Merge tag 'trace-v5.15-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[linux-2.6-microblaze.git] / 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  * This defines the first usable user address. Platforms
33  * can override its value with custom FIRST_USER_ADDRESS
34  * defined in their respective <asm/pgtable.h>.
35  */
36 #ifndef FIRST_USER_ADDRESS
37 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
38 #endif
39
40 /*
41  * This defines the generic helper for accessing PMD page
42  * table page. Although platforms can still override this
43  * via their respective <asm/pgtable.h>.
44  */
45 #ifndef pmd_pgtable
46 #define pmd_pgtable(pmd) pmd_page(pmd)
47 #endif
48
49 /*
50  * A page table page can be thought of an array like this: pXd_t[PTRS_PER_PxD]
51  *
52  * The pXx_index() functions return the index of the entry in the page
53  * table page which would control the given virtual address
54  *
55  * As these functions may be used by the same code for different levels of
56  * the page table folding, they are always available, regardless of
57  * CONFIG_PGTABLE_LEVELS value. For the folded levels they simply return 0
58  * because in such cases PTRS_PER_PxD equals 1.
59  */
60
61 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
62 {
63         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
64 }
65
66 #ifndef pmd_index
67 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
68 {
69         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
70 }
71 #define pmd_index pmd_index
72 #endif
73
74 #ifndef pud_index
75 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
76 {
77         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
78 }
79 #define pud_index pud_index
80 #endif
81
82 #ifndef pgd_index
83 /* Must be a compile-time constant, so implement it as a macro */
84 #define pgd_index(a)  (((a) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
85 #endif
86
87 #ifndef pte_offset_kernel
88 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
89 {
90         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
91 }
92 #define pte_offset_kernel pte_offset_kernel
93 #endif
94
95 #if defined(CONFIG_HIGHPTE)
96 #define pte_offset_map(dir, address)                            \
97         ((pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(dir))) +               \
98          pte_index((address)))
99 #define pte_unmap(pte) kunmap_atomic((pte))
100 #else
101 #define pte_offset_map(dir, address)    pte_offset_kernel((dir), (address))
102 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))    /* NOP */
103 #endif
104
105 /* Find an entry in the second-level page table.. */
106 #ifndef pmd_offset
107 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
108 {
109         return pud_pgtable(*pud) + pmd_index(address);
110 }
111 #define pmd_offset pmd_offset
112 #endif
113
114 #ifndef pud_offset
115 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4d, unsigned long address)
116 {
117         return p4d_pgtable(*p4d) + pud_index(address);
118 }
119 #define pud_offset pud_offset
120 #endif
121
122 static inline pgd_t *pgd_offset_pgd(pgd_t *pgd, unsigned long address)
123 {
124         return (pgd + pgd_index(address));
125 };
126
127 /*
128  * a shortcut to get a pgd_t in a given mm
129  */
130 #ifndef pgd_offset
131 #define pgd_offset(mm, address)         pgd_offset_pgd((mm)->pgd, (address))
132 #endif
133
134 /*
135  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
136  * of a process's
137  */
138 #ifndef pgd_offset_k
139 #define pgd_offset_k(address)           pgd_offset(&init_mm, (address))
140 #endif
141
142 /*
143  * In many cases it is known that a virtual address is mapped at PMD or PTE
144  * level, so instead of traversing all the page table levels, we can get a
145  * pointer to the PMD entry in user or kernel page table or translate a virtual
146  * address to the pointer in the PTE in the kernel page tables with simple
147  * helpers.
148  */
149 static inline pmd_t *pmd_off(struct mm_struct *mm, unsigned long va)
150 {
151         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset(mm, va), va), va), va);
152 }
153
154 static inline pmd_t *pmd_off_k(unsigned long va)
155 {
156         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset_k(va), va), va), va);
157 }
158
159 static inline pte_t *virt_to_kpte(unsigned long vaddr)
160 {
161         pmd_t *pmd = pmd_off_k(vaddr);
162
163         return pmd_none(*pmd) ? NULL : pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
164 }
165
166 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
167 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
168                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
169                                  pte_t entry, int dirty);
170 #endif
171
172 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
173 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
174 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
175                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
176                                  pmd_t entry, int dirty);
177 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
178                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
179                                  pud_t entry, int dirty);
180 #else
181 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
182                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
183                                         pmd_t entry, int dirty)
184 {
185         BUILD_BUG();
186         return 0;
187 }
188 static inline int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
189                                         unsigned long address, pud_t *pudp,
190                                         pud_t entry, int dirty)
191 {
192         BUILD_BUG();
193         return 0;
194 }
195 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
196 #endif
197
198 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
199 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
200                                             unsigned long address,
201                                             pte_t *ptep)
202 {
203         pte_t pte = *ptep;
204         int r = 1;
205         if (!pte_young(pte))
206                 r = 0;
207         else
208                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, pte_mkold(pte));
209         return r;
210 }
211 #endif
212
213 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
214 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
215 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
216                                             unsigned long address,
217                                             pmd_t *pmdp)
218 {
219         pmd_t pmd = *pmdp;
220         int r = 1;
221         if (!pmd_young(pmd))
222                 r = 0;
223         else
224                 set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd_mkold(pmd));
225         return r;
226 }
227 #else
228 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
229                                             unsigned long address,
230                                             pmd_t *pmdp)
231 {
232         BUILD_BUG();
233         return 0;
234 }
235 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
236 #endif
237
238 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
239 int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
240                            unsigned long address, pte_t *ptep);
241 #endif
242
243 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
244 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
245 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
246                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
247 #else
248 /*
249  * Despite relevant to THP only, this API is called from generic rmap code
250  * under PageTransHuge(), hence needs a dummy implementation for !THP
251  */
252 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
253                                          unsigned long address, pmd_t *pmdp)
254 {
255         BUILD_BUG();
256         return 0;
257 }
258 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
259 #endif
260
261 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
262 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
263                                        unsigned long address,
264                                        pte_t *ptep)
265 {
266         pte_t pte = *ptep;
267         pte_clear(mm, address, ptep);
268         return pte;
269 }
270 #endif
271
272 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET
273 static inline pte_t ptep_get(pte_t *ptep)
274 {
275         return READ_ONCE(*ptep);
276 }
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH
280 /*
281  * WARNING: only to be used in the get_user_pages_fast() implementation.
