arch/s390/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  *  S390 version
   3  *    Copyright IBM Corp. 1999, 2000
   4  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com)
   5  *               Ulrich Weigand (weigand@de.ibm.com)
   6  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   7  *
   8  *  Derived from "include/asm-i386/pgtable.h"
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_S390_PGTABLE_H
  12 #define _ASM_S390_PGTABLE_H
  13
  14 /*
  15  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. For
  16  * s390 31 bit we "fold" the mid level into the top-level page table, so
  17  * that we physically have the same two-level page table as the s390 mmu
  18  * expects in 31 bit mode. For s390 64 bit we use three of the five levels
  19  * the hardware provides (region first and region second tables are not
  20  * used).
  21  *
  22  * The "pgd_xxx()" functions are trivial for a folded two-level
  23  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
  24  * into the pgd entry)
  25  *
  26  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  27  * the S390 page table tree.
  28  */
  29 #ifndef __ASSEMBLY__
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/mm_types.h>
  32 #include <linux/page-flags.h>
  33 #include <asm/bug.h>
  34 #include <asm/page.h>
  35
  36 extern pgd_t swapper_pg_dir[] __attribute__ ((aligned (4096)));
  37 extern void paging_init(void);
  38 extern void vmem_map_init(void);
  39
  40 /*
  41  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  42  * tables contain all the necessary information.
  43  */
  44 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  45 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, ptep) do { } while (0)
  46
  47 /*
  48  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  49  * for zero-mapped memory areas etc..
  50  */
  51
  52 extern unsigned long empty_zero_page;
  53 extern unsigned long zero_page_mask;
  54
  55 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  56         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  57          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  58 #define __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
  59
  60 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  61 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  62
  63 /*
  64  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  65  * table can map
  66  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  67  */
  68 #ifndef CONFIG_64BIT
  69 # define PMD_SHIFT      20
  70 # define PUD_SHIFT      20
  71 # define PGDIR_SHIFT    20
  72 #else /* CONFIG_64BIT */
  73 # define PMD_SHIFT      20
  74 # define PUD_SHIFT      31
  75 # define PGDIR_SHIFT    42
  76 #endif /* CONFIG_64BIT */
  77
  78 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  79 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  80 #define PUD_SIZE        (1UL << PUD_SHIFT)
  81 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
  82 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  83 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  84
  85 /*
  86  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
  87  * we don't really have any PMD directory physically.
  88  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
  89  * that leads to 1024 pte per pgd
  90  */
  91 #define PTRS_PER_PTE    256
  92 #ifndef CONFIG_64BIT
  93 #define PTRS_PER_PMD    1
  94 #define PTRS_PER_PUD    1
  95 #else /* CONFIG_64BIT */
  96 #define PTRS_PER_PMD    2048
  97 #define PTRS_PER_PUD    2048
  98 #endif /* CONFIG_64BIT */
  99 #define PTRS_PER_PGD    2048
 100
 101 #define FIRST_USER_ADDRESS  0
 102
 103 #define pte_ERROR(e) \
 104         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
 105 #define pmd_ERROR(e) \
 106         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
 107 #define pud_ERROR(e) \
 108         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
 109 #define pgd_ERROR(e) \
 110         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
 111
 112 #ifndef __ASSEMBLY__
 113 /*
 114  * The vmalloc and module area will always be on the topmost area of the kernel
 115  * mapping. We reserve 96MB (31bit) / 128GB (64bit) for vmalloc and modules.
 116  * On 64 bit kernels we have a 2GB area at the top of the vmalloc area where
 117  * modules will reside. That makes sure that inter module branches always
 118  * happen without trampolines and in addition the placement within a 2GB frame
 119  * is branch prediction unit friendly.
 120  */
 121 extern unsigned long VMALLOC_START;
 122 extern unsigned long VMALLOC_END;
 123 extern struct page *vmemmap;
 124
 125 #define VMEM_MAX_PHYS ((unsigned long) vmemmap)
 126
 127 #ifdef CONFIG_64BIT
 128 extern unsigned long MODULES_VADDR;
 129 extern unsigned long MODULES_END;
 130 #define MODULES_VADDR   MODULES_VADDR
 131 #define MODULES_END     MODULES_END
 132 #define MODULES_LEN     (1UL << 31)
 133 #endif
 134
 135 /*
 136  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 137  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 138  * 0                   0IP0
 139  * 00000000001111111111222222222233
 140  * 01234567890123456789012345678901
 141  *
 142  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 143  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 144  *
 145  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 146  *  |   P-table origin      |  |PTL
 147  * 0                         IC
 148  * 00000000001111111111222222222233
 149  * 01234567890123456789012345678901
 150  *
 151  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 152  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 153  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 154  *
 155  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 156  *
 157  *  |S-table origin   |     | STL |
 158  * X                   **GPS
 159  * 00000000001111111111222222222233
 160  * 01234567890123456789012345678901
 161  *
 162  * X Space-Switch event:
 163  * G Segment-Invalid Bit:     *
 164  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 165  * S Storage-Alteration:
 166  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 167  *
 168  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 169  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 170  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 171  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 172  *
 173  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 174  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 175  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 176  *
 177  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 178  * |        P-table origin                              |      TT
 179  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 180  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 181  *
 182  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 183  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 184  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 185  * TT Type 00
 186  *
 187  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 188  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 189  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 190  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 191  *
 192  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 193  * TT Type 01
 194  * TF
 195  * TL Table length
 196  *
 197  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 198  * |      region table origon                          |       DTTL
 199  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 200  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 201  *
 202  * X Space-Switch event:
 203  * G Segment-Invalid Bit:
 204  * P Private-Space Bit:
 205  * S Storage-Alteration:
 206  * R Real space
 207  * TL Table-Length:
 208  *
 209  * A storage key has the following format:
 210  * | ACC |F|R|C|0|
 211  *  0   3 4 5 6 7
 212  * ACC: access key
 213  * F  : fetch protection bit
 214  * R  : referenced bit
 215  * C  : changed bit
 216  */
 217
 218 /* Hardware bits in the page table entry */
 219 #define _PAGE_CO        0x100           /* HW Change-bit override */
 220 #define _PAGE_PROTECT   0x200           /* HW read-only bit  */
 221 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 222 #define _PAGE_LARGE     0x800           /* Bit to mark a large pte */
 223
 224 /* Software bits in the page table entry */
 225 #define _PAGE_PRESENT   0x001           /* SW pte present bit */
 226 #define _PAGE_TYPE      0x002           /* SW pte type bit */
 227 #define _PAGE_YOUNG     0x004           /* SW pte young bit */
 228 #define _PAGE_DIRTY     0x008           /* SW pte dirty bit */
 229 #define _PAGE_READ      0x010           /* SW pte read bit */
 230 #define _PAGE_WRITE     0x020           /* SW pte write bit */
 231 #define _PAGE_SPECIAL   0x040           /* SW associated with special page */
 232 #define _PAGE_UNUSED    0x080           /* SW bit for pgste usage state */
 233 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 234
 235 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 236 #define _PAGE_CHG_MASK          (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_CO | \
 237                                  _PAGE_DIRTY | _PAGE_YOUNG)
 238
 239 /*
 240  * handle_pte_fault uses pte_present, pte_none and pte_file to find out the
 241  * pte type WITHOUT holding the page table lock. The _PAGE_PRESENT bit
 242  * is used to distinguish present from not-present ptes. It is changed only
 243  * with the page table lock held.
