arch/s390/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  *  include/asm-s390/pgtable.h
   3  *
   4  *  S390 version
   5  *    Copyright (C) 1999,2000 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
   6  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com)
   7  *               Ulrich Weigand (weigand@de.ibm.com)
   8  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   9  *
  10  *  Derived from "include/asm-i386/pgtable.h"
  11  */
  12
  13 #ifndef _ASM_S390_PGTABLE_H
  14 #define _ASM_S390_PGTABLE_H
  15
  16 /*
  17  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. For
  18  * s390 31 bit we "fold" the mid level into the top-level page table, so
  19  * that we physically have the same two-level page table as the s390 mmu
  20  * expects in 31 bit mode. For s390 64 bit we use three of the five levels
  21  * the hardware provides (region first and region second tables are not
  22  * used).
  23  *
  24  * The "pgd_xxx()" functions are trivial for a folded two-level
  25  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
  26  * into the pgd entry)
  27  *
  28  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  29  * the S390 page table tree.
  30  */
  31 #ifndef __ASSEMBLY__
  32 #include <linux/sched.h>
  33 #include <linux/mm_types.h>
  34 #include <asm/bug.h>
  35 #include <asm/page.h>
  36
  37 extern pgd_t swapper_pg_dir[] __attribute__ ((aligned (4096)));
  38 extern void paging_init(void);
  39 extern void vmem_map_init(void);
  40 extern void fault_init(void);
  41
  42 /*
  43  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  44  * tables contain all the necessary information.
  45  */
  46 #define update_mmu_cache(vma, address, ptep)     do { } while (0)
  47
  48 /*
  49  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero; used
  50  * for zero-mapped memory areas etc..
  51  */
  52
  53 extern unsigned long empty_zero_page;
  54 extern unsigned long zero_page_mask;
  55
  56 #define ZERO_PAGE(vaddr) \
  57         (virt_to_page((void *)(empty_zero_page + \
  58          (((unsigned long)(vaddr)) &zero_page_mask))))
  59
  60 #define is_zero_pfn is_zero_pfn
  61 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
  62 {
  63         extern unsigned long zero_pfn;
  64         unsigned long offset_from_zero_pfn = pfn - zero_pfn;
  65         return offset_from_zero_pfn <= (zero_page_mask >> PAGE_SHIFT);
  66 }
  67
  68 #define my_zero_pfn(addr)       page_to_pfn(ZERO_PAGE(addr))
  69
  70 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  71
  72 /*
  73  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  74  * table can map
  75  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  76  */
  77 #ifndef __s390x__
  78 # define PMD_SHIFT      20
  79 # define PUD_SHIFT      20
  80 # define PGDIR_SHIFT    20
  81 #else /* __s390x__ */
  82 # define PMD_SHIFT      20
  83 # define PUD_SHIFT      31
  84 # define PGDIR_SHIFT    42
  85 #endif /* __s390x__ */
  86
  87 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  88 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  89 #define PUD_SIZE        (1UL << PUD_SHIFT)
  90 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
  91 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  92 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  93
  94 /*
  95  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
  96  * we don't really have any PMD directory physically.
  97  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
  98  * that leads to 1024 pte per pgd
  99  */
 100 #define PTRS_PER_PTE    256
 101 #ifndef __s390x__
 102 #define PTRS_PER_PMD    1
 103 #define PTRS_PER_PUD    1
 104 #else /* __s390x__ */
 105 #define PTRS_PER_PMD    2048
 106 #define PTRS_PER_PUD    2048
 107 #endif /* __s390x__ */
 108 #define PTRS_PER_PGD    2048
 109
 110 #define FIRST_USER_ADDRESS  0
 111
 112 #define pte_ERROR(e) \
 113         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
 114 #define pmd_ERROR(e) \
 115         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
 116 #define pud_ERROR(e) \
 117         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
 118 #define pgd_ERROR(e) \
 119         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
 120
 121 #ifndef __ASSEMBLY__
 122 /*
 123  * The vmalloc area will always be on the topmost area of the kernel
 124  * mapping. We reserve 96MB (31bit) / 128GB (64bit) for vmalloc,
 125  * which should be enough for any sane case.
 126  * By putting vmalloc at the top, we maximise the gap between physical
 127  * memory and vmalloc to catch misplaced memory accesses. As a side
 128  * effect, this also makes sure that 64 bit module code cannot be used
 129  * as system call address.