282  *
283  * With get_user_pages_fast(), we walk down the pagetables without taking any
284  * locks.  For this we would like to load the pointers atomically, but sometimes
285  * that is not possible (e.g. without expensive cmpxchg8b on x86_32 PAE).  What
286  * we do have is the guarantee that a PTE will only either go from not present
287  * to present, or present to not present or both -- it will not switch to a
288  * completely different present page without a TLB flush in between; something
289  * that we are blocking by holding interrupts off.
290  *
291  * Setting ptes from not present to present goes:
292  *
293  *   ptep->pte_high = h;
294  *   smp_wmb();
295  *   ptep->pte_low = l;
296  *
297  * And present to not present goes:
298  *
299  *   ptep->pte_low = 0;
300  *   smp_wmb();
301  *   ptep->pte_high = 0;
302  *
303  * We must ensure here that the load of pte_low sees 'l' IFF pte_high sees 'h'.
304  * We load pte_high *after* loading pte_low, which ensures we don't see an older
305  * value of pte_high.  *Then* we recheck pte_low, which ensures that we haven't
306  * picked up a changed pte high. We might have gotten rubbish values from
307  * pte_low and pte_high, but we are guaranteed that pte_low will not have the
308  * present bit set *unless* it is 'l'. Because get_user_pages_fast() only
309  * operates on present ptes we're safe.
310  */
311 static inline pte_t ptep_get_lockless(pte_t *ptep)
312 {
313         pte_t pte;
314
315         do {
316                 pte.pte_low = ptep->pte_low;
317                 smp_rmb();
318                 pte.pte_high = ptep->pte_high;
319                 smp_rmb();
320         } while (unlikely(pte.pte_low != ptep->pte_low));
321
322         return pte;
323 }
324 #else /* CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH */
325 /*
326  * We require that the PTE can be read atomically.
327  */
328 static inline pte_t ptep_get_lockless(pte_t *ptep)
329 {
330         return ptep_get(ptep);
331 }
332 #endif /* CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH */
333
334 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
335 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
336 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
337                                             unsigned long address,
338                                             pmd_t *pmdp)
339 {
340         pmd_t pmd = *pmdp;
341         pmd_clear(pmdp);
342         return pmd;
343 }
344 #endif /* __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
345 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
346 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
347                                             unsigned long address,
348                                             pud_t *pudp)
349 {
350         pud_t pud = *pudp;
351
352         pud_clear(pudp);
353         return pud;
354 }
355 #endif /* __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
356 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
357
358 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
359 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
360 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
361                                             unsigned long address, pmd_t *pmdp,
362                                             int full)
363 {
364         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
365 }
366 #endif
367
368 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
369 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
370                                             unsigned long address, pud_t *pudp,
371                                             int full)
372 {
373         return pudp_huge_get_and_clear(mm, address, pudp);
374 }
375 #endif
376 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
377
378 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
379 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
380                                             unsigned long address, pte_t *ptep,
381                                             int full)
382 {
383         pte_t pte;
384         pte = ptep_get_and_clear(mm, address, ptep);
385         return pte;
386 }
387 #endif
388
389
390 /*
391  * If two threads concurrently fault at the same page, the thread that
392  * won the race updates the PTE and its local TLB/Cache. The other thread
393  * gives up, simply does nothing, and continues; on architectures where
394  * software can update TLB,  local TLB can be updated here to avoid next page
395  * fault. This function updates TLB only, do nothing with cache or others.
396  * It is the difference with function update_mmu_cache.
397  */
398 #ifndef __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
399 static inline void update_mmu_tlb(struct vm_area_struct *vma,
400                                 unsigned long address, pte_t *ptep)
401 {
402 }
403 #define __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
404 #endif
405
406 /*
407  * Some architectures may be able to avoid expensive synchronization
408  * primitives when modifications are made to PTE's which are already
409  * not present, or in the process of an address space destruction.
410  */
411 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
412 static inline void pte_clear_not_present_full(struct mm_struct *mm,
413                                               unsigned long address,
414                                               pte_t *ptep,
415                                               int full)
416 {
417         pte_clear(mm, address, ptep);
418 }
419 #endif
420
421 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
422 extern pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
423                               unsigned long address,
424                               pte_t *ptep);
425 #endif
426
427 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
428 extern pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
429                               unsigned long address,
430                               pmd_t *pmdp);
431 extern pud_t pudp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
432                               unsigned long address,
433                               pud_t *pudp);
434 #endif
435
436 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
437 struct mm_struct;
438 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
439 {
440         pte_t old_pte = *ptep;
441         set_pte_at(mm, address, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
442 }
443 #endif
444
445 /*
446  * On some architectures hardware does not set page access bit when accessing
447  * memory page, it is responsibility of software setting this bit. It brings
448  * out extra page fault penalty to track page access bit. For optimization page
449  * access bit can be set during all page fault flow on these arches.
450  * To be differentiate with macro pte_mkyoung, this macro is used on platforms
451  * where software maintains page access bit.