 244  *
 245  * The following table gives the different possible bit combinations for
 246  * the pte hardware and software bits in the last 12 bits of a pte:
 247  *
 248  *                              842100000000
 249  *                              000084210000
 250  *                              000000008421
 251  *                              .IR...wrdytp
 252  * empty                        .10...000000
 253  * swap                         .10...xxxx10
 254  * file                         .11...xxxxx0
 255  * prot-none, clean, old        .11...000001
 256  * prot-none, clean, young      .11...000101
 257  * prot-none, dirty, old        .10...001001
 258  * prot-none, dirty, young      .10...001101
 259  * read-only, clean, old        .11...010001
 260  * read-only, clean, young      .01...010101
 261  * read-only, dirty, old        .11...011001
 262  * read-only, dirty, young      .01...011101
 263  * read-write, clean, old       .11...110001
 264  * read-write, clean, young     .01...110101
 265  * read-write, dirty, old       .10...111001
 266  * read-write, dirty, young     .00...111101
 267  *
 268  * pte_present is true for the bit pattern .xx...xxxxx1, (pte & 0x001) == 0x001
 269  * pte_none    is true for the bit pattern .10...xxxx00, (pte & 0x603) == 0x400
 270  * pte_file    is true for the bit pattern .11...xxxxx0, (pte & 0x601) == 0x600
 271  * pte_swap    is true for the bit pattern .10...xxxx10, (pte & 0x603) == 0x402
 272  */
 273
 274 #ifndef CONFIG_64BIT
 275
 276 /* Bits in the segment table address-space-control-element */
 277 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x80000000UL    /* space switch event       */
 278 #define _ASCE_ORIGIN_MASK       0x7ffff000UL    /* segment table origin     */
 279 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 280 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 281 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x7f    /* 128 x 64 entries = 8k            */
 282
 283 /* Bits in the segment table entry */
 284 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS     0x7fffffffUL    /* Valid segment table bits */
 285 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   0x7fffffc0UL    /* page table origin        */
 286 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* page protection bit              */
 287 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 288 #define _SEGMENT_ENTRY_COMMON   0x10    /* common segment bit               */
 289 #define _SEGMENT_ENTRY_PTL      0x0f    /* page table length                */
 290
 291 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0       /* No sw dirty bit for 31-bit */
 292 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0       /* No sw young bit for 31-bit */
 293 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0       /* No sw read bit for 31-bit */
 294 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0       /* No sw write bit for 31-bit */
 295 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0       /* No large pages for 31-bit */
 296 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE 0
 297 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE 0
 298
 299 #define _SEGMENT_ENTRY          (_SEGMENT_ENTRY_PTL)
 300 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 301
 302 /*
 303  * Segment table entry encoding (I = invalid, R = read-only bit):
 304  *              ..R...I.....
 305  * prot-none    ..1...1.....
 306  * read-only    ..1...0.....
 307  * read-write   ..0...0.....
 308  * empty        ..0...1.....
 309  */
 310
 311 /* Page status table bits for virtualization */
 312 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf0000000UL
 313 #define PGSTE_FP_BIT    0x08000000UL
 314 #define PGSTE_PCL_BIT   0x00800000UL
 315 #define PGSTE_HR_BIT    0x00400000UL
 316 #define PGSTE_HC_BIT    0x00200000UL
 317 #define PGSTE_GR_BIT    0x00040000UL
 318 #define PGSTE_GC_BIT    0x00020000UL
 319 #define PGSTE_UC_BIT    0x00008000UL    /* user dirty (migration) */
 320 #define PGSTE_IN_BIT    0x00004000UL    /* IPTE notify bit */
 321
 322 #else /* CONFIG_64BIT */
 323
 324 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 325 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* segment table origin             */
 326 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 327 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 328 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 329 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 330 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 331 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 332 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 333 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 334 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 335 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 336
 337 /* Bits in the region table entry */
 338 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 339 #define _REGION_ENTRY_PROTECT   0x200   /* region protection bit            */
 340 #define _REGION_ENTRY_INVALID   0x20    /* invalid region table entry       */
 341 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region/segment table type mask   */
 342 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 343 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 344 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 345 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 346
 347 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 348 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 349 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 350 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 351 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 352 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INVALID)
 353
 354 #define _REGION3_ENTRY_LARGE    0x400   /* RTTE-format control, large page  */
 355 #define _REGION3_ENTRY_RO       0x200   /* page protection bit              */
 356 #define _REGION3_ENTRY_CO       0x100   /* change-recording override        */
 357
 358 /* Bits in the segment table entry */
 359 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS     0xfffffffffffffe33UL
 360 #define _SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE 0xfffffffffff0ff33UL
 361 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE ~0xfffffUL /* large page address        */
 362 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* segment table origin             */
 363 #define _SEGMENT_ENTRY_PROTECT  0x200   /* page protection bit              */
 364 #define _SEGMENT_ENTRY_INVALID  0x20    /* invalid segment table entry      */
 365
 366 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 367 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INVALID)
 368
 369 #define _SEGMENT_ENTRY_DIRTY    0x2000  /* SW segment dirty bit */
 370 #define _SEGMENT_ENTRY_YOUNG    0x1000  /* SW segment young bit */
 371 #define _SEGMENT_ENTRY_SPLIT    0x0800  /* THP splitting bit */
 372 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x0400  /* STE-format control, large page */
 373 #define _SEGMENT_ENTRY_CO       0x0100  /* change-recording override   */
 374 #define _SEGMENT_ENTRY_READ     0x0002  /* SW segment read bit */
 375 #define _SEGMENT_ENTRY_WRITE    0x0001  /* SW segment write bit */
 376
 377 /*
 378  * Segment table entry encoding (R = read-only, I = invalid, y = young bit):
 379  *                              dy..R...I...wr
 380  * prot-none, clean, old        00..1...1...00
 381  * prot-none, clean, young      01..1...1...00
 382  * prot-none, dirty, old        10..1...1...00
 383  * prot-none, dirty, young      11..1...1...00
 384  * read-only, clean, old        00..1...1...01
 385  * read-only, clean, young      01..1...0...01
 386  * read-only, dirty, old        10..1...1...01
 387  * read-only, dirty, young      11..1...0...01
 388  * read-write, clean, old       00..1...1...11
 389  * read-write, clean, young     01..1...0...11
 390  * read-write, dirty, old       10..0...1...11
 391  * read-write, dirty, young     11..0...0...11
 392  * The segment table origin is used to distinguish empty (origin==0) from
 393  * read-write, old segment table entries (origin!=0)
 394  */
 395
 396 #define _SEGMENT_ENTRY_SPLIT_BIT 11     /* THP splitting bit number */
 397
 398 /* Page status table bits for virtualization */
 399 #define PGSTE_ACC_BITS  0xf000000000000000UL
 400 #define PGSTE_FP_BIT    0x0800000000000000UL
 401 #define PGSTE_PCL_BIT   0x0080000000000000UL
 402 #define PGSTE_HR_BIT    0x0040000000000000UL
 403 #define PGSTE_HC_BIT    0x0020000000000000UL
 404 #define PGSTE_GR_BIT    0x0004000000000000UL
 405 #define PGSTE_GC_BIT    0x0002000000000000UL
 406 #define PGSTE_UC_BIT    0x0000800000000000UL    /* user dirty (migration) */
 407 #define PGSTE_IN_BIT    0x0000400000000000UL    /* IPTE notify bit */
 408
 409 #endif /* CONFIG_64BIT */
 410
 411 /* Guest Page State used for virtualization */
 412 #define _PGSTE_GPS_ZERO         0x0000000080000000UL
 413 #define _PGSTE_GPS_USAGE_MASK   0x0000000003000000UL
 414 #define _PGSTE_GPS_USAGE_STABLE 0x0000000000000000UL
 415 #define _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED 0x0000000001000000UL
 416
 417 /*
 418  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 419  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 420  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 421  */
 422 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 423                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 424
 425 /*
 426  * Page protection definitions.
