endif
 115
 116 /*
 117  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
 118  * of a process's
 119  */
 120 #define pgd_offset_k(address)           pgd_offset(&init_mm, (address))
 121
 122 /*
 123  * In many cases it is known that a virtual address is mapped at PMD or PTE
 124  * level, so instead of traversing all the page table levels, we can get a
 125  * pointer to the PMD entry in user or kernel page table or translate a virtual
 126  * address to the pointer in the PTE in the kernel page tables with simple
 127  * helpers.
 128  */
 129 static inline pmd_t *pmd_off(struct mm_struct *mm, unsigned long va)
 130 {
 131         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset(mm, va), va), va), va);
 132 }
 133
 134 static inline pmd_t *pmd_off_k(unsigned long va)
 135 {
 136         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset_k(va), va), va), va);
 137 }
 138
 139 static inline pte_t *virt_to_kpte(unsigned long vaddr)
 140 {
 141         pmd_t *pmd = pmd_off_k(vaddr);
 142
 143         return pmd_none(*pmd) ? NULL : pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
 144 }
 145
 146 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 147 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 148                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
 149                                  pte_t entry, int dirty);
 150 #endif
 151
 152 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 153 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 154 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 155                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 156                                  pmd_t entry, int dirty);
 157 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 158                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
 159                                  pud_t entry, int dirty);
 160 #else
 161 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 162                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 163                                         pmd_t entry, int dirty)
 164 {
 165         BUILD_BUG();
 166         return 0;
 167 }
 168 static inline int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 169                                         unsigned long address, pud_t *pudp,
 170                                         pud_t entry, int dirty)
 171 {
 172         BUILD_BUG();
 173         return 0;
 174 }
 175 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 176 #endif
 177
 178 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 179 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 180                                             unsigned long address,
 181                                             pte_t *ptep)
 182 {
 183         pte_t pte = *ptep;
 184         int r = 1;
 185         if (!pte_young(pte))
 186                 r = 0;
 187         else
 188                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, pte_mkold(pte));
 189         return r;
 190 }
 191 #endif
 192
 193 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 194 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 195 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 196                                             unsigned long address,
 197                                             pmd_t *pmdp)
 198 {
 199         pmd_t pmd = *pmdp;
 200         int r = 1;
 201         if (!pmd_young(pmd))
 202                 r = 0;
 203         else
 204                 set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd_mkold(pmd));
 205         return r;
 206 }
 207 #else
 208 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 209                                             unsigned long address,
 210                                             pmd_t *pmdp)
 211 {
 212         BUILD_BUG();
 213         return 0;
 214 }
 215 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 216 #endif
 217
 218 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 219 int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 220                            unsigned long address, pte_t *ptep);
 221 #endif
 222
 223 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 224 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 225 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 226                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 227 #else
 228 /*
 229  * Despite relevant to THP only, this API is called from generic rmap code
 230  * under PageTransHuge(), hence needs a dummy implementation for !THP
 231  */
 232 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 233                                          unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 234 {
 235         BUILD_BUG();
 236         return 0;
 237 }
 238 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 239 #endif
 240
 241 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 242 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 243                                        unsigned long address,
 244                                        pte_t *ptep)
 245 {
 246         pte_t pte = *ptep;
 247         pte_clear(mm, address, ptep);
 248         return pte;
 249 }
 250 #endif
 251
 252 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET
 253 static inline pte_t ptep_get(pte_t *ptep)
 254 {
 255         return READ_ONCE(*ptep);
 256 }
 257 #endif
 258
 259 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 260 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 261 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 262                                             unsigned long address,
 263                                             pmd_t *pmdp)
 264 {
 265         pmd_t pmd = *pmdp;
 266         pmd_clear(pmdp);
 267         return pmd;
 268 }
 269 #endif /* __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
 270 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 271 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 272                                             unsigned long address,
 273                                             pud_t *pudp)
 274 {
 275         pud_t pud = *pudp;
 276
 277         pud_clear(pudp);
 278         return pud;
 279 }
 280 #endif /* __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
 281 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 282
 283 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 284 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
 285 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
 286                                             unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 287                                             int full)
 288 {
 289         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
 290 }
 291 #endif
 292
 293 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
 294 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
 295                                             unsigned long address, pud_t *pudp,
 296                                             int full)
 297 {
 298         return pudp_huge_get_and_clear(mm, address, pudp);
 299 }
 300 #endif
 301 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 302
 303 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
 304 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
 305                                             unsigned long address, pte_t *ptep,
 306                                             int full)
 307 {
 308         pte_t pte;
 309         pte = ptep_get_and_clear(mm, address, ptep);
 310         return pte;
 311 }
 312 #endif
 313
 314
 315 /*
 316  * If two threads concurrently fault at the same page, the thread that
 317  * won the race updates the PTE and its local TLB/Cache. The other thread
 318  * gives up, simply does nothing, and continues; on architectures where
 319  * software can update TLB,  local TLB can be updated here to avoid next page
 320  * fault. This function updates TLB only, do nothing with cache or others.