452  */
453 #ifndef pte_sw_mkyoung
454 static inline pte_t pte_sw_mkyoung(pte_t pte)
455 {
456         return pte;
457 }
458 #define pte_sw_mkyoung  pte_sw_mkyoung
459 #endif
460
461 #ifndef pte_savedwrite
462 #define pte_savedwrite pte_write
463 #endif
464
465 #ifndef pte_mk_savedwrite
466 #define pte_mk_savedwrite pte_mkwrite
467 #endif
468
469 #ifndef pte_clear_savedwrite
470 #define pte_clear_savedwrite pte_wrprotect
471 #endif
472
473 #ifndef pmd_savedwrite
474 #define pmd_savedwrite pmd_write
475 #endif
476
477 #ifndef pmd_mk_savedwrite
478 #define pmd_mk_savedwrite pmd_mkwrite
479 #endif
480
481 #ifndef pmd_clear_savedwrite
482 #define pmd_clear_savedwrite pmd_wrprotect
483 #endif
484
485 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
486 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
487 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
488                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
489 {
490         pmd_t old_pmd = *pmdp;
491         set_pmd_at(mm, address, pmdp, pmd_wrprotect(old_pmd));
492 }
493 #else
494 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
495                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
496 {
497         BUILD_BUG();
498 }
499 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
500 #endif
501 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_SET_WRPROTECT
502 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
503 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
504                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
505 {
506         pud_t old_pud = *pudp;
507
508         set_pud_at(mm, address, pudp, pud_wrprotect(old_pud));
509 }
510 #else
511 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
512                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
513 {
514         BUILD_BUG();
515 }
516 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
517 #endif
518
519 #ifndef pmdp_collapse_flush
520 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
521 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
522                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
523 #else
524 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
525                                         unsigned long address,
526                                         pmd_t *pmdp)
527 {
528         BUILD_BUG();
529         return *pmdp;
530 }
531 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
532 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
533 #endif
534
535 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
536 extern void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
537                                        pgtable_t pgtable);
538 #endif
539
540 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
541 extern pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
545 /*
546  * This is an implementation of pmdp_establish() that is only suitable for an
547  * architecture that doesn't have hardware dirty/accessed bits. In this case we
548  * can't race with CPU which sets these bits and non-atomic approach is fine.
549  */
550 static inline pmd_t generic_pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
551                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
552 {
553         pmd_t old_pmd = *pmdp;
554         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
555         return old_pmd;
556 }
557 #endif
558
559 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
560 extern pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
561                             pmd_t *pmdp);
562 #endif
563
564 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_SAME
565 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
566 {
567         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
568 }
569 #endif
570
571 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
572 /*
573  * Some architectures provide facilities to virtualization guests
574  * so that they can flag allocated pages as unused. This allows the
575  * host to transparently reclaim unused pages. This function returns
576  * whether the pte's page is unused.
577  */
578 static inline int pte_unused(pte_t pte)
579 {
580         return 0;
581 }
582 #endif
583
584 #ifndef pte_access_permitted
585 #define pte_access_permitted(pte, write) \
586         (pte_present(pte) && (!(write) || pte_write(pte)))
587 #endif
588
589 #ifndef pmd_access_permitted
590 #define pmd_access_permitted(pmd, write) \
591         (pmd_present(pmd) && (!(write) || pmd_write(pmd)))
592 #endif
593
594 #ifndef pud_access_permitted
595 #define pud_access_permitted(pud, write) \
596         (pud_present(pud) && (!(write) || pud_write(pud)))
597 #endif
598
599 #ifndef p4d_access_permitted
600 #define p4d_access_permitted(p4d, write) \
601         (p4d_present(p4d) && (!(write) || p4d_write(p4d)))
602 #endif
603
604 #ifndef pgd_access_permitted
605 #define pgd_access_permitted(pgd, write) \
606         (pgd_present(pgd) && (!(write) || pgd_write(pgd)))
607 #endif
608
609 #ifndef __HAVE_ARCH_PMD_SAME
610 static inline int pmd_same(pmd_t pmd_a, pmd_t pmd_b)
611 {
612         return pmd_val(pmd_a) == pmd_val(pmd_b);
613 }
614
615 static inline int pud_same(pud_t pud_a, pud_t pud_b)
616 {
617         return pud_val(pud_a) == pud_val(pud_b);
618 }
619 #endif
620
621 #ifndef __HAVE_ARCH_P4D_SAME
622 static inline int p4d_same(p4d_t p4d_a, p4d_t p4d_b)
623 {
624         return p4d_val(p4d_a) == p4d_val(p4d_b);
625 }
626 #endif
627
628 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_SAME
629 static inline int pgd_same(pgd_t pgd_a, pgd_t pgd_b)
630 {
631         return pgd_val(pgd_a) == pgd_val(pgd_b);
632 }
633 #endif
634
635 /*
636  * Use set_p*_safe(), and elide TLB flushing, when confident that *no*
637  * TLB flush will be required as a result of the "set". For example, use
638  * in scenarios where it is known ahead of time that the routine is
639  * setting non-present entries, or re-setting an existing entry to the
640  * same value. Otherwise, use the typical "set" helpers and flush the
641  * TLB.
642  */
643 #define set_pte_safe(ptep, pte) \
644 ({ \
645         WARN_ON_ONCE(pte_present(*ptep) && !pte_same(*ptep, pte)); \
646         set_pte(ptep, pte); \
647 })
648
649 #define set_pmd_safe(pmdp, pmd) \
650 ({ \
651         WARN_ON_ONCE(pmd_present(*pmdp) && !pmd_same(*pmdp, pmd)); \
652         set_pmd(pmdp, pmd); \
653 })
654
655 #define set_pud_safe(pudp, pud) \
656 ({ \
657         WARN_ON_ONCE(pud_present(*pudp) && !pud_same(*pudp, pud)); \
658         set_pud(pudp, pud); \
659 })
660
661 #define set_p4d_safe(p4dp, p4d) \
662 ({ \
663         WARN_ON_ONCE(p4d_present(*p4dp) && !p4d_same(*p4dp, p4d)); \
664         set_p4d(p4dp, p4d); \
665 })
666
667 #define set_pgd_safe(pgdp, pgd) \
668 ({ \
669         WARN_ON_ONCE(pgd_present(*pgdp) && !pgd_same(*pgdp, pgd)); \
670         set_pgd(pgdp, pgd); \
671 })
672
673 #ifndef __HAVE_ARCH_DO_SWAP_PAGE
674 /*
675  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
676  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
677  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
678  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
679  * page as metadata for the page. arch_do_swap_page() can restore this
680  * metadata when a page is swapped back in.