 130  */
 131
 132 extern unsigned long VMALLOC_START;
 133
 134 #ifndef __s390x__
 135 #define VMALLOC_SIZE    (96UL << 20)
 136 #define VMALLOC_END     0x7e000000UL
 137 #define VMEM_MAP_END    0x80000000UL
 138 #else /* __s390x__ */
 139 #define VMALLOC_SIZE    (128UL << 30)
 140 #define VMALLOC_END     0x3e000000000UL
 141 #define VMEM_MAP_END    0x40000000000UL
 142 #endif /* __s390x__ */
 143
 144 /*
 145  * VMEM_MAX_PHYS is the highest physical address that can be added to the 1:1
 146  * mapping. This needs to be calculated at compile time since the size of the
 147  * VMEM_MAP is static but the size of struct page can change.
 148  */
 149 #define VMEM_MAX_PAGES  ((VMEM_MAP_END - VMALLOC_END) / sizeof(struct page))
 150 #define VMEM_MAX_PFN    min(VMALLOC_START >> PAGE_SHIFT, VMEM_MAX_PAGES)
 151 #define VMEM_MAX_PHYS   ((VMEM_MAX_PFN << PAGE_SHIFT) & ~((16 << 20) - 1))
 152 #define vmemmap         ((struct page *) VMALLOC_END)
 153
 154 /*
 155  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 156  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 157  * 0                   0IP0
 158  * 00000000001111111111222222222233
 159  * 01234567890123456789012345678901
 160  *
 161  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 162  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 163  *
 164  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 165  *  |   P-table origin      |  |PTL
 166  * 0                         IC
 167  * 00000000001111111111222222222233
 168  * 01234567890123456789012345678901
 169  *
 170  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 171  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 172  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 173  *
 174  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 175  *
 176  *  |S-table origin   |     | STL |
 177  * X                   **GPS
 178  * 00000000001111111111222222222233
 179  * 01234567890123456789012345678901
 180  *
 181  * X Space-Switch event:
 182  * G Segment-Invalid Bit:     *
 183  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 184  * S Storage-Alteration:
 185  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 186  *
 187  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 188  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 189  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 190  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 191  *
 192  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 193  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 194  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 195  *
 196  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 197  * |        P-table origin                              |      TT
 198  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 199  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 200  *
 201  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 202  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 203  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 204  * TT Type 00
 205  *
 206  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 207  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 208  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 209  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 210  *
 211  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 212  * TT Type 01
 213  * TF
 214  * TL Table length
 215  *
 216  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 217  * |      region table origon                          |       DTTL
 218  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 219  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 220  *
 221  * X Space-Switch event:
 222  * G Segment-Invalid Bit:
 223  * P Private-Space Bit:
 224  * S Storage-Alteration:
 225  * R Real space
 226  * TL Table-Length:
 227  *
 228  * A storage key has the following format:
 229  * | ACC |F|R|C|0|
 230  *  0   3 4 5 6 7
 231  * ACC: access key
 232  * F  : fetch protection bit
 233  * R  : referenced bit
 234  * C  : changed bit
 235  */
 236
 237 /* Hardware bits in the page table entry */
 238 #define _PAGE_CO        0x100           /* HW Change-bit override */
 239 #define _PAGE_RO        0x200           /* HW read-only bit  */
 240 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 241
 242 /* Software bits in the page table entry */
 243 #define _PAGE_SWT       0x001           /* SW pte type bit t */
 244 #define _PAGE_SWX       0x002           /* SW pte type bit x */
 245 #define _PAGE_SWC       0x004           /* SW pte changed bit (for KVM) */
 246 #define _PAGE_SWR       0x008           /* SW pte referenced bit (for KVM) */
 247 #define _PAGE_SPECIAL   0x010           /* SW associated with special page */
 248 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 249
 250 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 251 #define _PAGE_CHG_MASK  (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_SWC | _PAGE_SWR)
 252
 253 /* Six different types of pages. */
 254 #define _PAGE_TYPE_EMPTY        0x400
 255 #define _PAGE_TYPE_NONE         0x401
 256 #define _PAGE_TYPE_SWAP         0x403
 257 #define _PAGE_TYPE_FILE         0x601   /* bit 0x002 is used for offset !! */
 258 #define _PAGE_TYPE_RO           0x200
 259 #define _PAGE_TYPE_RW           0x000
 260
 261 /*
 262  * Only four types for huge pages, using the invalid bit and protection bit
 263  * of a segment table entry.