 427  */
 428 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_INVALID)
 429 #define PAGE_READ       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | \
 430                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 431 #define PAGE_WRITE      __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 432                                  _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT)
 433
 434 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 435                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 436 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | \
 437                                  _PAGE_YOUNG | _PAGE_DIRTY)
 438 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_YOUNG | \
 439                                  _PAGE_PROTECT)
 440
 441 /*
 442  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 443  * Read permission implies execute permission and write permission
 444  * implies read permission.
 445  */
 446          /*xwr*/
 447 #define __P000  PAGE_NONE
 448 #define __P001  PAGE_READ
 449 #define __P010  PAGE_READ
 450 #define __P011  PAGE_READ
 451 #define __P100  PAGE_READ
 452 #define __P101  PAGE_READ
 453 #define __P110  PAGE_READ
 454 #define __P111  PAGE_READ
 455
 456 #define __S000  PAGE_NONE
 457 #define __S001  PAGE_READ
 458 #define __S010  PAGE_WRITE
 459 #define __S011  PAGE_WRITE
 460 #define __S100  PAGE_READ
 461 #define __S101  PAGE_READ
 462 #define __S110  PAGE_WRITE
 463 #define __S111  PAGE_WRITE
 464
 465 /*
 466  * Segment entry (large page) protection definitions.
 467  */
 468 #define SEGMENT_NONE    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_INVALID | \
 469                                  _SEGMENT_ENTRY_PROTECT)
 470 #define SEGMENT_READ    __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_PROTECT | \
 471                                  _SEGMENT_ENTRY_READ)
 472 #define SEGMENT_WRITE   __pgprot(_SEGMENT_ENTRY_READ | \
 473                                  _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
 474
 475 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 476 {
 477 #ifdef CONFIG_PGSTE
 478         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 479                 return 1;
 480 #endif
 481         return 0;
 482 }
 483
 484 static inline int mm_use_skey(struct mm_struct *mm)
 485 {
 486 #ifdef CONFIG_PGSTE
 487         if (mm->context.use_skey)
 488                 return 1;
 489 #endif
 490         return 0;
 491 }
 492
 493 /*
 494  * pgd/pmd/pte query functions
 495  */
 496 #ifndef CONFIG_64BIT
 497
 498 static inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 499 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 500 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 501
 502 static inline int pud_present(pud_t pud) { return 1; }
 503 static inline int pud_none(pud_t pud)    { return 0; }
 504 static inline int pud_large(pud_t pud)   { return 0; }
 505 static inline int pud_bad(pud_t pud)     { return 0; }
 506
 507 #else /* CONFIG_64BIT */
 508
 509 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 510 {
 511         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 512                 return 1;
 513         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 514 }
 515
 516 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 517 {
 518         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 519                 return 0;
 520         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 521 }
 522
 523 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 524 {
 525         /*
 526          * With dynamic page table levels the pgd can be a region table
 527          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 528          * invalid for either table entry.
 529          */
 530         unsigned long mask =
 531                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INVALID &
 532                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 533         return (pgd_val(pgd) & mask) != 0;
 534 }
 535
 536 static inline int pud_present(pud_t pud)
 537 {
 538         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 539                 return 1;
 540         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 541 }
 542
 543 static inline int pud_none(pud_t pud)
 544 {
 545         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 546                 return 0;
 547         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_INVALID) != 0UL;
 548 }
 549
 550 static inline int pud_large(pud_t pud)
 551 {
 552         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) != _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 553                 return 0;
 554         return !!(pud_val(pud) & _REGION3_ENTRY_LARGE);
 555 }
 556
 557 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 558 {
 559         /*
 560          * With dynamic page table levels the pud can be a region table
 561          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 562          * invalid for either table entry.