681  */
682 static inline void arch_do_swap_page(struct mm_struct *mm,
683                                      struct vm_area_struct *vma,
684                                      unsigned long addr,
685                                      pte_t pte, pte_t oldpte)
686 {
687
688 }
689 #endif
690
691 #ifndef __HAVE_ARCH_UNMAP_ONE
692 /*
693  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
694  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
695  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
696  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
697  * page as metadata for the page. arch_unmap_one() can save this
698  * metadata on a swap-out of a page.
699  */
700 static inline int arch_unmap_one(struct mm_struct *mm,
701                                   struct vm_area_struct *vma,
702                                   unsigned long addr,
703                                   pte_t orig_pte)
704 {
705         return 0;
706 }
707 #endif
708
709 /*
710  * Allow architectures to preserve additional metadata associated with
711  * swapped-out pages. The corresponding __HAVE_ARCH_SWAP_* macros and function
712  * prototypes must be defined in the arch-specific asm/pgtable.h file.
713  */
714 #ifndef __HAVE_ARCH_PREPARE_TO_SWAP
715 static inline int arch_prepare_to_swap(struct page *page)
716 {
717         return 0;
718 }
719 #endif
720
721 #ifndef __HAVE_ARCH_SWAP_INVALIDATE
722 static inline void arch_swap_invalidate_page(int type, pgoff_t offset)
723 {
724 }
725
726 static inline void arch_swap_invalidate_area(int type)
727 {
728 }
729 #endif
730
731 #ifndef __HAVE_ARCH_SWAP_RESTORE
732 static inline void arch_swap_restore(swp_entry_t entry, struct page *page)
733 {
734 }
735 #endif
736
737 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_OFFSET_GATE
738 #define pgd_offset_gate(mm, addr)       pgd_offset(mm, addr)
739 #endif
740
741 #ifndef __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
742 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr) (pte)
743 #endif
744
745 #ifndef pte_accessible
746 # define pte_accessible(mm, pte)        ((void)(pte), 1)
747 #endif
748
749 #ifndef flush_tlb_fix_spurious_fault
750 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) flush_tlb_page(vma, address)
751 #endif
752
753 /*
754  * When walking page tables, get the address of the next boundary,
755  * or the end address of the range if that comes earlier.  Although no
756  * vma end wraps to 0, rounded up __boundary may wrap to 0 throughout.
757  */
758
759 #define pgd_addr_end(addr, end)                                         \
760 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;  \
761         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
762 })
763
764 #ifndef p4d_addr_end
765 #define p4d_addr_end(addr, end)                                         \
766 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + P4D_SIZE) & P4D_MASK;      \
767         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
768 })
769 #endif
770
771 #ifndef pud_addr_end
772 #define pud_addr_end(addr, end)                                         \
773 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PUD_SIZE) & PUD_MASK;      \
774         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
775 })
776 #endif
777
778 #ifndef pmd_addr_end
779 #define pmd_addr_end(addr, end)                                         \
780 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PMD_SIZE) & PMD_MASK;      \
781         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
782 })
783 #endif
784
785 /*
786  * When walking page tables, we usually want to skip any p?d_none entries;
787  * and any p?d_bad entries - reporting the error before resetting to none.
788  * Do the tests inline, but report and clear the bad entry in mm/memory.c.
789  */
790 void pgd_clear_bad(pgd_t *);
791
792 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
793 void p4d_clear_bad(p4d_t *);
794 #else
795 #define p4d_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
796 #endif
797
798 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
799 void pud_clear_bad(pud_t *);
800 #else
801 #define pud_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
802 #endif
803
804 void pmd_clear_bad(pmd_t *);
805
806 static inline int pgd_none_or_clear_bad(pgd_t *pgd)
807 {
808         if (pgd_none(*pgd))
809                 return 1;
810         if (unlikely(pgd_bad(*pgd))) {
811                 pgd_clear_bad(pgd);
812                 return 1;
813         }
814         return 0;
815 }
816
817 static inline int p4d_none_or_clear_bad(p4d_t *p4d)
818 {
819         if (p4d_none(*p4d))
820                 return 1;
821         if (unlikely(p4d_bad(*p4d))) {
822                 p4d_clear_bad(p4d);
823                 return 1;
824         }
825         return 0;
826 }
827
828 static inline int pud_none_or_clear_bad(pud_t *pud)
829 {
830         if (pud_none(*pud))
831                 return 1;
832         if (unlikely(pud_bad(*pud))) {
833                 pud_clear_bad(pud);
834                 return 1;
835         }
836         return 0;
837 }
838
839 static inline int pmd_none_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
840 {
841         if (pmd_none(*pmd))
842                 return 1;
843         if (unlikely(pmd_bad(*pmd))) {
844                 pmd_clear_bad(pmd);
845                 return 1;
846         }
847         return 0;
848 }
849
850 static inline pte_t __ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
851                                              unsigned long addr,
852                                              pte_t *ptep)
853 {
854         /*
855          * Get the current pte state, but zero it out to make it
856          * non-present, preventing the hardware from asynchronously
857          * updating it.
858          */
859         return ptep_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, ptep);
860 }
861
862 static inline void __ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
863                                              unsigned long addr,
864                                              pte_t *ptep, pte_t pte)
865 {
866         /*
867          * The pte is non-present, so there's no hardware state to
868          * preserve.