 264  */
 265 #define _HPAGE_TYPE_EMPTY       0x020   /* _SEGMENT_ENTRY_INV */
 266 #define _HPAGE_TYPE_NONE        0x220
 267 #define _HPAGE_TYPE_RO          0x200   /* _SEGMENT_ENTRY_RO  */
 268 #define _HPAGE_TYPE_RW          0x000
 269
 270 /*
 271  * PTE type bits are rather complicated. handle_pte_fault uses pte_present,
 272  * pte_none and pte_file to find out the pte type WITHOUT holding the page
 273  * table lock. ptep_clear_flush on the other hand uses ptep_clear_flush to
 274  * invalidate a given pte. ipte sets the hw invalid bit and clears all tlbs
 275  * for the page. The page table entry is set to _PAGE_TYPE_EMPTY afterwards.
 276  * This change is done while holding the lock, but the intermediate step
 277  * of a previously valid pte with the hw invalid bit set can be observed by
 278  * handle_pte_fault. That makes it necessary that all valid pte types with
 279  * the hw invalid bit set must be distinguishable from the four pte types
 280  * empty, none, swap and file.
 281  *
 282  *                      irxt  ipte  irxt
 283  * _PAGE_TYPE_EMPTY     1000   ->   1000
 284  * _PAGE_TYPE_NONE      1001   ->   1001
 285  * _PAGE_TYPE_SWAP      1011   ->   1011
 286  * _PAGE_TYPE_FILE      11?1   ->   11?1
 287  * _PAGE_TYPE_RO        0100   ->   1100
 288  * _PAGE_TYPE_RW        0000   ->   1000
 289  *
 290  * pte_none is true for bits combinations 1000, 1010, 1100, 1110
 291  * pte_present is true for bits combinations 0000, 0010, 0100, 0110, 1001
 292  * pte_file is true for bits combinations 1101, 1111
 293  * swap pte is 1011 and 0001, 0011, 0101, 0111 are invalid.
 294  */
 295
 296 #ifndef __s390x__
 297
 298 /* Bits in the segment table address-space-control-element */
 299 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x80000000UL    /* space switch event       */
 300 #define _ASCE_ORIGIN_MASK       0x7ffff000UL    /* segment table origin     */
 301 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 302 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 303 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x7f    /* 128 x 64 entries = 8k            */
 304
 305 /* Bits in the segment table entry */
 306 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   0x7fffffc0UL    /* page table origin        */
 307 #define _SEGMENT_ENTRY_RO       0x200   /* page protection bit              */
 308 #define _SEGMENT_ENTRY_INV      0x20    /* invalid segment table entry      */
 309 #define _SEGMENT_ENTRY_COMMON   0x10    /* common segment bit               */
 310 #define _SEGMENT_ENTRY_PTL      0x0f    /* page table length                */
 311
 312 #define _SEGMENT_ENTRY          (_SEGMENT_ENTRY_PTL)
 313 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INV)
 314
 315 /* Page status table bits for virtualization */
 316 #define RCP_ACC_BITS    0xf0000000UL
 317 #define RCP_FP_BIT      0x08000000UL
 318 #define RCP_PCL_BIT     0x00800000UL
 319 #define RCP_HR_BIT      0x00400000UL
 320 #define RCP_HC_BIT      0x00200000UL
 321 #define RCP_GR_BIT      0x00040000UL
 322 #define RCP_GC_BIT      0x00020000UL
 323
 324 /* User dirty / referenced bit for KVM's migration feature */
 325 #define KVM_UR_BIT      0x00008000UL
 326 #define KVM_UC_BIT      0x00004000UL
 327
 328 #else /* __s390x__ */
 329
 330 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 331 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* segment table origin             */
 332 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 333 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 334 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 335 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 336 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 337 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 338 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 339 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 340 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 341 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 342
 343 /* Bits in the region table entry */
 344 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 345 #define _REGION_ENTRY_INV       0x20    /* invalid region table entry       */
 346 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region/segment table type mask   */
 347 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 348 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 349 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 350 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 351
 352 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 353 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INV)
 354 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 355 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INV)
 356 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 357 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INV)
 358
 359 /* Bits in the segment table entry */
 360 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* segment table origin             */
 361 #define _SEGMENT_ENTRY_RO       0x200   /* page protection bit              */
 362 #define _SEGMENT_ENTRY_INV      0x20    /* invalid segment table entry      */
 363
 364 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 365 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INV)
 366
 367 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x400   /* STE-format control, large page   */
 368 #define _SEGMENT_ENTRY_CO       0x100   /* change-recording override   */
 369
 370 /* Page status table bits for virtualization */
 371 #define RCP_ACC_BITS    0xf000000000000000UL
 372 #define RCP_FP_BIT      0x0800000000000000UL
 373 #define RCP_PCL_BIT     0x0080000000000000UL
 374 #define RCP_HR_BIT      0x0040000000000000UL
 375 #define RCP_HC_BIT      0x0020000000000000UL
 376 #define RCP_GR_BIT      0x0004000000000000UL
 377 #define RCP_GC_BIT      0x0002000000000000UL
 378
 379 /* User dirty / referenced bit for KVM's migration feature */
 380 #define KVM_UR_BIT      0x0000800000000000UL
 381 #define KVM_UC_BIT      0x0000400000000000UL
 382
 383 #endif /* __s390x__ */
 384
 385 /*
 386  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 387  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 388  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 389  */
 390 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 391                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 392
 393 /*
 394  * Page protection definitions.