 563          */
 564         unsigned long mask =
 565                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INVALID &
 566                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 567         return (pud_val(pud) & mask) != 0;
 568 }
 569
 570 #endif /* CONFIG_64BIT */
 571
 572 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 573 {
 574         return pmd_val(pmd) != _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
 575 }
 576
 577 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 578 {
 579         return pmd_val(pmd) == _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
 580 }
 581
 582 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 583 {
 584         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) != 0;
 585 }
 586
 587 static inline int pmd_pfn(pmd_t pmd)
 588 {
 589         unsigned long origin_mask;
 590
 591         origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
 592         if (pmd_large(pmd))
 593                 origin_mask = _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE;
 594         return (pmd_val(pmd) & origin_mask) >> PAGE_SHIFT;
 595 }
 596
 597 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 598 {
 599         if (pmd_large(pmd))
 600                 return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS_LARGE) != 0;
 601         return (pmd_val(pmd) & ~_SEGMENT_ENTRY_BITS) != 0;
 602 }
 603
 604 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SPLITTING_FLUSH
 605 extern void pmdp_splitting_flush(struct vm_area_struct *vma,
 606                                  unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
 607
 608 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 609 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 610                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 611                                  pmd_t entry, int dirty);
 612
 613 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 614 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 615                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 616
 617 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 618 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 619 {
 620         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE) != 0;
 621 }
 622
 623 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 624 {
 625         int dirty = 1;
 626         if (pmd_large(pmd))
 627                 dirty = (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY) != 0;
 628         return dirty;
 629 }
 630
 631 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 632 {
 633         int young = 1;
 634         if (pmd_large(pmd))
 635                 young = (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG) != 0;
 636         return young;
 637 }
 638
 639 static inline int pte_present(pte_t pte)
 640 {
 641         /* Bit pattern: (pte & 0x001) == 0x001 */
 642         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) != 0;
 643 }
 644
 645 static inline int pte_none(pte_t pte)
 646 {
 647         /* Bit pattern: pte == 0x400 */
 648         return pte_val(pte) == _PAGE_INVALID;
 649 }
 650
 651 static inline int pte_swap(pte_t pte)
 652 {
 653         /* Bit pattern: (pte & 0x603) == 0x402 */
 654         return (pte_val(pte) & (_PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT |
 655                                 _PAGE_TYPE | _PAGE_PRESENT))
 656                 == (_PAGE_INVALID | _PAGE_TYPE);
 657 }
 658
 659 static inline int pte_file(pte_t pte)
 660 {
 661         /* Bit pattern: (pte & 0x601) == 0x600 */
 662         return (pte_val(pte) & (_PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT | _PAGE_PRESENT))
 663                 == (_PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT);
 664 }
 665
 666 static inline int pte_special(pte_t pte)
 667 {
 668         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 669 }
 670
 671 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 672 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 673 {
 674         return pte_val(a) == pte_val(b);
 675 }
 676
 677 static inline pgste_t pgste_get_lock(pte_t *ptep)
 678 {
 679         unsigned long new = 0;
 680 #ifdef CONFIG_PGSTE
 681         unsigned long old;
 682
 683         preempt_disable();
 684         asm(
 685                 "       lg      %0,%2\n"
 686                 "0:     lgr     %1,%0\n"
 687                 "       nihh    %0,0xff7f\n"    /* clear PCL bit in old */
 688                 "       oihh    %1,0x0080\n"    /* set PCL bit in new */
 689                 "       csg     %0,%1,%2\n"
 690                 "       jl      0b\n"
 691                 : "=&d" (old), "=&d" (new), "=Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 692                 : "Q" (ptep[PTRS_PER_PTE]) : "cc", "memory");
 693 #endif
 694         return __pgste(new);
 695 }
 696
 697 static inline void pgste_set_unlock(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 698 {
 699 #ifdef CONFIG_PGSTE
 700         asm(
 701                 "       nihh    %1,0xff7f\n"    /* clear PCL bit */
 702                 "       stg     %1,%0\n"
 703                 : "=Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 704                 : "d" (pgste_val(pgste)), "Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 705                 : "cc", "memory");
 706         preempt_enable();
 707 #endif
 708 }
 709
 710 static inline pgste_t pgste_get(pte_t *ptep)
 711 {
 712         unsigned long pgste = 0;
 713 #ifdef CONFIG_PGSTE
 714         pgste = *(unsigned long *)(ptep + PTRS_PER_PTE);
 715 #endif
 716         return __pgste(pgste);
 717 }
 718
 719 static inline void pgste_set(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 720 {
 721 #ifdef CONFIG_PGSTE
 722         *(pgste_t *)(ptep + PTRS_PER_PTE) = pgste;
 723 #endif
 724 }
 725
 726 static inline pgste_t pgste_update_all(pte_t *ptep, pgste_t pgste,
 727                                        struct mm_struct *mm)
 728 {
 729 #ifdef CONFIG_PGSTE
 730         unsigned long address, bits, skey;
 731
 732         if (!mm_use_skey(mm) || pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)
 733                 return pgste;
 734         address = pte_val(*ptep) & PAGE_MASK;
 735         skey = (unsigned long) page_get_storage_key(address);
 736         bits = skey & (_PAGE_CHANGED | _PAGE_REFERENCED);
 737         /* Transfer page changed & referenced bit to guest bits in pgste */
 738         pgste_val(pgste) |= bits << 48;         /* GR bit & GC bit */
 739         /* Copy page access key and fetch protection bit to pgste */
 740         pgste_val(pgste) &= ~(PGSTE_ACC_BITS | PGSTE_FP_BIT);
 741         pgste_val(pgste) |= (skey & (_PAGE_ACC_BITS | _PAGE_FP_BIT)) << 56;
 742 #endif
 743         return pgste;
 744
 745 }
 746
 747 static inline void pgste_set_key(pte_t *ptep, pgste_t pgste, pte_t entry,
 748                                  struct mm_struct *mm)
 749 {
 750 #ifdef CONFIG_PGSTE
 751         unsigned long address;
 752         unsigned long nkey;
 753
 754         if (!mm_use_skey(mm) || pte_val(entry) & _PAGE_INVALID)
 755                 return;
 756         VM_BUG_ON(!(pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID));
 757         address = pte_val(entry) & PAGE_MASK;
 758         /*
 759          * Set page access key and fetch protection bit from pgste.
 760          * The guest C/R information is still in the PGSTE, set real
 761          * key C/R to 0.
 762          */
 763         nkey = (pgste_val(pgste) & (PGSTE_ACC_BITS | PGSTE_FP_BIT)) >> 56;
 764         nkey |= (pgste_val(pgste) & (PGSTE_GR_BIT | PGSTE_GC_BIT)) >> 48;
 765         page_set_storage_key(address, nkey, 0);
 766 #endif
 767 }
 768
 769 static inline pgste_t pgste_set_pte(pte_t *ptep, pgste_t pgste, pte_t entry)
 770 {
 771         if ((pte_val(entry) & _PAGE_PRESENT) &&
 772             (pte_val(entry) & _PAGE_WRITE) &&
 773             !(pte_val(entry) & _PAGE_INVALID)) {
 774                 if (!MACHINE_HAS_ESOP) {
 775                         /*
 776                          * Without enhanced suppression-on-protection force
 777                          * the dirty bit on for all writable ptes.