869          */
870         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, ptep, pte);
871 }
872
873 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
874 /*
875  * Start a pte protection read-modify-write transaction, which
876  * protects against asynchronous hardware modifications to the pte.
877  * The intention is not to prevent the hardware from making pte
878  * updates, but to prevent any updates it may make from being lost.
879  *
880  * This does not protect against other software modifications of the
881  * pte; the appropriate pte lock must be held over the transaction.
882  *
883  * Note that this interface is intended to be batchable, meaning that
884  * ptep_modify_prot_commit may not actually update the pte, but merely
885  * queue the update to be done at some later time.  The update must be
886  * actually committed before the pte lock is released, however.
887  */
888 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
889                                            unsigned long addr,
890                                            pte_t *ptep)
891 {
892         return __ptep_modify_prot_start(vma, addr, ptep);
893 }
894
895 /*
896  * Commit an update to a pte, leaving any hardware-controlled bits in
897  * the PTE unmodified.
898  */
899 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
900                                            unsigned long addr,
901                                            pte_t *ptep, pte_t old_pte, pte_t pte)
902 {
903         __ptep_modify_prot_commit(vma, addr, ptep, pte);
904 }
905 #endif /* __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION */
906 #endif /* CONFIG_MMU */
907
908 /*
909  * No-op macros that just return the current protection value. Defined here
910  * because these macros can be used even if CONFIG_MMU is not defined.
911  */
912
913 #ifndef pgprot_nx
914 #define pgprot_nx(prot) (prot)
915 #endif
916
917 #ifndef pgprot_noncached
918 #define pgprot_noncached(prot)  (prot)
919 #endif
920
921 #ifndef pgprot_writecombine
922 #define pgprot_writecombine pgprot_noncached
923 #endif
924
925 #ifndef pgprot_writethrough
926 #define pgprot_writethrough pgprot_noncached
927 #endif
928
929 #ifndef pgprot_device
930 #define pgprot_device pgprot_noncached
931 #endif
932
933 #ifndef pgprot_mhp
934 #define pgprot_mhp(prot)        (prot)
935 #endif
936
937 #ifdef CONFIG_MMU
938 #ifndef pgprot_modify
939 #define pgprot_modify pgprot_modify
940 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
941 {
942         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_noncached(oldprot)))
943                 newprot = pgprot_noncached(newprot);
944         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_writecombine(oldprot)))
945                 newprot = pgprot_writecombine(newprot);
946         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_device(oldprot)))
947                 newprot = pgprot_device(newprot);
948         return newprot;
949 }
950 #endif
951 #endif /* CONFIG_MMU */
952
953 #ifndef pgprot_encrypted
954 #define pgprot_encrypted(prot)  (prot)
955 #endif
956
957 #ifndef pgprot_decrypted
958 #define pgprot_decrypted(prot)  (prot)
959 #endif
960
961 /*
962  * A facility to provide lazy MMU batching.  This allows PTE updates and
963  * page invalidations to be delayed until a call to leave lazy MMU mode
964  * is issued.  Some architectures may benefit from doing this, and it is
965  * beneficial for both shadow and direct mode hypervisors, which may batch
966  * the PTE updates which happen during this window.  Note that using this
967  * interface requires that read hazards be removed from the code.  A read
968  * hazard could result in the direct mode hypervisor case, since the actual
969  * write to the page tables may not yet have taken place, so reads though
970  * a raw PTE pointer after it has been modified are not guaranteed to be
971  * up to date.  This mode can only be entered and left under the protection of
972  * the page table locks for all page tables which may be modified.  In the UP
973  * case, this is required so that preemption is disabled, and in the SMP case,
974  * it must synchronize the delayed page table writes properly on other CPUs.
975  */
976 #ifndef __HAVE_ARCH_ENTER_LAZY_MMU_MODE
977 #define arch_enter_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
978 #define arch_leave_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
979 #define arch_flush_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
980 #endif
981
982 /*
983  * A facility to provide batching of the reload of page tables and
984  * other process state with the actual context switch code for
985  * paravirtualized guests.  By convention, only one of the batched
986  * update (lazy) modes (CPU, MMU) should be active at any given time,
987  * entry should never be nested, and entry and exits should always be
988  * paired.  This is for sanity of maintaining and reasoning about the
989  * kernel code.  In this case, the exit (end of the context switch) is
990  * in architecture-specific code, and so doesn't need a generic
991  * definition.
992  */
993 #ifndef __HAVE_ARCH_START_CONTEXT_SWITCH
994 #define arch_start_context_switch(prev) do {} while (0)
995 #endif
996
997 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
998 #ifndef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
999 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1000 {
1001         return pmd;
1002 }
1003
1004 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1005 {
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1010 {
1011         return pmd;
1012 }
1013 #endif
1014 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
1015 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
1016 {
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
1021 {
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
1026 {
1027         return pte;
1028 }
1029
1030 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1031 {
1032         return pmd;
1033 }
1034
1035 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1036 {
1037         return pte;
1038 }
1039
1040 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1041 {
1042         return pmd;
1043 }
1044
1045 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1046 {
1047         return pte;
1048 }
1049
1050 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1051 {
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1056 {
1057         return pte;
1058 }
1059
1060 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1061 {
1062         return pmd;
1063 }
1064
1065 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1066 {
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1071 {
1072         return pmd;
1073 }
1074 #endif
1075
1076 #ifndef __HAVE_PFNMAP_TRACKING
1077 /*
1078  * Interfaces that can be used by architecture code to keep track of
1079  * memory type of pfn mappings specified by the remap_pfn_range,
1080  * vmf_insert_pfn.
1081  */
1082
1083 /*
1084  * track_pfn_remap is called when a _new_ pfn mapping is being established
1085  * by remap_pfn_range() for physical range indicated by pfn and size.