 395  */
 396 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_TYPE_NONE)
 397 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_TYPE_RO)
 398 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_TYPE_RW)
 399
 400 #define PAGE_KERNEL     PAGE_RW
 401 #define PAGE_COPY       PAGE_RO
 402
 403 /*
 404  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 405  * Read permission implies execute permission and write permission
 406  * implies read permission.
 407  */
 408          /*xwr*/
 409 #define __P000  PAGE_NONE
 410 #define __P001  PAGE_RO
 411 #define __P010  PAGE_RO
 412 #define __P011  PAGE_RO
 413 #define __P100  PAGE_RO
 414 #define __P101  PAGE_RO
 415 #define __P110  PAGE_RO
 416 #define __P111  PAGE_RO
 417
 418 #define __S000  PAGE_NONE
 419 #define __S001  PAGE_RO
 420 #define __S010  PAGE_RW
 421 #define __S011  PAGE_RW
 422 #define __S100  PAGE_RO
 423 #define __S101  PAGE_RO
 424 #define __S110  PAGE_RW
 425 #define __S111  PAGE_RW
 426
 427 static inline int mm_exclusive(struct mm_struct *mm)
 428 {
 429         return likely(mm == current->active_mm &&
 430                       atomic_read(&mm->context.attach_count) <= 1);
 431 }
 432
 433 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 434 {
 435 #ifdef CONFIG_PGSTE
 436         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 437                 return 1;
 438 #endif
 439         return 0;
 440 }
 441 /*
 442  * pgd/pmd/pte query functions
 443  */
 444 #ifndef __s390x__
 445
 446 static inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 447 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 448 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 449
 450 static inline int pud_present(pud_t pud) { return 1; }
 451 static inline int pud_none(pud_t pud)    { return 0; }
 452 static inline int pud_bad(pud_t pud)     { return 0; }
 453
 454 #else /* __s390x__ */
 455
 456 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 457 {
 458         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 459                 return 1;
 460         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 461 }
 462
 463 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 464 {
 465         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 466                 return 0;
 467         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INV) != 0UL;
 468 }
 469
 470 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 471 {
 472         /*
 473          * With dynamic page table levels the pgd can be a region table
 474          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 475          * invalid for either table entry.
 476          */
 477         unsigned long mask =
 478                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INV &
 479                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 480         return (pgd_val(pgd) & mask) != 0;
 481 }
 482
 483 static inline int pud_present(pud_t pud)
 484 {
 485         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 486                 return 1;
 487         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 488 }
 489
 490 static inline int pud_none(pud_t pud)
 491 {
 492         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 493                 return 0;
 494         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_INV) != 0UL;
 495 }
 496
 497 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 498 {
 499         /*
 500          * With dynamic page table levels the pud can be a region table
 501          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 502          * invalid for either table entry.