 321  * It is the difference with function update_mmu_cache.
 322  */
 323 #ifndef __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
 324 static inline void update_mmu_tlb(struct vm_area_struct *vma,
 325                                 unsigned long address, pte_t *ptep)
 326 {
 327 }
 328 #define __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
 329 #endif
 330
 331 /*
 332  * Some architectures may be able to avoid expensive synchronization
 333  * primitives when modifications are made to PTE's which are already
 334  * not present, or in the process of an address space destruction.
 335  */
 336 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
 337 static inline void pte_clear_not_present_full(struct mm_struct *mm,
 338                                               unsigned long address,
 339                                               pte_t *ptep,
 340                                               int full)
 341 {
 342         pte_clear(mm, address, ptep);
 343 }
 344 #endif
 345
 346 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
 347 extern pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 348                               unsigned long address,
 349                               pte_t *ptep);
 350 #endif
 351
 352 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
 353 extern pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 354                               unsigned long address,
 355                               pmd_t *pmdp);
 356 extern pud_t pudp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 357                               unsigned long address,
 358                               pud_t *pudp);
 359 #endif
 360
 361 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 362 struct mm_struct;
 363 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
 364 {
 365         pte_t old_pte = *ptep;
 366         set_pte_at(mm, address, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
 367 }
 368 #endif
 369
 370 /*
 371  * On some architectures hardware does not set page access bit when accessing
 372  * memory page, it is responsibilty of software setting this bit. It brings
 373  * out extra page fault penalty to track page access bit. For optimization page
 374  * access bit can be set during all page fault flow on these arches.
 375  * To be differentiate with macro pte_mkyoung, this macro is used on platforms
 376  * where software maintains page access bit.
 377  */
 378 #ifndef pte_sw_mkyoung
 379 static inline pte_t pte_sw_mkyoung(pte_t pte)
 380 {
 381         return pte;
 382 }
 383 #define pte_sw_mkyoung  pte_sw_mkyoung
 384 #endif
 385
 386 #ifndef pte_savedwrite
 387 #define pte_savedwrite pte_write
 388 #endif
 389
 390 #ifndef pte_mk_savedwrite
 391 #define pte_mk_savedwrite pte_mkwrite
 392 #endif
 393
 394 #ifndef pte_clear_savedwrite
 395 #define pte_clear_savedwrite pte_wrprotect
 396 #endif
 397
 398 #ifndef pmd_savedwrite
 399 #define pmd_savedwrite pmd_write
 400 #endif
 401
 402 #ifndef pmd_mk_savedwrite
 403 #define pmd_mk_savedwrite pmd_mkwrite
 404 #endif
 405
 406 #ifndef pmd_clear_savedwrite
 407 #define pmd_clear_savedwrite pmd_wrprotect
 408 #endif
 409
 410 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 411 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 412 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 413                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 414 {
 415         pmd_t old_pmd = *pmdp;
 416         set_pmd_at(mm, address, pmdp, pmd_wrprotect(old_pmd));
 417 }
 418 #else
 419 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 420                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 421 {
 422         BUILD_BUG();
 423 }
 424 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 425 #endif
 426 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_SET_WRPROTECT
 427 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 428 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 429                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
 430 {
 431         pud_t old_pud = *pudp;
 432
 433         set_pud_at(mm, address, pudp, pud_wrprotect(old_pud));
 434 }
 435 #else
 436 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 437                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
 438 {
 439         BUILD_BUG();
 440 }
 441 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
 442 #endif
 443
 444 #ifndef pmdp_collapse_flush
 445 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 446 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
 447                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 448 #else
 449 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
 450                                         unsigned long address,
 451                                         pmd_t *pmdp)
 452 {
 453         BUILD_BUG();
 454         return *pmdp;
 455 }
 456 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
 457 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 458 #endif
 459
 460 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
 461 extern void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
 462                                        pgtable_t pgtable);
 463 #endif
 464
 465 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
 466 extern pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
 467 #endif
 468
 469 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 470 /*
 471  * This is an implementation of pmdp_establish() that is only suitable for an
 472  * architecture that doesn't have hardware dirty/accessed bits. In this case we
 473  * can't race with CPU which sets these bits and non-atomic aproach is fine.
 474  */
 475 static inline pmd_t generic_pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
 476                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 477 {
 478         pmd_t old_pmd = *pmdp;
 479         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
 480         return old_pmd;
 481 }
 482 #endif
 483
 484 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
 485 extern pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 486                             pmd_t *pmdp);
 487 #endif
 488
 489 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 490 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
 491 {
 492         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
 493 }
 494 #endif
 495
 496 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 497 /*
 498  * Some architectures provide facilities to virtualization guests
 499  * so that they can flag allocated pages as unused. This allows the
 500  * host to transparently reclaim unused pages. This function returns
 501  * whether the pte's page is unused.