1086  */
1087 static inline int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1088                                   unsigned long pfn, unsigned long addr,
1089                                   unsigned long size)
1090 {
1091         return 0;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * track_pfn_insert is called when a _new_ single pfn is established
1096  * by vmf_insert_pfn().
1097  */
1098 static inline void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1099                                     pfn_t pfn)
1100 {
1101 }
1102
1103 /*
1104  * track_pfn_copy is called when vma that is covering the pfnmap gets
1105  * copied through copy_page_range().
1106  */
1107 static inline int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma)
1108 {
1109         return 0;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * untrack_pfn is called while unmapping a pfnmap for a region.
1114  * untrack can be called for a specific region indicated by pfn and size or
1115  * can be for the entire vma (in which case pfn, size are zero).
1116  */
1117 static inline void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma,
1118                                unsigned long pfn, unsigned long size)
1119 {
1120 }
1121
1122 /*
1123  * untrack_pfn_moved is called while mremapping a pfnmap for a new region.
1124  */
1125 static inline void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma)
1126 {
1127 }
1128 #else
1129 extern int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1130                            unsigned long pfn, unsigned long addr,
1131                            unsigned long size);
1132 extern void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1133                              pfn_t pfn);
1134 extern int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma);
1135 extern void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long pfn,
1136                         unsigned long size);
1137 extern void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma);
1138 #endif
1139
1140 #ifdef CONFIG_MMU
1141 #ifdef __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
1142 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1143 {
1144         extern unsigned long zero_pfn;
1145         unsigned long offset_from_zero_pfn = pfn - zero_pfn;
1146         return offset_from_zero_pfn <= (zero_page_mask >> PAGE_SHIFT);
1147 }
1148
1149 #define my_zero_pfn(addr)       page_to_pfn(ZERO_PAGE(addr))
1150
1151 #else
1152 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1153 {
1154         extern unsigned long zero_pfn;
1155         return pfn == zero_pfn;
1156 }
1157
1158 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1159 {
1160         extern unsigned long zero_pfn;
1161         return zero_pfn;
1162 }
1163 #endif
1164 #else
1165 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1166 {
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1171 {
1172         return 0;
1173 }
1174 #endif /* CONFIG_MMU */
1175
1176 #ifdef CONFIG_MMU
1177
1178 #ifndef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1179 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1180 {
1181         return 0;
1182 }
1183 #ifndef pmd_write
1184 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1185 {
1186         BUG();
1187         return 0;
1188 }
1189 #endif /* pmd_write */
1190 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1191
1192 #ifndef pud_write
1193 static inline int pud_write(pud_t pud)
1194 {
1195         BUG();
1196         return 0;
1197 }
1198 #endif /* pud_write */
1199
1200 #if !defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) || !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
1201 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
1202 {
1203         return 0;
1204 }
1205 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
1206 {
1207         return 0;
1208 }
1209 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
1210 {
1211         return 0;
1212 }
1213 #endif
1214
1215 #if !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || \
1216         (defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && \
1217          !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD))
1218 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
1219 {
1220         return 0;
1221 }
1222 #endif
1223
1224 /* See pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad for discussion. */
1225 static inline int pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud_t *pud)
1226 {
1227         pud_t pudval = READ_ONCE(*pud);
1228
1229         if (pud_none(pudval) || pud_trans_huge(pudval) || pud_devmap(pudval))
1230                 return 1;
1231         if (unlikely(pud_bad(pudval))) {
1232                 pud_clear_bad(pud);
1233                 return 1;
1234         }
1235         return 0;
1236 }
1237
1238 /* See pmd_trans_unstable for discussion. */
1239 static inline int pud_trans_unstable(pud_t *pud)
1240 {
1241 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&                     \
1242         defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD)
1243         return pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud);
1244 #else
1245         return 0;
1246 #endif
1247 }
1248
1249 #ifndef pmd_read_atomic
1250 static inline pmd_t pmd_read_atomic(pmd_t *pmdp)
1251 {
1252         /*
1253          * Depend on compiler for an atomic pmd read. NOTE: this is
1254          * only going to work, if the pmdval_t isn't larger than
1255          * an unsigned long.
1256          */
1257         return *pmdp;
1258 }
1259 #endif
1260
1261 #ifndef arch_needs_pgtable_deposit
1262 #define arch_needs_pgtable_deposit() (false)
1263 #endif
1264 /*
1265  * This function is meant to be used by sites walking pagetables with
1266  * the mmap_lock held in read mode to protect against MADV_DONTNEED and
1267  * transhuge page faults. MADV_DONTNEED can convert a transhuge pmd
1268  * into a null pmd and the transhuge page fault can convert a null pmd
1269  * into an hugepmd or into a regular pmd (if the hugepage allocation
1270  * fails). While holding the mmap_lock in read mode the pmd becomes
1271  * stable and stops changing under us only if it's not null and not a
1272  * transhuge pmd. When those races occurs and this function makes a
1273  * difference vs the standard pmd_none_or_clear_bad, the result is
1274  * undefined so behaving like if the pmd was none is safe (because it
1275  * can return none anyway). The compiler level barrier() is critically
1276  * important to compute the two checks atomically on the same pmdval.
1277  *
1278  * For 32bit kernels with a 64bit large pmd_t this automatically takes
1279  * care of reading the pmd atomically to avoid SMP race conditions
1280  * against pmd_populate() when the mmap_lock is hold for reading by the
1281  * caller (a special atomic read not done by "gcc" as in the generic
1282  * version above, is also needed when THP is disabled because the page
1283  * fault can populate the pmd from under us).
1284  */
1285 static inline int pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
1286 {
1287         pmd_t pmdval = pmd_read_atomic(pmd);
1288         /*
1289          * The barrier will stabilize the pmdval in a register or on
1290          * the stack so that it will stop changing under the code.