 503          */
 504         unsigned long mask =
 505                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INV &
 506                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 507         return (pud_val(pud) & mask) != 0;
 508 }
 509
 510 #endif /* __s390x__ */
 511
 512 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 513 {
 514         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 515 }
 516
 517 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 518 {
 519         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_INV) != 0UL;
 520 }
 521
 522 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 523 {
 524         unsigned long mask = ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_SEGMENT_ENTRY_INV;
 525         return (pmd_val(pmd) & mask) != _SEGMENT_ENTRY;
 526 }
 527
 528 static inline int pte_none(pte_t pte)
 529 {
 530         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) && !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT);
 531 }
 532
 533 static inline int pte_present(pte_t pte)
 534 {
 535         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT | _PAGE_SWX;
 536         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_NONE ||
 537                 (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) &&
 538                  !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT));
 539 }
 540
 541 static inline int pte_file(pte_t pte)
 542 {
 543         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT;
 544         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_FILE;
 545 }
 546
 547 static inline int pte_special(pte_t pte)
 548 {
 549         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 550 }
 551
 552 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 553 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 554 {
 555         return pte_val(a) == pte_val(b);
 556 }
 557
 558 static inline pgste_t pgste_get_lock(pte_t *ptep)
 559 {
 560         unsigned long new = 0;
 561 #ifdef CONFIG_PGSTE
 562         unsigned long old;
 563
 564         preempt_disable();
 565         asm(
 566                 "       lg      %0,%2\n"
 567                 "0:     lgr     %1,%0\n"
 568                 "       nihh    %0,0xff7f\n"    /* clear RCP_PCL_BIT in old */
 569                 "       oihh    %1,0x0080\n"    /* set RCP_PCL_BIT in new */
 570                 "       csg     %0,%1,%2\n"
 571                 "       jl      0b\n"
 572                 : "=&d" (old), "=&d" (new), "=Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 573                 : "Q" (ptep[PTRS_PER_PTE]) : "cc");
 574 #endif
 575         return __pgste(new);
 576 }
 577
 578 static inline void pgste_set_unlock(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 579 {
 580 #ifdef CONFIG_PGSTE
 581         asm(
 582                 "       nihh    %1,0xff7f\n"    /* clear RCP_PCL_BIT */
 583                 "       stg     %1,%0\n"
 584                 : "=Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 585                 : "d" (pgste_val(pgste)), "Q" (ptep[PTRS_PER_PTE]) : "cc");
 586         preempt_enable();
 587 #endif
 588 }
 589
 590 static inline pgste_t pgste_update_all(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 591 {
 592 #ifdef CONFIG_PGSTE
 593         unsigned long address, bits;
 594         unsigned char skey;
 595
 596         address = pte_val(*ptep) & PAGE_MASK;
 597         skey = page_get_storage_key(address);
 598         bits = skey & (_PAGE_CHANGED | _PAGE_REFERENCED);
 599         /* Clear page changed & referenced bit in the storage key */
 600         if (bits) {
 601                 skey ^= bits;
 602                 page_set_storage_key(address, skey, 1);
 603         }
 604         /* Transfer page changed & referenced bit to guest bits in pgste */
 605         pgste_val(pgste) |= bits << 48;         /* RCP_GR_BIT & RCP_GC_BIT */
 606         /* Get host changed & referenced bits from pgste */
 607         bits |= (pgste_val(pgste) & (RCP_HR_BIT | RCP_HC_BIT)) >> 52;
 608         /* Clear host bits in pgste. */
 609         pgste_val(pgste) &= ~(RCP_HR_BIT | RCP_HC_BIT);
 610         pgste_val(pgste) &= ~(RCP_ACC_BITS | RCP_FP_BIT);
 611         /* Copy page access key and fetch protection bit to pgste */
 612         pgste_val(pgste) |=
 613                 (unsigned long) (skey & (_PAGE_ACC_BITS | _PAGE_FP_BIT)) << 56;
 614         /* Transfer changed and referenced to kvm user bits */
 615         pgste_val(pgste) |= bits << 45;         /* KVM_UR_BIT & KVM_UC_BIT */
 616         /* Transfer changed & referenced to pte sofware bits */
 617         pte_val(*ptep) |= bits << 1;            /* _PAGE_SWR & _PAGE_SWC */
 618 #endif
 619         return pgste;
 620
 621 }
 622
 623 static inline pgste_t pgste_update_young(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 624 {
 625 #ifdef CONFIG_PGSTE
 626         int young;
 627
 628         young = page_reset_referenced(pte_val(*ptep) & PAGE_MASK);
 629         /* Transfer page referenced bit to pte software bit (host view) */
 630         if (young || (pgste_val(pgste) & RCP_HR_BIT))
 631                 pte_val(*ptep) |= _PAGE_SWR;
 632         /* Clear host referenced bit in pgste. */
 633         pgste_val(pgste) &= ~RCP_HR_BIT;
 634         /* Transfer page referenced bit to guest bit in pgste */
 635         pgste_val(pgste) |= (unsigned long) young << 50; /* set RCP_GR_BIT */
 636 #endif
 637         return pgste;
 638
 639 }
 640
 641 static inline void pgste_set_pte(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 642 {
 643 #ifdef CONFIG_PGSTE
 644         unsigned long address;
 645         unsigned long okey, nkey;
 646
 647         address = pte_val(*ptep) & PAGE_MASK;
 648         okey = nkey = page_get_storage_key(address);
 649         nkey &= ~(_PAGE_ACC_BITS | _PAGE_FP_BIT);
 650         /* Set page access key and fetch protection bit from pgste */