 502  */
 503 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 504 {
 505         return 0;
 506 }
 507 #endif
 508
 509 #ifndef pte_access_permitted
 510 #define pte_access_permitted(pte, write) \
 511         (pte_present(pte) && (!(write) || pte_write(pte)))
 512 #endif
 513
 514 #ifndef pmd_access_permitted
 515 #define pmd_access_permitted(pmd, write) \
 516         (pmd_present(pmd) && (!(write) || pmd_write(pmd)))
 517 #endif
 518
 519 #ifndef pud_access_permitted
 520 #define pud_access_permitted(pud, write) \
 521         (pud_present(pud) && (!(write) || pud_write(pud)))
 522 #endif
 523
 524 #ifndef p4d_access_permitted
 525 #define p4d_access_permitted(p4d, write) \
 526         (p4d_present(p4d) && (!(write) || p4d_write(p4d)))
 527 #endif
 528
 529 #ifndef pgd_access_permitted
 530 #define pgd_access_permitted(pgd, write) \
 531         (pgd_present(pgd) && (!(write) || pgd_write(pgd)))
 532 #endif
 533
 534 #ifndef __HAVE_ARCH_PMD_SAME
 535 static inline int pmd_same(pmd_t pmd_a, pmd_t pmd_b)
 536 {
 537         return pmd_val(pmd_a) == pmd_val(pmd_b);
 538 }
 539
 540 static inline int pud_same(pud_t pud_a, pud_t pud_b)
 541 {
 542         return pud_val(pud_a) == pud_val(pud_b);
 543 }
 544 #endif
 545
 546 #ifndef __HAVE_ARCH_P4D_SAME
 547 static inline int p4d_same(p4d_t p4d_a, p4d_t p4d_b)
 548 {
 549         return p4d_val(p4d_a) == p4d_val(p4d_b);
 550 }
 551 #endif
 552
 553 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_SAME
 554 static inline int pgd_same(pgd_t pgd_a, pgd_t pgd_b)
 555 {
 556         return pgd_val(pgd_a) == pgd_val(pgd_b);
 557 }
 558 #endif
 559
 560 /*
 561  * Use set_p*_safe(), and elide TLB flushing, when confident that *no*
 562  * TLB flush will be required as a result of the "set". For example, use
 563  * in scenarios where it is known ahead of time that the routine is
 564  * setting non-present entries, or re-setting an existing entry to the
 565  * same value. Otherwise, use the typical "set" helpers and flush the
 566  * TLB.
 567  */
 568 #define set_pte_safe(ptep, pte) \
 569 ({ \
 570         WARN_ON_ONCE(pte_present(*ptep) && !pte_same(*ptep, pte)); \
 571         set_pte(ptep, pte); \
 572 })
 573
 574 #define set_pmd_safe(pmdp, pmd) \
 575 ({ \
 576         WARN_ON_ONCE(pmd_present(*pmdp) && !pmd_same(*pmdp, pmd)); \
 577         set_pmd(pmdp, pmd); \
 578 })
 579
 580 #define set_pud_safe(pudp, pud) \
 581 ({ \
 582         WARN_ON_ONCE(pud_present(*pudp) && !pud_same(*pudp, pud)); \
 583         set_pud(pudp, pud); \
 584 })
 585
 586 #define set_p4d_safe(p4dp, p4d) \
 587 ({ \
 588         WARN_ON_ONCE(p4d_present(*p4dp) && !p4d_same(*p4dp, p4d)); \
 589         set_p4d(p4dp, p4d); \
 590 })
 591
 592 #define set_pgd_safe(pgdp, pgd) \
 593 ({ \
 594         WARN_ON_ONCE(pgd_present(*pgdp) && !pgd_same(*pgdp, pgd)); \
 595         set_pgd(pgdp, pgd); \
 596 })
 597
 598 #ifndef __HAVE_ARCH_DO_SWAP_PAGE
 599 /*
 600  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
 601  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
 602  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
 603  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
 604  * page as metadata for the page. arch_do_swap_page() can restore this
 605  * metadata when a page is swapped back in.
 606  */
 607 static inline void arch_do_swap_page(struct mm_struct *mm,
 608                                      struct vm_area_struct *vma,
 609                                      unsigned long addr,
 610                                      pte_t pte, pte_t oldpte)
 611 {
 612
 613 }
 614 #endif
 615
 616 #ifndef __HAVE_ARCH_UNMAP_ONE
 617 /*
 618  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
 619  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
 620  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
 621  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
 622  * page as metadata for the page. arch_unmap_one() can save this
 623  * metadata on a swap-out of a page.