1291          *
1292          * When CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE=y on x86 32bit PAE,
1293          * pmd_read_atomic is allowed to return a not atomic pmdval
1294          * (for example pointing to an hugepage that has never been
1295          * mapped in the pmd). The below checks will only care about
1296          * the low part of the pmd with 32bit PAE x86 anyway, with the
1297          * exception of pmd_none(). So the important thing is that if
1298          * the low part of the pmd is found null, the high part will
1299          * be also null or the pmd_none() check below would be
1300          * confused.
1301          */
1302 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1303         barrier();
1304 #endif
1305         /*
1306          * !pmd_present() checks for pmd migration entries
1307          *
1308          * The complete check uses is_pmd_migration_entry() in linux/swapops.h
1309          * But using that requires moving current function and pmd_trans_unstable()
1310          * to linux/swapops.h to resolve dependency, which is too much code move.
1311          *
1312          * !pmd_present() is equivalent to is_pmd_migration_entry() currently,
1313          * because !pmd_present() pages can only be under migration not swapped
1314          * out.
1315          *
1316          * pmd_none() is preserved for future condition checks on pmd migration
1317          * entries and not confusing with this function name, although it is
1318          * redundant with !pmd_present().
1319          */
1320         if (pmd_none(pmdval) || pmd_trans_huge(pmdval) ||
1321                 (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION) && !pmd_present(pmdval)))
1322                 return 1;
1323         if (unlikely(pmd_bad(pmdval))) {
1324                 pmd_clear_bad(pmd);
1325                 return 1;
1326         }
1327         return 0;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * This is a noop if Transparent Hugepage Support is not built into
1332  * the kernel. Otherwise it is equivalent to
1333  * pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(), and shall only be called in
1334  * places that already verified the pmd is not none and they want to
1335  * walk ptes while holding the mmap sem in read mode (write mode don't
1336  * need this). If THP is not enabled, the pmd can't go away under the
1337  * code even if MADV_DONTNEED runs, but if THP is enabled we need to
1338  * run a pmd_trans_unstable before walking the ptes after
1339  * split_huge_pmd returns (because it may have run when the pmd become
1340  * null, but then a page fault can map in a THP and not a regular page).
1341  */
1342 static inline int pmd_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1343 {
1344 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1345         return pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd);
1346 #else
1347         return 0;
1348 #endif
1349 }
1350
1351 /*
1352  * the ordering of these checks is important for pmds with _page_devmap set.
1353  * if we check pmd_trans_unstable() first we will trip the bad_pmd() check
1354  * inside of pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(). this will end up correctly
1355  * returning 1 but not before it spams dmesg with the pmd_clear_bad() output.
1356  */
1357 static inline int pmd_devmap_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1358 {
1359         return pmd_devmap(*pmd) || pmd_trans_unstable(pmd);
1360 }
1361
1362 #ifndef CONFIG_NUMA_BALANCING
1363 /*
1364  * Technically a PTE can be PROTNONE even when not doing NUMA balancing but
1365  * the only case the kernel cares is for NUMA balancing and is only ever set
1366  * when the VMA is accessible. For PROT_NONE VMAs, the PTEs are not marked
1367  * _PAGE_PROTNONE so by default, implement the helper as "always no". It
1368  * is the responsibility of the caller to distinguish between PROT_NONE
1369  * protections and NUMA hinting fault protections.
1370  */
1371 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
1372 {
1373         return 0;
1374 }
1375
1376 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
1377 {
1378         return 0;
1379 }
1380 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1381
1382 #endif /* CONFIG_MMU */
1383
1384 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP
1385
1386 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1387 int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1388 int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d);
1389 #else
1390 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1391 {
1392         return 0;
1393 }
1394 static inline int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d)
1395 {
1396         return 0;
1397 }
1398 #endif /* !__PAGETABLE_P4D_FOLDED */
1399
1400 int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1401 int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1402 int pud_clear_huge(pud_t *pud);
1403 int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd);
1404 int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr);
1405 int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr);
1406 int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr);
1407 #else   /* !CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1408 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1409 {
1410         return 0;
1411 }
1412 static inline int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1413 {
1414         return 0;
1415 }
1416 static inline int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1417 {
1418         return 0;
1419 }
1420 static inline int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d)
1421 {
1422         return 0;
1423 }
1424 static inline int pud_clear_huge(pud_t *pud)
1425 {
1426         return 0;
1427 }
1428 static inline int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd)
1429 {
1430         return 0;
1431 }
1432 static inline int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr)
1433 {
1434         return 0;
1435 }
1436 static inline int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr)
1437 {
1438         return 0;
1439 }
1440 static inline int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr)
1441 {
1442         return 0;
1443 }
1444 #endif  /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1445
1446 #ifndef __HAVE_ARCH_FLUSH_PMD_TLB_RANGE
1447 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1448 /*
1449  * ARCHes with special requirements for evicting THP backing TLB entries can
1450  * implement this. Otherwise also, it can help optimize normal TLB flush in
1451  * THP regime. Stock flush_tlb_range() typically has optimization to nuke the
1452  * entire TLB if flush span is greater than a threshold, which will
1453  * likely be true for a single huge page. Thus a single THP flush will
1454  * invalidate the entire TLB which is not desirable.
1455  * e.g. see arch/arc: flush_pmd_tlb_range
1456  */
1457 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1458 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1459 #else
1460 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1461 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1462 #endif
1463 #endif
1464
1465 struct file;
1466 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
1467                         unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
1468
1469 #ifndef CONFIG_X86_ESPFIX64
1470 static inline void init_espfix_bsp(void) { }
1471 #endif
1472
1473 extern void __init pgtable_cache_init(void);
1474
1475 #ifndef __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED
1476 static inline bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1477 {
1478         return true;
1479 }
1480
1481 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1482 {
1483         return false;
1484 }
1485 #endif /* !_HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED */
1486
1487 /*
1488  * Architecture PAGE_KERNEL_* fallbacks
1489  *
1490  * Some architectures don't define certain PAGE_KERNEL_* flags. This is either
1491  * because they really don't support them, or the port needs to be updated to
1492  * reflect the required functionality. Below are a set of relatively safe
1493  * fallbacks, as best effort, which we can count on in lieu of the architectures
1494  * not defining them on their own yet.