 778                          */
 779                         pte_val(entry) |= _PAGE_DIRTY;
 780                         pte_val(entry) &= ~_PAGE_PROTECT;
 781                 }
 782                 if (!(pte_val(entry) & _PAGE_PROTECT))
 783                         /* This pte allows write access, set user-dirty */
 784                         pgste_val(pgste) |= PGSTE_UC_BIT;
 785         }
 786         *ptep = entry;
 787         return pgste;
 788 }
 789
 790 /**
 791  * struct gmap_struct - guest address space
 792  * @mm: pointer to the parent mm_struct
 793  * @table: pointer to the page directory
 794  * @asce: address space control element for gmap page table
 795  * @crst_list: list of all crst tables used in the guest address space
 796  * @pfault_enabled: defines if pfaults are applicable for the guest
 797  */
 798 struct gmap {
 799         struct list_head list;
 800         struct mm_struct *mm;
 801         unsigned long *table;
 802         unsigned long asce;
 803         void *private;
 804         struct list_head crst_list;
 805         bool pfault_enabled;
 806 };
 807
 808 /**
 809  * struct gmap_rmap - reverse mapping for segment table entries
 810  * @gmap: pointer to the gmap_struct
 811  * @entry: pointer to a segment table entry
 812  * @vmaddr: virtual address in the guest address space
 813  */
 814 struct gmap_rmap {
 815         struct list_head list;
 816         struct gmap *gmap;
 817         unsigned long *entry;
 818         unsigned long vmaddr;
 819 };
 820
 821 /**
 822  * struct gmap_pgtable - gmap information attached to a page table
 823  * @vmaddr: address of the 1MB segment in the process virtual memory
 824  * @mapper: list of segment table entries mapping a page table
 825  */
 826 struct gmap_pgtable {
 827         unsigned long vmaddr;
 828         struct list_head mapper;
 829 };
 830
 831 /**
 832  * struct gmap_notifier - notify function block for page invalidation
 833  * @notifier_call: address of callback function
 834  */
 835 struct gmap_notifier {
 836         struct list_head list;
 837         void (*notifier_call)(struct gmap *gmap, unsigned long address);
 838 };
 839
 840 struct gmap *gmap_alloc(struct mm_struct *mm);
 841 void gmap_free(struct gmap *gmap);
 842 void gmap_enable(struct gmap *gmap);
 843 void gmap_disable(struct gmap *gmap);
 844 int gmap_map_segment(struct gmap *gmap, unsigned long from,
 845                      unsigned long to, unsigned long len);
 846 int gmap_unmap_segment(struct gmap *gmap, unsigned long to, unsigned long len);
 847 unsigned long __gmap_translate(unsigned long address, struct gmap *);
 848 unsigned long gmap_translate(unsigned long address, struct gmap *);
 849 unsigned long __gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 850 unsigned long gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 851 void gmap_discard(unsigned long from, unsigned long to, struct gmap *);
 852 void __gmap_zap(unsigned long address, struct gmap *);
 853 bool gmap_test_and_clear_dirty(unsigned long address, struct gmap *);
 854
 855
 856 void gmap_register_ipte_notifier(struct gmap_notifier *);
 857 void gmap_unregister_ipte_notifier(struct gmap_notifier *);
 858 int gmap_ipte_notify(struct gmap *, unsigned long start, unsigned long len);
 859 void gmap_do_ipte_notify(struct mm_struct *, pte_t *);
 860
 861 static inline pgste_t pgste_ipte_notify(struct mm_struct *mm,
 862                                         pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 863 {
 864 #ifdef CONFIG_PGSTE
 865         if (pgste_val(pgste) & PGSTE_IN_BIT) {
 866                 pgste_val(pgste) &= ~PGSTE_IN_BIT;
 867                 gmap_do_ipte_notify(mm, ptep);
 868         }
 869 #endif
 870         return pgste;
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 875  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 876  * hook is made available.
 877  */
 878 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 879                               pte_t *ptep, pte_t entry)
 880 {
 881         pgste_t pgste;
 882
 883         if (mm_has_pgste(mm)) {
 884                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 885                 pgste_val(pgste) &= ~_PGSTE_GPS_ZERO;
 886                 pgste_set_key(ptep, pgste, entry, mm);
 887                 pgste = pgste_set_pte(ptep, pgste, entry);
 888                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 889         } else {
 890                 if (!(pte_val(entry) & _PAGE_INVALID) && MACHINE_HAS_EDAT1)
 891                         pte_val(entry) |= _PAGE_CO;
 892                 *ptep = entry;
 893         }
 894 }
 895
 896 /*
 897  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 898  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 899  */
 900 static inline int pte_write(pte_t pte)
 901 {
 902         return (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE) != 0;
 903 }
 904
 905 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 906 {
 907         return (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) != 0;
 908 }
 909
 910 static inline int pte_young(pte_t pte)
 911 {
 912         return (pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) != 0;
 913 }
 914
 915 #define __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
 916 static inline int pte_unused(pte_t pte)
 917 {
 918         return pte_val(pte) & _PAGE_UNUSED;
 919 }
 920
 921 /*
 922  * pgd/pmd/pte modification functions
 923  */
 924
 925 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 926 {
 927 #ifdef CONFIG_64BIT
 928         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 929                 pgd_val(*pgd) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 930 #endif
 931 }
 932
 933 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 934 {
 935 #ifdef CONFIG_64BIT
 936         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 937                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 938 #endif
 939 }
 940
 941 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 942 {
 943         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
 944 }
 945
 946 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 947 {
 948         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
 949 }
 950
 951 /*
 952  * The following pte modification functions only work if
 953  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 954  */
 955 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 956 {
 957         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 958         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 959         /*
 960          * newprot for PAGE_NONE, PAGE_READ and PAGE_WRITE has the
 961          * invalid bit set, clear it again for readable, young pages
 962          */
 963         if ((pte_val(pte) & _PAGE_YOUNG) && (pte_val(pte) & _PAGE_READ))
 964                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
 965         /*
 966          * newprot for PAGE_READ and PAGE_WRITE has the page protection
 967          * bit set, clear it again for writable, dirty pages
 968          */
 969         if ((pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY) && (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
 970                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 971         return pte;
 972 }
 973
 974 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 975 {
 976         pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE;
 977         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 978         return pte;
 979 }
 980
 981 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 982 {
 983         pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE;
 984         if (pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY)
 985                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
 986         return pte;
 987 }
 988
 989 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 990 {
 991         pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY;
 992         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
 993         return pte;
 994 }
 995
 996 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 997 {
 998         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY;
 999         if (pte_val(pte) & _PAGE_WRITE)
1000                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_PROTECT;
1001         return pte;
1002 }
1003
1004 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
1005 {
1006         pte_val(pte) &= ~_PAGE_YOUNG;
1007         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
1008         return pte;
1009 }
1010
1011 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
1012 {
1013         pte_val(pte) |= _PAGE_YOUNG;
1014         if (pte_val(pte) & _PAGE_READ)
1015                 pte_val(pte) &= ~_PAGE_INVALID;
1016         return pte;
1017 }
1018
1019 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
1020 {
1021         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
1022         return pte;
1023 }
1024
1025 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1026 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
1027 {
1028         pte_val(pte) |= _PAGE_LARGE;
1029         return pte;
1030 }
1031 #endif
1032
1033 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
1034 {
1035         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1036
1037 #ifndef CONFIG_64BIT
1038         /* pto in ESA mode must point to the start of the segment table */
1039         pto &= 0x7ffffc00;