 651         nkey |= (pgste_val(pgste) & (RCP_ACC_BITS | RCP_FP_BIT)) >> 56;
 652         if (okey != nkey)
 653                 page_set_storage_key(address, nkey, 1);
 654 #endif
 655 }
 656
 657 /**
 658  * struct gmap_struct - guest address space
 659  * @mm: pointer to the parent mm_struct
 660  * @table: pointer to the page directory
 661  * @crst_list: list of all crst tables used in the guest address space
 662  */
 663 struct gmap {
 664         struct list_head list;
 665         struct mm_struct *mm;
 666         unsigned long *table;
 667         struct list_head crst_list;
 668 };
 669
 670 /**
 671  * struct gmap_rmap - reverse mapping for segment table entries
 672  * @next: pointer to the next gmap_rmap structure in the list
 673  * @entry: pointer to a segment table entry
 674  */
 675 struct gmap_rmap {
 676         struct list_head list;
 677         unsigned long *entry;
 678 };
 679
 680 /**
 681  * struct gmap_pgtable - gmap information attached to a page table
 682  * @vmaddr: address of the 1MB segment in the process virtual memory
 683  * @mapper: list of segment table entries maping a page table
 684  */
 685 struct gmap_pgtable {
 686         unsigned long vmaddr;
 687         struct list_head mapper;
 688 };
 689
 690 struct gmap *gmap_alloc(struct mm_struct *mm);
 691 void gmap_free(struct gmap *gmap);
 692 void gmap_enable(struct gmap *gmap);
 693 void gmap_disable(struct gmap *gmap);
 694 int gmap_map_segment(struct gmap *gmap, unsigned long from,
 695                      unsigned long to, unsigned long length);
 696 int gmap_unmap_segment(struct gmap *gmap, unsigned long to, unsigned long len);
 697 unsigned long gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 698
 699 /*
 700  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 701  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 702  * hook is made available.
 703  */
 704 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 705                               pte_t *ptep, pte_t entry)
 706 {
 707         pgste_t pgste;
 708
 709         if (mm_has_pgste(mm)) {
 710                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 711                 pgste_set_pte(ptep, pgste);
 712                 *ptep = entry;
 713                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 714         } else
 715                 *ptep = entry;
 716 }
 717
 718 /*
 719  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 720  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 721  */
 722 static inline int pte_write(pte_t pte)
 723 {
 724         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 725 }
 726
 727 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 728 {
 729 #ifdef CONFIG_PGSTE
 730         if (pte_val(pte) & _PAGE_SWC)
 731                 return 1;
 732 #endif
 733         return 0;
 734 }
 735
 736 static inline int pte_young(pte_t pte)
 737 {
 738 #ifdef CONFIG_PGSTE
 739         if (pte_val(pte) & _PAGE_SWR)
 740                 return 1;
 741 #endif
 742         return 0;
 743 }
 744
 745 /*
 746  * pgd/pmd/pte modification functions
 747  */
 748
 749 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 750 {
 751 #ifdef __s390x__
 752         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 753                 pgd_val(*pgd) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 754 #endif
 755 }
 756
 757 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 758 {
 759 #ifdef __s390x__
 760         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 761                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 762 #endif
 763 }
 764
 765 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 766 {
 767         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 768 }
 769
 770 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 771 {
 772         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 773 }
 774
 775 /*
 776  * The following pte modification functions only work if
 777  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 778  */
 779 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 780 {
 781         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 782         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 783         return pte;
 784 }
 785
 786 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 787 {
 788         /* Do not clobber _PAGE_TYPE_NONE pages!  */
 789         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 790                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 791         return pte;
 792 }
 793
 794 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 795 {
 796         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 797         return pte;
 798 }
 799
 800 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 801 {
 802 #ifdef CONFIG_PGSTE
 803         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SWC;
 804 #endif
 805         return pte;
 806 }
 807
 808 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 809 {
 810         return pte;
 811 }
 812
 813 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 814 {
 815 #ifdef CONFIG_PGSTE
 816         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SWR;
 817 #endif
 818         return pte;
 819 }
 820
 821 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 822 {
 823         return pte;
 824 }
 825
 826 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 827 {
 828         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 829         return pte;
 830 }
 831
 832 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 833 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 834 {
 835         /*
 836          * PROT_NONE needs to be remapped from the pte type to the ste type.
 837          * The HW invalid bit is also different for pte and ste. The pte
 838          * invalid bit happens to be the same as the ste _SEGMENT_ENTRY_LARGE
 839          * bit, so we don't have to clear it.