1495  */
1496
1497 #ifndef PAGE_KERNEL_RO
1498 # define PAGE_KERNEL_RO PAGE_KERNEL
1499 #endif
1500
1501 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1502 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1503 #endif
1504
1505 /*
1506  * Page Table Modification bits for pgtbl_mod_mask.
1507  *
1508  * These are used by the p?d_alloc_track*() set of functions an in the generic
1509  * vmalloc/ioremap code to track at which page-table levels entries have been
1510  * modified. Based on that the code can better decide when vmalloc and ioremap
1511  * mapping changes need to be synchronized to other page-tables in the system.
1512  */
1513 #define         __PGTBL_PGD_MODIFIED    0
1514 #define         __PGTBL_P4D_MODIFIED    1
1515 #define         __PGTBL_PUD_MODIFIED    2
1516 #define         __PGTBL_PMD_MODIFIED    3
1517 #define         __PGTBL_PTE_MODIFIED    4
1518
1519 #define         PGTBL_PGD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PGD_MODIFIED)
1520 #define         PGTBL_P4D_MODIFIED      BIT(__PGTBL_P4D_MODIFIED)
1521 #define         PGTBL_PUD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PUD_MODIFIED)
1522 #define         PGTBL_PMD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PMD_MODIFIED)
1523 #define         PGTBL_PTE_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PTE_MODIFIED)
1524
1525 /* Page-Table Modification Mask */
1526 typedef unsigned int pgtbl_mod_mask;
1527
1528 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1529
1530 #if !defined(MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS) && !defined(CONFIG_64BIT)
1531 #ifdef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
1532 /*
1533  * ZSMALLOC needs to know the highest PFN on 32-bit architectures
1534  * with physical address space extension, but falls back to
1535  * BITS_PER_LONG otherwise.
1536  */
1537 #error Missing MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS definition
1538 #else
1539 #define MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS 32
1540 #endif
1541 #endif
1542
1543 #ifndef has_transparent_hugepage
1544 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1545 #define has_transparent_hugepage() 1
1546 #else
1547 #define has_transparent_hugepage() 0
1548 #endif
1549 #endif
1550
1551 /*
1552  * On some architectures it depends on the mm if the p4d/pud or pmd
1553  * layer of the page table hierarchy is folded or not.
1554  */
1555 #ifndef mm_p4d_folded
1556 #define mm_p4d_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED)
1557 #endif
1558
1559 #ifndef mm_pud_folded
1560 #define mm_pud_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED)
1561 #endif
1562
1563 #ifndef mm_pmd_folded
1564 #define mm_pmd_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED)
1565 #endif
1566
1567 #ifndef p4d_offset_lockless
1568 #define p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, address) p4d_offset(&(pgd), address)
1569 #endif
1570 #ifndef pud_offset_lockless
1571 #define pud_offset_lockless(p4dp, p4d, address) pud_offset(&(p4d), address)
1572 #endif
1573 #ifndef pmd_offset_lockless
1574 #define pmd_offset_lockless(pudp, pud, address) pmd_offset(&(pud), address)
1575 #endif
1576
1577 /*
1578  * p?d_leaf() - true if this entry is a final mapping to a physical address.
1579  * This differs from p?d_huge() by the fact that they are always available (if
1580  * the architecture supports large pages at the appropriate level) even
1581  * if CONFIG_HUGETLB_PAGE is not defined.
1582  * Only meaningful when called on a valid entry.
1583  */
1584 #ifndef pgd_leaf
1585 #define pgd_leaf(x)     0
1586 #endif
1587 #ifndef p4d_leaf
1588 #define p4d_leaf(x)     0
1589 #endif
1590 #ifndef pud_leaf
1591 #define pud_leaf(x)     0
1592 #endif
1593 #ifndef pmd_leaf
1594 #define pmd_leaf(x)     0
1595 #endif
1596
1597 #ifndef pgd_leaf_size
1598 #define pgd_leaf_size(x) (1ULL << PGDIR_SHIFT)
1599 #endif
1600 #ifndef p4d_leaf_size
1601 #define p4d_leaf_size(x) P4D_SIZE
1602 #endif
1603 #ifndef pud_leaf_size
1604 #define pud_leaf_size(x) PUD_SIZE
1605 #endif
1606 #ifndef pmd_leaf_size
1607 #define pmd_leaf_size(x) PMD_SIZE
1608 #endif
1609 #ifndef pte_leaf_size
1610 #define pte_leaf_size(x) PAGE_SIZE
1611 #endif
1612
1613 /*
1614  * Some architectures have MMUs that are configurable or selectable at boot
1615  * time. These lead to variable PTRS_PER_x. For statically allocated arrays it
1616  * helps to have a static maximum value.
1617  */
1618
1619 #ifndef MAX_PTRS_PER_PTE
1620 #define MAX_PTRS_PER_PTE PTRS_PER_PTE
1621 #endif
1622
1623 #ifndef MAX_PTRS_PER_PMD
1624 #define MAX_PTRS_PER_PMD PTRS_PER_PMD
1625 #endif
1626
1627 #ifndef MAX_PTRS_PER_PUD
1628 #define MAX_PTRS_PER_PUD PTRS_PER_PUD
1629 #endif
1630
1631 #ifndef MAX_PTRS_PER_P4D
1632 #define MAX_PTRS_PER_P4D PTRS_PER_P4D
1633 #endif
1634
1635 #endif /* _LINUX_PGTABLE_H */