1040 #endif
1041         /* Invalidation + global TLB flush for the pte */
1042         asm volatile(
1043                 "       ipte    %2,%3"
1044                 : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep), "a" (pto), "a" (address));
1045 }
1046
1047 static inline void __ptep_ipte_local(unsigned long address, pte_t *ptep)
1048 {
1049         unsigned long pto = (unsigned long) ptep;
1050
1051 #ifndef CONFIG_64BIT
1052         /* pto in ESA mode must point to the start of the segment table */
1053         pto &= 0x7ffffc00;
1054 #endif
1055         /* Invalidation + local TLB flush for the pte */
1056         asm volatile(
1057                 "       .insn rrf,0xb2210000,%2,%3,0,1"
1058                 : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep), "a" (pto), "a" (address));
1059 }
1060
1061 static inline void ptep_flush_direct(struct mm_struct *mm,
1062                                      unsigned long address, pte_t *ptep)
1063 {
1064         int active, count;
1065
1066         if (pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)
1067                 return;
1068         active = (mm == current->active_mm) ? 1 : 0;
1069         count = atomic_add_return(0x10000, &mm->context.attach_count);
1070         if (MACHINE_HAS_TLB_LC && (count & 0xffff) <= active &&
1071             cpumask_equal(mm_cpumask(mm), cpumask_of(smp_processor_id())))
1072                 __ptep_ipte_local(address, ptep);
1073         else
1074                 __ptep_ipte(address, ptep);
1075         atomic_sub(0x10000, &mm->context.attach_count);
1076 }
1077
1078 static inline void ptep_flush_lazy(struct mm_struct *mm,
1079                                    unsigned long address, pte_t *ptep)
1080 {
1081         int active, count;
1082
1083         if (pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)
1084                 return;
1085         active = (mm == current->active_mm) ? 1 : 0;
1086         count = atomic_add_return(0x10000, &mm->context.attach_count);
1087         if ((count & 0xffff) <= active) {
1088                 pte_val(*ptep) |= _PAGE_INVALID;
1089                 mm->context.flush_mm = 1;
1090         } else
1091                 __ptep_ipte(address, ptep);
1092         atomic_sub(0x10000, &mm->context.attach_count);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Get (and clear) the user dirty bit for a pte.
1097  */
1098 static inline int ptep_test_and_clear_user_dirty(struct mm_struct *mm,
1099                                                  unsigned long addr,
1100                                                  pte_t *ptep)
1101 {
1102         pgste_t pgste;
1103         pte_t pte;
1104         int dirty;
1105
1106         if (!mm_has_pgste(mm))
1107                 return 0;
1108         pgste = pgste_get_lock(ptep);
1109         dirty = !!(pgste_val(pgste) & PGSTE_UC_BIT);
1110         pgste_val(pgste) &= ~PGSTE_UC_BIT;
1111         pte = *ptep;
1112         if (dirty && (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT)) {
1113                 pgste = pgste_ipte_notify(mm, ptep, pgste);
1114                 __ptep_ipte(addr, ptep);
1115                 if (MACHINE_HAS_ESOP || !(pte_val(pte) & _PAGE_WRITE))
1116                         pte_val(pte) |= _PAGE_PROTECT;
1117                 else
1118                         pte_val(pte) |= _PAGE_INVALID;
1119                 *ptep = pte;
1120         }
1121         pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1122         return dirty;
1123 }
1124
1125 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1126 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1127                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
1128 {
1129         pgste_t pgste;
1130         pte_t pte, oldpte;
1131         int young;
1132
1133         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1134                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1135                 pgste = pgste_ipte_notify(vma->vm_mm, ptep, pgste);
1136         }
1137
1138         oldpte = pte = *ptep;
1139         ptep_flush_direct(vma->vm_mm, addr, ptep);
1140         young = pte_young(pte);
1141         pte = pte_mkold(pte);
1142
1143         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1144                 pgste = pgste_update_all(&oldpte, pgste, vma->vm_mm);
1145                 pgste = pgste_set_pte(ptep, pgste, pte);
1146                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1147         } else
1148                 *ptep = pte;
1149
1150         return young;
1151 }
1152
1153 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1154 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1155                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
1156 {
1157         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
1158 }
1159
1160 /*
1161  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
1162  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
1163  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
1164  * to modify an active pte. The sequence is
1165  *   1) ptep_get_and_clear
1166  *   2) set_pte_at
1167  *   3) flush_tlb_range
1168  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
1169  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
1170  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
1171  * is a nop.
1172  */
1173 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1174 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1175                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
1176 {
1177         pgste_t pgste;
1178         pte_t pte;
1179
1180         if (mm_has_pgste(mm)) {
1181                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1182                 pgste = pgste_ipte_notify(mm, ptep, pgste);
1183         }
1184
1185         pte = *ptep;
1186         ptep_flush_lazy(mm, address, ptep);
1187         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
1188
1189         if (mm_has_pgste(mm)) {
1190                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste, mm);
1191                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1192         }
1193         return pte;
1194 }
1195
1196 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
1197 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
1198                                            unsigned long address,
1199                                            pte_t *ptep)
1200 {
1201         pgste_t pgste;
1202         pte_t pte;
1203
1204         if (mm_has_pgste(mm)) {
1205                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1206                 pgste_ipte_notify(mm, ptep, pgste);
1207         }
1208
1209         pte = *ptep;
1210         ptep_flush_lazy(mm, address, ptep);
1211
1212         if (mm_has_pgste(mm)) {
1213                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste, mm);
1214                 pgste_set(ptep, pgste);
1215         }
1216         return pte;
1217 }
1218
1219 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm,
1220                                            unsigned long address,
1221                                            pte_t *ptep, pte_t pte)
1222 {
1223         pgste_t pgste;
1224
1225         if (mm_has_pgste(mm)) {
1226                 pgste = pgste_get(ptep);
1227                 pgste_set_key(ptep, pgste, pte, mm);
1228                 pgste = pgste_set_pte(ptep, pgste, pte);
1229                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1230         } else
1231                 *ptep = pte;
1232 }
1233
1234 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1235 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1236                                      unsigned long address, pte_t *ptep)
1237 {
1238         pgste_t pgste;
1239         pte_t pte;
1240
1241         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1242                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1243                 pgste = pgste_ipte_notify(vma->vm_mm, ptep, pgste);
1244         }
1245
1246         pte = *ptep;
1247         ptep_flush_direct(vma->vm_mm, address, ptep);
1248         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
1249
1250         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1251                 if ((pgste_val(pgste) & _PGSTE_GPS_USAGE_MASK) ==
1252                     _PGSTE_GPS_USAGE_UNUSED)
1253                         pte_val(pte) |= _PAGE_UNUSED;
1254                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste, vma->vm_mm);
1255                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1256         }
1257         return pte;
1258 }
1259
1260 /*
1261  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1262  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1263  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1264  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1265  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1266  */
1267 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1268 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1269                                             unsigned long address,
1270                                             pte_t *ptep, int full)
1271 {
1272         pgste_t pgste;
1273         pte_t pte;
1274
1275         if (!full && mm_has_pgste(mm)) {
1276                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1277                 pgste = pgste_ipte_notify(mm, ptep, pgste);
1278         }
1279
1280         pte = *ptep;
1281         if (!full)