 840          */
 841         if (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) {
 842                 if (pte_val(pte) & _PAGE_SWT)
 843                         pte_val(pte) |= _HPAGE_TYPE_NONE;
 844                 pte_val(pte) |= _SEGMENT_ENTRY_INV;
 845         }
 846         /*
 847          * Clear SW pte bits SWT and SWX, there are no SW bits in a segment
 848          * table entry.
 849          */
 850         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_SWT | _PAGE_SWX);
 851         /*
 852          * Also set the change-override bit because we don't need dirty bit
 853          * tracking for hugetlbfs pages.
 854          */
 855         pte_val(pte) |= (_SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_CO);
 856         return pte;
 857 }
 858 #endif
 859
 860 /*
 861  * Get (and clear) the user dirty bit for a pte.
 862  */
 863 static inline int ptep_test_and_clear_user_dirty(struct mm_struct *mm,
 864                                                  pte_t *ptep)
 865 {
 866         pgste_t pgste;
 867         int dirty = 0;
 868
 869         if (mm_has_pgste(mm)) {
 870                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 871                 pgste = pgste_update_all(ptep, pgste);
 872                 dirty = !!(pgste_val(pgste) & KVM_UC_BIT);
 873                 pgste_val(pgste) &= ~KVM_UC_BIT;
 874                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 875                 return dirty;
 876         }
 877         return dirty;
 878 }
 879
 880 /*
 881  * Get (and clear) the user referenced bit for a pte.
 882  */
 883 static inline int ptep_test_and_clear_user_young(struct mm_struct *mm,
 884                                                  pte_t *ptep)
 885 {
 886         pgste_t pgste;
 887         int young = 0;
 888
 889         if (mm_has_pgste(mm)) {
 890                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 891                 pgste = pgste_update_young(ptep, pgste);
 892                 young = !!(pgste_val(pgste) & KVM_UR_BIT);
 893                 pgste_val(pgste) &= ~KVM_UR_BIT;
 894                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 895         }
 896         return young;
 897 }
 898
 899 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 900 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 901                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
 902 {
 903         pgste_t pgste;
 904         pte_t pte;
 905
 906         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
 907                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 908                 pgste = pgste_update_young(ptep, pgste);
 909                 pte = *ptep;
 910                 *ptep = pte_mkold(pte);
 911                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 912                 return pte_young(pte);
 913         }
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 918 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 919                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 920 {
 921         /* No need to flush TLB
 922          * On s390 reference bits are in storage key and never in TLB
 923          * With virtualization we handle the reference bit, without we
 924          * we can simply return */
 925         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 926 }
 927
 928 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
 929 {
 930         if (!(pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)) {
 931 #ifndef __s390x__
 932                 /* pto must point to the start of the segment table */
 933                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 934 #else
 935                 /* ipte in zarch mode can do the math */
 936                 pte_t *pto = ptep;
 937 #endif
 938                 asm volatile(
 939                         "       ipte    %2,%3"
 940                         : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 941                           "a" (pto), "a" (address));
 942         }
 943 }
 944
 945 /*
 946  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
 947  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
 948  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
 949  * to modify an active pte. The sequence is
 950  *   1) ptep_get_and_clear
 951  *   2) set_pte_at
 952  *   3) flush_tlb_range
 953  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
 954  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
 955  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
 956  * is a nop.