 624  */
 625 static inline int arch_unmap_one(struct mm_struct *mm,
 626                                   struct vm_area_struct *vma,
 627                                   unsigned long addr,
 628                                   pte_t orig_pte)
 629 {
 630         return 0;
 631 }
 632 #endif
 633
 634 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_OFFSET_GATE
 635 #define pgd_offset_gate(mm, addr)       pgd_offset(mm, addr)
 636 #endif
 637
 638 #ifndef __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
 639 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr) (pte)
 640 #endif
 641
 642 #ifndef pte_accessible
 643 # define pte_accessible(mm, pte)        ((void)(pte), 1)
 644 #endif
 645
 646 #ifndef flush_tlb_fix_spurious_fault
 647 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) flush_tlb_page(vma, address)
 648 #endif
 649
 650 /*
 651  * When walking page tables, get the address of the next boundary,
 652  * or the end address of the range if that comes earlier.  Although no
 653  * vma end wraps to 0, rounded up __boundary may wrap to 0 throughout.
 654  */
 655
 656 #define pgd_addr_end(addr, end)                                         \
 657 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;  \
 658         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
 659 })
 660
 661 #ifndef p4d_addr_end
 662 #define p4d_addr_end(addr, end)                                         \
 663 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + P4D_SIZE) & P4D_MASK;      \
 664         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
 665 })
 666 #endif
 667
 668 #ifndef pud_addr_end
 669 #define pud_addr_end(addr, end)                                         \
 670 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PUD_SIZE) & PUD_MASK;      \
 671         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
 672 })
 673 #endif
 674
 675 #ifndef pmd_addr_end
 676 #define pmd_addr_end(addr, end)                                         \
 677 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PMD_SIZE) & PMD_MASK;      \
 678         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
 679 })
 680 #endif
 681
 682 /*
 683  * When walking page tables, we usually want to skip any p?d_none entries;
 684  * and any p?d_bad entries - reporting the error before resetting to none.
 685  * Do the tests inline, but report and clear the bad entry in mm/memory.c.
 686  */
 687 void pgd_clear_bad(pgd_t *);
 688
 689 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
 690 void p4d_clear_bad(p4d_t *);
 691 #else
 692 #define p4d_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
 693 #endif
 694
 695 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 696 void pud_clear_bad(pud_t *);
 697 #else
 698 #define pud_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
 699 #endif
 700
 701 void pmd_clear_bad(pmd_t *);
 702
 703 static inline int pgd_none_or_clear_bad(pgd_t *pgd)
 704 {
 705         if (pgd_none(*pgd))
 706                 return 1;
 707         if (unlikely(pgd_bad(*pgd))) {
 708                 pgd_clear_bad(pgd);
 709                 return 1;
 710         }
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 static inline int p4d_none_or_clear_bad(p4d_t *p4d)
 715 {
 716         if (p4d_none(*p4d))
 717                 return 1;
 718         if (unlikely(p4d_bad(*p4d))) {
 719                 p4d_clear_bad(p4d);
 720                 return 1;
 721         }
 722         return 0;
 723 }
 724
 725 static inline int pud_none_or_clear_bad(pud_t *pud)
 726 {
 727         if (pud_none(*pud))
 728                 return 1;
 729         if (unlikely(pud_bad(*pud))) {
 730                 pud_clear_bad(pud);
 731                 return 1;
 732         }
 733         return 0;
 734 }
 735
 736 static inline int pmd_none_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
 737 {
 738         if (pmd_none(*pmd))
 739                 return 1;
 740         if (unlikely(pmd_bad(*pmd))) {
 741                 pmd_clear_bad(pmd);
 742                 return 1;
 743         }
 744         return 0;
 745 }
 746
 747 static inline pte_t __ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
 748                                              unsigned long addr,
 749                                              pte_t *ptep)
 750 {
 751         /*
 752          * Get the current pte state, but zero it out to make it
 753          * non-present, preventing the hardware from asynchronously
 754          * updating it.
 755          */
 756         return ptep_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, ptep);
 757 }
 758
 759 static inline void __ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
 760                                              unsigned long addr,
 761                                              pte_t *ptep, pte_t pte)
 762 {
 763         /*
 764          * The pte is non-present, so there's no hardware state to
 765          * preserve.
 766          */
 767         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, ptep, pte);
 768 }
 769
 770 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
 771 /*
 772  * Start a pte protection read-modify-write transaction, which
 773  * protects against asynchronous hardware modifications to the pte.
 774  * The intention is not to prevent the hardware from making pte
 775  * updates, but to prevent any updates it may make from being lost.
 776  *
 777  * This does not protect against other software modifications of the
 778  * pte; the appropriate pte lock must be held over the transation.
 779  *
 780  * Note that this interface is intended to be batchable, meaning that
 781  * ptep_modify_prot_commit may not actually update the pte, but merely
 782  * queue the update to be done at some later time.  The update must be
 783  * actually committed before the pte lock is released, however.
 784  */
 785 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
 786                                            unsigned long addr,
 787                                            pte_t *ptep)
 788 {
 789         return __ptep_modify_prot_start(vma, addr, ptep);
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Commit an update to a pte, leaving any hardware-controlled bits in
 794  * the PTE unmodified.