1282                 ptep_flush_lazy(mm, address, ptep);
1283         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID;
1284
1285         if (!full && mm_has_pgste(mm)) {
1286                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste, mm);
1287                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1288         }
1289         return pte;
1290 }
1291
1292 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1293 static inline pte_t ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1294                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
1295 {
1296         pgste_t pgste;
1297         pte_t pte = *ptep;
1298
1299         if (pte_write(pte)) {
1300                 if (mm_has_pgste(mm)) {
1301                         pgste = pgste_get_lock(ptep);
1302                         pgste = pgste_ipte_notify(mm, ptep, pgste);
1303                 }
1304
1305                 ptep_flush_lazy(mm, address, ptep);
1306                 pte = pte_wrprotect(pte);
1307
1308                 if (mm_has_pgste(mm)) {
1309                         pgste = pgste_set_pte(ptep, pgste, pte);
1310                         pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1311                 } else
1312                         *ptep = pte;
1313         }
1314         return pte;
1315 }
1316
1317 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1318 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1319                                         unsigned long address, pte_t *ptep,
1320                                         pte_t entry, int dirty)
1321 {
1322         pgste_t pgste;
1323
1324         if (pte_same(*ptep, entry))
1325                 return 0;
1326         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1327                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1328                 pgste = pgste_ipte_notify(vma->vm_mm, ptep, pgste);
1329         }
1330
1331         ptep_flush_direct(vma->vm_mm, address, ptep);
1332
1333         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1334                 pgste = pgste_set_pte(ptep, pgste, entry);
1335                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1336         } else
1337                 *ptep = entry;
1338         return 1;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1343  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1344  */
1345 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1346 {
1347         pte_t __pte;
1348         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
1349         return pte_mkyoung(__pte);
1350 }
1351
1352 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1353 {
1354         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1355         pte_t __pte = mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1356
1357         if (pte_write(__pte) && PageDirty(page))
1358                 __pte = pte_mkdirty(__pte);
1359         return __pte;
1360 }
1361
1362 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1363 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1364 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1365 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
1366
1367 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
1368 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
1369
1370 #ifndef CONFIG_64BIT
1371
1372 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1373 #define pud_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1374 #define pgd_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1375
1376 #define pud_offset(pgd, address) ((pud_t *) pgd)
1377 #define pmd_offset(pud, address) ((pmd_t *) pud + pmd_index(address))
1378
1379 #else /* CONFIG_64BIT */
1380
1381 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1382 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1383 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1384
1385 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1386 {
1387         pud_t *pud = (pud_t *) pgd;
1388         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1389                 pud = (pud_t *) pgd_deref(*pgd);
1390         return pud  + pud_index(address);
1391 }
1392
1393 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
1394 {
1395         pmd_t *pmd = (pmd_t *) pud;
1396         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1397                 pmd = (pmd_t *) pud_deref(*pud);
1398         return pmd + pmd_index(address);
1399 }
1400
1401 #endif /* CONFIG_64BIT */
1402
1403 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1404 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1405 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1406
1407 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
1408
1409 /* Find an entry in the lowest level page table.. */
1410 #define pte_offset(pmd, addr) ((pte_t *) pmd_deref(*(pmd)) + pte_index(addr))
1411 #define pte_offset_kernel(pmd, address) pte_offset(pmd,address)
1412 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
1413 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
1414
1415 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
1416 static inline unsigned long massage_pgprot_pmd(pgprot_t pgprot)
1417 {
1418         /*
1419          * pgprot is PAGE_NONE, PAGE_READ, or PAGE_WRITE (see __Pxxx / __Sxxx)
1420          * Convert to segment table entry format.
1421          */
1422         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_NONE))
1423                 return pgprot_val(SEGMENT_NONE);
1424         if (pgprot_val(pgprot) == pgprot_val(PAGE_READ))
1425                 return pgprot_val(SEGMENT_READ);
1426         return pgprot_val(SEGMENT_WRITE);
1427 }
1428
1429 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
1430 {
1431         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1432         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1433         return pmd;
1434 }
1435
1436 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
1437 {
1438         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_WRITE;
1439         if (pmd_large(pmd) && !(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1440                 return pmd;
1441         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1442         return pmd;
1443 }
1444
1445 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
1446 {
1447         if (pmd_large(pmd)) {
1448                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1449                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1450         }
1451         return pmd;
1452 }
1453
1454 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
1455 {
1456         if (pmd_large(pmd)) {
1457                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_DIRTY;
1458                 if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_WRITE)
1459                         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1460         }
1461         return pmd;
1462 }
1463
1464 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
1465 {
1466         if (pmd_large(pmd)) {
1467                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1468                 if (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_READ)
1469                         pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1470         }
1471         return pmd;
1472 }
1473
1474 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
1475 {
1476         if (pmd_large(pmd)) {
1477                 pmd_val(pmd) &= ~_SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1478                 pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1479         }
1480         return pmd;
1481 }
1482
1483 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
1484 {
1485         if (pmd_large(pmd)) {
1486                 pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN_LARGE |
1487                         _SEGMENT_ENTRY_DIRTY | _SEGMENT_ENTRY_YOUNG |
1488                         _SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_SPLIT;
1489                 pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1490                 if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_DIRTY))
1491                         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1492                 if (!(pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_YOUNG))
1493                         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1494                 return pmd;
1495         }
1496         pmd_val(pmd) &= _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
1497         pmd_val(pmd) |= massage_pgprot_pmd(newprot);
1498         return pmd;
1499 }
1500
1501 static inline pmd_t mk_pmd_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1502 {
1503         pmd_t __pmd;
1504         pmd_val(__pmd) = physpage + massage_pgprot_pmd(pgprot);
1505         return __pmd;
1506 }
1507
1508 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1509
1510 static inline void __pmdp_csp(pmd_t *pmdp)
1511 {
1512         register unsigned long reg2 asm("2") = pmd_val(*pmdp);
1513         register unsigned long reg3 asm("3") = pmd_val(*pmdp) |
1514                                                _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1515         register unsigned long reg4 asm("4") = ((unsigned long) pmdp) + 5;
1516
1517         asm volatile(
1518                 "       csp %1,%3"
1519                 : "=m" (*pmdp)
1520                 : "d" (reg2), "d" (reg3), "d" (reg4), "m" (*pmdp) : "cc");
1521 }
1522