 795  */
 796 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
 797                                            unsigned long addr,
 798                                            pte_t *ptep, pte_t old_pte, pte_t pte)
 799 {
 800         __ptep_modify_prot_commit(vma, addr, ptep, pte);
 801 }
 802 #endif /* __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION */
 803 #endif /* CONFIG_MMU */
 804
 805 /*
 806  * No-op macros that just return the current protection value. Defined here
 807  * because these macros can be used even if CONFIG_MMU is not defined.
 808  */
 809
 810 #ifndef pgprot_nx
 811 #define pgprot_nx(prot) (prot)
 812 #endif
 813
 814 #ifndef pgprot_noncached
 815 #define pgprot_noncached(prot)  (prot)
 816 #endif
 817
 818 #ifndef pgprot_writecombine
 819 #define pgprot_writecombine pgprot_noncached
 820 #endif
 821
 822 #ifndef pgprot_writethrough
 823 #define pgprot_writethrough pgprot_noncached
 824 #endif
 825
 826 #ifndef pgprot_device
 827 #define pgprot_device pgprot_noncached
 828 #endif
 829
 830 #ifdef CONFIG_MMU
 831 #ifndef pgprot_modify
 832 #define pgprot_modify pgprot_modify
 833 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 834 {
 835         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_noncached(oldprot)))
 836                 newprot = pgprot_noncached(newprot);
 837         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_writecombine(oldprot)))
 838                 newprot = pgprot_writecombine(newprot);
 839         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_device(oldprot)))
 840                 newprot = pgprot_device(newprot);
 841         return newprot;
 842 }
 843 #endif
 844 #endif /* CONFIG_MMU */
 845
 846 #ifndef pgprot_encrypted
 847 #define pgprot_encrypted(prot)  (prot)
 848 #endif
 849
 850 #ifndef pgprot_decrypted
 851 #define pgprot_decrypted(prot)  (prot)
 852 #endif
 853
 854 /*
 855  * A facility to provide lazy MMU batching.  This allows PTE updates and
 856  * page invalidations to be delayed until a call to leave lazy MMU mode
 857  * is issued.  Some architectures may benefit from doing this, and it is
 858  * beneficial for both shadow and direct mode hypervisors, which may batch
 859  * the PTE updates which happen during this window.  Note that using this
 860  * interface requires that read hazards be removed from the code.  A read
 861  * hazard could result in the direct mode hypervisor case, since the actual
 862  * write to the page tables may not yet have taken place, so reads though
 863  * a raw PTE pointer after it has been modified are not guaranteed to be
 864  * up to date.  This mode can only be entered and left under the protection of
 865  * the page table locks for all page tables which may be modified.  In the UP
 866  * case, this is required so that preemption is disabled, and in the SMP case,
 867  * it must synchronize the delayed page table writes properly on other CPUs.
 868  */
 869 #ifndef __HAVE_ARCH_ENTER_LAZY_MMU_MODE
 870 #define arch_enter_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
 871 #define arch_leave_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
 872 #define arch_flush_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
 873 #endif
 874
 875 /*
 876  * A facility to provide batching of the reload of page tables and
 877  * other process state with the actual context switch code for
 878  * paravirtualized guests.  By convention, only one of the batched
 879  * update (lazy) modes (CPU, MMU) should be active at any given time,
 880  * entry should never be nested, and entry and exits should always be
 881  * paired.  This is for sanity of maintaining and reasoning about the
 882  * kernel code.  In this case, the exit (end of the context switch) is
 883  * in architecture-specific code, and so doesn't need a generic
 884  * definition.
 885  */
 886 #ifndef __HAVE_ARCH_START_CONTEXT_SWITCH
 887 #define arch_start_context_switch(prev) do {} while (0)
 888 #endif
 889
 890 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 891 #ifndef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 892 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 893 {
 894         return pmd;
 895 }
 896
 897 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
 898 {
 899         return 0;
 900 }
 901
 902 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 903 {
 904         return pmd;
 905 }
 906 #endif
 907 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 908 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 909 {
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 914 {
 915         return 0;
 916 }
 917
 918 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 919 {
 920         return pte;
 921 }
 922
 923 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 924 {
 925         return pmd;
 926 }
 927
 928 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 929 {
 930         return pte;
 931 }
 932
 933 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 934 {
 935         return pmd;
 936 }
 937
 938 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
 939 {
 940         return pte;
 941 }
 942
 943 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
 944 {
 945         return 0;
 946 }
 947
 948 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 949 {
 950         return pte;
 951 }
 952
 953 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 954 {
 955         return pmd;
 956 }
 957
 958 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
 959 {
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 964 {
 965         return pmd;
 966 }
 967 #endif
 968
 969 #ifndef __HAVE_PFNMAP_TRACKING
 970 /*
 971  * Interfaces that can be used by architecture code to keep track of
 972  * memory type of pfn mappings specified by the remap_pfn_range,
 973  * vmf_insert_pfn.
 974  */
 975
 976 /*
 977  * track_pfn_remap is called when a _new_ pfn mapping is being established
 978  * by remap_pfn_range() for physical range indicated by pfn and size.
 979  */
 980 static inline int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
 981                                   unsigned long pfn, unsigned long addr,
 982                                   unsigned long size)
 983 {
 984         return 0;
 985 }
 986
 987 /*
 988  * track_pfn_insert is called when a _new_ single pfn is established
 989  * by vmf_insert_pfn().
 990  */
 991 static inline void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
 992                                     pfn_t pfn)
 993 {
 994 }
 995
 996 /*
 997  * track_pfn_copy is called when vma that is covering the pfnmap gets
 998  * copied through copy_page_range().
 999  */
1000 static inline int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma)
1001 {
1002         return 0;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * untrack_pfn is called while unmapping a pfnmap for a region.
1007  * untrack can be called for a specific region indicated by pfn and size or
1008  * can be for the entire vma (in which case pfn, size are zero).
1009  */
1010 static inline void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma,
1011                                unsigned long pfn, unsigned long size)
1012 {
1013 }
1014
1015 /*
1016  * untrack_pfn_moved is called while mremapping a pfnmap for a new region.
1017  */
1018 static inline void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma)
1019 {
1020 }
1021 #else
1022 extern int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1023                            unsigned long pfn, unsigned long addr,
1024                            unsigned long size);
1025 extern void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1026                              pfn_t pfn);
1027 extern int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma);
1028 extern void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long pfn,
1029                         unsigned long size);
1030 extern void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma);
1031 #endif
1032
1033 #ifdef __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
1034 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1035 {
1036         extern unsigned long zero_pfn;
1037         unsigned long offset_from_zero_pfn = pfn - zero_pfn;
1038         return offset_from_zero_pfn <= (zero_page_mask >> PAGE_SHIFT);
1039 }
1040
1041 #define my_zero_pfn(addr)       page_to_pfn(ZERO_PAGE(addr))
1042
1043 #else
1044 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1045 {
1046         extern unsigned long zero_pfn;
1047         return pfn == zero_pfn;
1048 }
1049
1050 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1051 {
1052         extern unsigned long zero_pfn;
1053         return zero_pfn;
1054 }
1055 #endif
1056
1057 #ifdef CONFIG_MMU
1058
1059 #ifndef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1060 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1061 {
1062         return 0;
1063 }
1064 #ifndef pmd_write
1065 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1066 {
1067         BUG();
1068         return 0;
1069 }
1070 #endif /* pmd_write */
1071 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1072
1073 #ifndef pud_write
1074 static inline int pud_write(pud_t pud)
1075 {
1076         BUG();
1077         return 0;
1078 }
1079 #endif /* pud_write */
1080
1081 #if !defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) || !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
1082 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
1083 {
1084         return 0;
1085 }
1086 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
1087 {
1088         return 0;
1089 }
1090 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
1091 {
1092         return 0;
1093 }
1094 #endif
1095
1096 #if !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || \
1097         (defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && \
1098          !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD))
1099 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
1100 {
1101         return 0;
1102 }
1103 #endif
1104
1105 /* See pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad for discussion. */
1106 static inline int pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud_t *pud)
1107 {
1108         pud_t pudval = READ_ONCE(*pud);
1109
1110         if (pud_none(pudval) || pud_trans_huge(pudval) || pud_devmap(pudval))
1111                 return 1;
1112         if (unlikely(pud_bad(pudval))) {
1113                 pud_clear_bad(pud);
1114                 return 1;
1115         }
1116         return 0;
1117 }
1118
1119 /* See pmd_trans_unstable for discussion. */
1120 static inline int pud_trans_unstable(pud_t *pud)
1121 {
1122 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&                     \
1123         defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD)
1124         return pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud);
1125 #else
1126         return 0;
1127 #endif
1128 }
1129
1130 #ifndef pmd_read_atomic
1131 static inline pmd_t pmd_read_atomic(pmd_t *pmdp)
1132 {
1133         /*
1134          * Depend on compiler for an atomic pmd read. NOTE: this is
1135          * only going to work, if the pmdval_t isn't larger than
1136          * an unsigned long.
1137          */
1138         return *pmdp;
1139 }
1140 #endif
1141
1142 #ifndef arch_needs_pgtable_deposit
1143 #define arch_needs_pgtable_deposit() (false)
1144 #endif
1145 /*
1146  * This function is meant to be used by sites walking pagetables with
1147  * the mmap_lock held in read mode to protect against MADV_DONTNEED and
1148  * transhuge page faults. MADV_DONTNEED can convert a transhuge pmd
1149  * into a null pmd and the transhuge page fault can convert a null pmd
1150  * into an hugepmd or into a regular pmd (if the hugepage allocation
1151  * fails). While holding the mmap_lock in read mode the pmd becomes
1152  * stable and stops changing under us only if it's not null and not a
1153  * transhuge pmd. When those races occurs and this function makes a
1154  * difference vs the standard pmd_none_or_clear_bad, the result is
1155  * undefined so behaving like if the pmd was none is safe (because it
1156  * can return none anyway). The compiler level barrier() is critically
1157  * important to compute the two checks atomically on the same pmdval.