1523 static inline void __pmdp_idte(unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1524 {
1525         unsigned long sto;
1526
1527         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(address) * sizeof(pmd_t);
1528         asm volatile(
1529                 "       .insn   rrf,0xb98e0000,%2,%3,0,0"
1530                 : "=m" (*pmdp)
1531                 : "m" (*pmdp), "a" (sto), "a" ((address & HPAGE_MASK))
1532                 : "cc" );
1533 }
1534
1535 static inline void __pmdp_idte_local(unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1536 {
1537         unsigned long sto;
1538
1539         sto = (unsigned long) pmdp - pmd_index(address) * sizeof(pmd_t);
1540         asm volatile(
1541                 "       .insn   rrf,0xb98e0000,%2,%3,0,1"
1542                 : "=m" (*pmdp)
1543                 : "m" (*pmdp), "a" (sto), "a" ((address & HPAGE_MASK))
1544                 : "cc" );
1545 }
1546
1547 static inline void pmdp_flush_direct(struct mm_struct *mm,
1548                                      unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1549 {
1550         int active, count;
1551
1552         if (pmd_val(*pmdp) & _SEGMENT_ENTRY_INVALID)
1553                 return;
1554         if (!MACHINE_HAS_IDTE) {
1555                 __pmdp_csp(pmdp);
1556                 return;
1557         }
1558         active = (mm == current->active_mm) ? 1 : 0;
1559         count = atomic_add_return(0x10000, &mm->context.attach_count);
1560         if (MACHINE_HAS_TLB_LC && (count & 0xffff) <= active &&
1561             cpumask_equal(mm_cpumask(mm), cpumask_of(smp_processor_id())))
1562                 __pmdp_idte_local(address, pmdp);
1563         else
1564                 __pmdp_idte(address, pmdp);
1565         atomic_sub(0x10000, &mm->context.attach_count);
1566 }
1567
1568 static inline void pmdp_flush_lazy(struct mm_struct *mm,
1569                                    unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1570 {
1571         int active, count;
1572
1573         if (pmd_val(*pmdp) & _SEGMENT_ENTRY_INVALID)
1574                 return;
1575         active = (mm == current->active_mm) ? 1 : 0;
1576         count = atomic_add_return(0x10000, &mm->context.attach_count);
1577         if ((count & 0xffff) <= active) {
1578                 pmd_val(*pmdp) |= _SEGMENT_ENTRY_INVALID;
1579                 mm->context.flush_mm = 1;
1580         } else if (MACHINE_HAS_IDTE)
1581                 __pmdp_idte(address, pmdp);
1582         else
1583                 __pmdp_csp(pmdp);
1584         atomic_sub(0x10000, &mm->context.attach_count);
1585 }
1586
1587 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1588
1589 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1590 extern void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1591                                        pgtable_t pgtable);
1592
1593 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1594 extern pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1595
1596 static inline int pmd_trans_splitting(pmd_t pmd)
1597 {
1598         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE) &&
1599                 (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_SPLIT);
1600 }
1601
1602 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1603                               pmd_t *pmdp, pmd_t entry)
1604 {
1605         *pmdp = entry;
1606 }
1607
1608 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
1609 {
1610         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1611         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_YOUNG;
1612         pmd_val(pmd) |= _SEGMENT_ENTRY_PROTECT;
1613         return pmd;
1614 }
1615
1616 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1617 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1618                                             unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1619 {
1620         pmd_t pmd;
1621
1622         pmd = *pmdp;
1623         pmdp_flush_direct(vma->vm_mm, address, pmdp);
1624         *pmdp = pmd_mkold(pmd);
1625         return pmd_young(pmd);
1626 }
1627
1628 #define __HAVE_ARCH_PMDP_GET_AND_CLEAR
1629 static inline pmd_t pmdp_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1630                                        unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1631 {
1632         pmd_t pmd = *pmdp;
1633
1634         pmdp_flush_direct(mm, address, pmdp);
1635         pmd_clear(pmdp);
1636         return pmd;
1637 }
1638
1639 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_FLUSH
1640 static inline pmd_t pmdp_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1641                                      unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1642 {
1643         return pmdp_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
1644 }
1645
1646 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1647 static inline void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma,
1648                                    unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1649 {
1650         pmdp_flush_direct(vma->vm_mm, address, pmdp);
1651 }
1652
1653 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1654 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1655                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1656 {
1657         pmd_t pmd = *pmdp;
1658
1659         if (pmd_write(pmd)) {
1660                 pmdp_flush_direct(mm, address, pmdp);
1661                 set_pmd_at(mm, address, pmdp, pmd_wrprotect(pmd));
1662         }
1663 }
1664
1665 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)    mk_pmd_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT), (pgprot))
1666 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1667
1668 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1669 {
1670         return pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_LARGE;
1671 }
1672
1673 static inline int has_transparent_hugepage(void)
1674 {
1675         return MACHINE_HAS_HPAGE ? 1 : 0;
1676 }
1677 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1678
1679 /*
1680  * 31 bit swap entry format:
1681  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1682  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
1683  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1684  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1685  * information in the lowcore.
1686  * Bits 21, 22, 30 and 31 are used to indicate the page type.
1687  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x603) == 0x402
1688  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
1689  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
1690  * plus 24 for the offset.
1691  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
1692  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
1693  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
1694  *
1695  * 64 bit swap entry format:
1696  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1697  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
1698  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1699  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1700  * information in the lowcore.
1701  * Bits 53, 54, 62 and 63 are used to indicate the page type.
1702  * A swap pte is indicated by bit pattern (pte & 0x603) == 0x402
1703  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
1704  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
1705  * plus 56 for the offset.
1706  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
1707  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
1708  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
1709  */
1710 #ifndef CONFIG_64BIT
1711 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
1712 #else
1713 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
1714 #endif
1715 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1716 {
1717         pte_t pte;
1718         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
1719         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID | _PAGE_TYPE | ((type & 0x1f) << 2) |
1720                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
1721         return pte;
1722 }
1723
1724 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
1725 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
1726 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
1727
1728 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1729 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1730
1731 #ifndef CONFIG_64BIT
1732 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
1733 #else /* CONFIG_64BIT */
1734 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
1735 #endif /* CONFIG_64BIT */
1736
1737 #define pte_to_pgoff(__pte) \
1738         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
1739
1740 #define pgoff_to_pte(__off) \
1741         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
1742                    | _PAGE_INVALID | _PAGE_PROTECT })
1743
1744 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1745
1746 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1747
1748 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1749 extern int vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1750 extern int s390_enable_sie(void);
1751 extern void s390_enable_skey(void);
1752
1753 /*
1754  * No page table caches to initialise
1755  */
1756 static inline void pgtable_cache_init(void) { }
1757 static inline void check_pgt_cache(void) { }
1758
1759 #include <asm-generic/pgtable.h>
1760
1761 #endif /* _S390_PAGE_H */