1158  *
1159  * For 32bit kernels with a 64bit large pmd_t this automatically takes
1160  * care of reading the pmd atomically to avoid SMP race conditions
1161  * against pmd_populate() when the mmap_lock is hold for reading by the
1162  * caller (a special atomic read not done by "gcc" as in the generic
1163  * version above, is also needed when THP is disabled because the page
1164  * fault can populate the pmd from under us).
1165  */
1166 static inline int pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
1167 {
1168         pmd_t pmdval = pmd_read_atomic(pmd);
1169         /*
1170          * The barrier will stabilize the pmdval in a register or on
1171          * the stack so that it will stop changing under the code.
1172          *
1173          * When CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE=y on x86 32bit PAE,
1174          * pmd_read_atomic is allowed to return a not atomic pmdval
1175          * (for example pointing to an hugepage that has never been
1176          * mapped in the pmd). The below checks will only care about
1177          * the low part of the pmd with 32bit PAE x86 anyway, with the
1178          * exception of pmd_none(). So the important thing is that if
1179          * the low part of the pmd is found null, the high part will
1180          * be also null or the pmd_none() check below would be
1181          * confused.
1182          */
1183 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1184         barrier();
1185 #endif
1186         /*
1187          * !pmd_present() checks for pmd migration entries
1188          *
1189          * The complete check uses is_pmd_migration_entry() in linux/swapops.h
1190          * But using that requires moving current function and pmd_trans_unstable()
1191          * to linux/swapops.h to resovle dependency, which is too much code move.
1192          *
1193          * !pmd_present() is equivalent to is_pmd_migration_entry() currently,
1194          * because !pmd_present() pages can only be under migration not swapped
1195          * out.
1196          *
1197          * pmd_none() is preseved for future condition checks on pmd migration
1198          * entries and not confusing with this function name, although it is
1199          * redundant with !pmd_present().
1200          */
1201         if (pmd_none(pmdval) || pmd_trans_huge(pmdval) ||
1202                 (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION) && !pmd_present(pmdval)))
1203                 return 1;
1204         if (unlikely(pmd_bad(pmdval))) {
1205                 pmd_clear_bad(pmd);
1206                 return 1;
1207         }
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 /*
1212  * This is a noop if Transparent Hugepage Support is not built into
1213  * the kernel. Otherwise it is equivalent to
1214  * pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(), and shall only be called in
1215  * places that already verified the pmd is not none and they want to
1216  * walk ptes while holding the mmap sem in read mode (write mode don't
1217  * need this). If THP is not enabled, the pmd can't go away under the
1218  * code even if MADV_DONTNEED runs, but if THP is enabled we need to
1219  * run a pmd_trans_unstable before walking the ptes after
1220  * split_huge_pmd returns (because it may have run when the pmd become
1221  * null, but then a page fault can map in a THP and not a regular page).
1222  */
1223 static inline int pmd_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1224 {
1225 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1226         return pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd);
1227 #else
1228         return 0;
1229 #endif
1230 }
1231
1232 #ifndef CONFIG_NUMA_BALANCING
1233 /*
1234  * Technically a PTE can be PROTNONE even when not doing NUMA balancing but
1235  * the only case the kernel cares is for NUMA balancing and is only ever set
1236  * when the VMA is accessible. For PROT_NONE VMAs, the PTEs are not marked
1237  * _PAGE_PROTNONE so by default, implement the helper as "always no". It
1238  * is the responsibility of the caller to distinguish between PROT_NONE
1239  * protections and NUMA hinting fault protections.
1240  */
1241 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
1242 {
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
1247 {
1248         return 0;
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1251
1252 #endif /* CONFIG_MMU */
1253
1254 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP
1255
1256 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1257 int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1258 int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d);
1259 #else
1260 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1261 {
1262         return 0;
1263 }
1264 static inline int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d)
1265 {
1266         return 0;
1267 }
1268 #endif /* !__PAGETABLE_P4D_FOLDED */
1269
1270 int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1271 int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1272 int pud_clear_huge(pud_t *pud);
1273 int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd);
1274 int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr);
1275 int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr);
1276 int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr);
1277 #else   /* !CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1278 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1279 {
1280         return 0;
1281 }
1282 static inline int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1283 {
1284         return 0;
1285 }
1286 static inline int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1287 {
1288         return 0;
1289 }
1290 static inline int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d)
1291 {
1292         return 0;
1293 }
1294 static inline int pud_clear_huge(pud_t *pud)
1295 {
1296         return 0;
1297 }
1298 static inline int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd)
1299 {
1300         return 0;
1301 }
1302 static inline int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr)
1303 {
1304         return 0;
1305 }
1306 static inline int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr)
1307 {
1308         return 0;
1309 }
1310 static inline int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr)
1311 {
1312         return 0;
1313 }
1314 #endif  /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1315
1316 #ifndef __HAVE_ARCH_FLUSH_PMD_TLB_RANGE
1317 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1318 /*
1319  * ARCHes with special requirements for evicting THP backing TLB entries can
1320  * implement this. Otherwise also, it can help optimize normal TLB flush in
1321  * THP regime. Stock flush_tlb_range() typically has optimization to nuke the
1322  * entire TLB if flush span is greater than a threshold, which will
1323  * likely be true for a single huge page. Thus a single THP flush will
1324  * invalidate the entire TLB which is not desirable.
1325  * e.g. see arch/arc: flush_pmd_tlb_range
1326  */
1327 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1328 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1329 #else
1330 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1331 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1332 #endif
1333 #endif
1334
1335 struct file;
1336 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
1337                         unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
1338
1339 #ifndef CONFIG_X86_ESPFIX64
1340 static inline void init_espfix_bsp(void) { }
1341 #endif
1342
1343 extern void __init pgtable_cache_init(void);
1344
1345 #ifndef __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED
1346 static inline bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1347 {
1348         return true;
1349 }
1350
1351 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1352 {
1353         return false;
1354 }
1355 #endif /* !_HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED */
1356
1357 /*
1358  * Architecture PAGE_KERNEL_* fallbacks
1359  *
1360  * Some architectures don't define certain PAGE_KERNEL_* flags. This is either
1361  * because they really don't support them, or the port needs to be updated to
1362  * reflect the required functionality. Below are a set of relatively safe
1363  * fallbacks, as best effort, which we can count on in lieu of the architectures
1364  * not defining them on their own yet.
1365  */
1366
1367 #ifndef PAGE_KERNEL_RO
1368 # define PAGE_KERNEL_RO PAGE_KERNEL
1369 #endif
1370
1371 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1372 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1373 #endif
1374
1375 /*
1376  * Page Table Modification bits for pgtbl_mod_mask.
1377  *
1378  * These are used by the p?d_alloc_track*() set of functions an in the generic
1379  * vmalloc/ioremap code to track at which page-table levels entries have been
1380  * modified. Based on that the code can better decide when vmalloc and ioremap
1381  * mapping changes need to be synchronized to other page-tables in the system.
1382  */
1383 #define         __PGTBL_PGD_MODIFIED    0
1384 #define         __PGTBL_P4D_MODIFIED    1
1385 #define         __PGTBL_PUD_MODIFIED    2
1386 #define         __PGTBL_PMD_MODIFIED    3
1387 #define         __PGTBL_PTE_MODIFIED    4
1388
1389 #define         PGTBL_PGD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PGD_MODIFIED)
1390 #define         PGTBL_P4D_MODIFIED      BIT(__PGTBL_P4D_MODIFIED)
1391 #define         PGTBL_PUD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PUD_MODIFIED)
1392 #define         PGTBL_PMD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PMD_MODIFIED)
1393 #define         PGTBL_PTE_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PTE_MODIFIED)
1394
1395 /* Page-Table Modification Mask */
1396 typedef unsigned int pgtbl_mod_mask;
1397
1398 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1399
1400 #ifndef io_remap_pfn_range
1401 #define io_remap_pfn_range remap_pfn_range
1402 #endif
1403
1404 #ifndef has_transparent_hugepage
1405 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1406 #define has_transparent_hugepage() 1
1407 #else
1408 #define has_transparent_hugepage() 0
1409 #endif
1410 #endif
1411
1412 /*
1413  * On some architectures it depends on the mm if the p4d/pud or pmd
1414  * layer of the page table hierarchy is folded or not.
1415  */
1416 #ifndef mm_p4d_folded
1417 #define mm_p4d_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED)
1418 #endif
1419
1420 #ifndef mm_pud_folded
1421 #define mm_pud_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED)
1422 #endif
1423
1424 #ifndef mm_pmd_folded
1425 #define mm_pmd_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED)
1426 #endif
1427
1428 /*
1429  * p?d_leaf() - true if this entry is a final mapping to a physical address.
1430  * This differs from p?d_huge() by the fact that they are always available (if
1431  * the architecture supports large pages at the appropriate level) even
1432  * if CONFIG_HUGETLB_PAGE is not defined.
1433  * Only meaningful when called on a valid entry.
1434  */
1435 #ifndef pgd_leaf
1436 #define pgd_leaf(x)     0
1437 #endif
1438 #ifndef p4d_leaf
1439 #define p4d_leaf(x)     0
1440 #endif
1441 #ifndef pud_leaf
1442 #define pud_leaf(x)     0
1443 #endif
1444 #ifndef pmd_leaf
1445 #define pmd_leaf(x)     0
1446 #endif
1447
1448 #endif /* _LINUX_PGTABLE_H */