 957  */
 958 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 959 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 960                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 961 {
 962         pgste_t pgste;
 963         pte_t pte;
 964
 965         mm->context.flush_mm = 1;
 966         if (mm_has_pgste(mm))
 967                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 968
 969         pte = *ptep;
 970         if (!mm_exclusive(mm))
 971                 __ptep_ipte(address, ptep);
 972         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 973
 974         if (mm_has_pgste(mm)) {
 975                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
 976                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 977         }
 978         return pte;
 979 }
 980
 981 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
 982 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
 983                                            unsigned long address,
 984                                            pte_t *ptep)
 985 {
 986         pte_t pte;
 987
 988         mm->context.flush_mm = 1;
 989         if (mm_has_pgste(mm))
 990                 pgste_get_lock(ptep);
 991
 992         pte = *ptep;
 993         if (!mm_exclusive(mm))
 994                 __ptep_ipte(address, ptep);
 995         return pte;
 996 }
 997
 998 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm,
 999                                            unsigned long address,
1000                                            pte_t *ptep, pte_t pte)
1001 {
1002         *ptep = pte;
1003         if (mm_has_pgste(mm))
1004                 pgste_set_unlock(ptep, *(pgste_t *)(ptep + PTRS_PER_PTE));
1005 }
1006
1007 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1008 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1009                                      unsigned long address, pte_t *ptep)
1010 {
1011         pgste_t pgste;
1012         pte_t pte;
1013
1014         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1015                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1016
1017         pte = *ptep;
1018         __ptep_ipte(address, ptep);
1019         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
1020
1021         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1022                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
1023                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1024         }
1025         return pte;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1030  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1031  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1032  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1033  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1034  */
1035 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1036 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1037                                             unsigned long address,
1038                                             pte_t *ptep, int full)
1039 {
1040         pgste_t pgste;
1041         pte_t pte;
1042
1043         if (mm_has_pgste(mm))
1044                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1045
1046         pte = *ptep;
1047         if (!full)
1048                 __ptep_ipte(address, ptep);
1049         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
1050
1051         if (mm_has_pgste(mm)) {
1052                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
1053                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1054         }
1055         return pte;
1056 }
1057
1058 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1059 static inline pte_t ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1060                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
1061 {
1062         pgste_t pgste;
1063         pte_t pte = *ptep;
1064
1065         if (pte_write(pte)) {
1066                 mm->context.flush_mm = 1;
1067                 if (mm_has_pgste(mm))
1068                         pgste = pgste_get_lock(ptep);
1069
1070                 if (!mm_exclusive(mm))
1071                         __ptep_ipte(address, ptep);
1072                 *ptep = pte_wrprotect(pte);
1073
1074                 if (mm_has_pgste(mm))
1075                         pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1076         }
1077         return pte;
1078 }
1079
1080 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1081 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1082                                         unsigned long address, pte_t *ptep,
1083                                         pte_t entry, int dirty)
1084 {
1085         pgste_t pgste;
1086
1087         if (pte_same(*ptep, entry))
1088                 return 0;
1089         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1090                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1091
1092         __ptep_ipte(address, ptep);
1093         *ptep = entry;
1094
1095         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1096                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1097         return 1;
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1102  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1103  */
1104 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1105 {
1106         pte_t __pte;
1107         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
1108         return __pte;
1109 }
1110
1111 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1112 {
1113         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1114
1115         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1116 }
1117
1118 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1119 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1120 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1121 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
1122
1123 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
1124 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
1125
1126 #ifndef __s390x__
1127
1128 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1129 #define pud_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1130 #define pgd_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1131
1132 #define pud_offset(pgd, address) ((pud_t *) pgd)
1133 #define pmd_offset(pud, address) ((pmd_t *) pud + pmd_index(address))
1134
1135 #else /* __s390x__ */
1136
1137 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1138 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1139 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1140
1141 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1142 {
1143         pud_t *pud = (pud_t *) pgd;
1144         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1145                 pud = (pud_t *) pgd_deref(*pgd);
1146         return pud  + pud_index(address);
1147 }
1148
1149 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
1150 {
1151         pmd_t *pmd = (pmd_t *) pud;
1152         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1153                 pmd = (pmd_t *) pud_deref(*pud);
1154         return pmd + pmd_index(address);
1155 }
1156
1157 #endif /* __s390x__ */
1158
1159 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1160 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1161 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1162
1163 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
1164
1165 /* Find an entry in the lowest level page table.. */
1166 #define pte_offset(pmd, addr) ((pte_t *) pmd_deref(*(pmd)) + pte_index(addr))
1167 #define pte_offset_kernel(pmd, address) pte_offset(pmd,address)
1168 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
1169 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
1170
1171 /*
1172  * 31 bit swap entry format:
1173  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1174  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
1175  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1176  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1177  * information in the lowcore.
1178  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
1179  * bit. We set both to indicate a swapped page.
1180  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
1181  * a swapped page these bits need to be zero.
1182  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
1183  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
1184  * plus 24 for the offset.
1185  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
1186  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
1187  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
1188  *
1189  * 64 bit swap entry format:
1190  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1191  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
1192  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1193  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1194  * information in the lowcore.
1195  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
1196  * bit. We set both to indicate a swapped page.
1197  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
1198  * a swapped page these bits need to be zero.
1199  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
1200  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
1201  * plus 56 for the offset.
1202  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
1203  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
1204  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
1205  */
1206 #ifndef __s390x__
1207 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
1208 #else
1209 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
1210 #endif
1211 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1212 {
1213         pte_t pte;
1214         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
1215         pte_val(pte) = _PAGE_TYPE_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
1216                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
1217         return pte;
1218 }
1219
1220 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
1221 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
1222 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
1223
1224 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1225 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1226
1227 #ifndef __s390x__
1228 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
1229 #else /* __s390x__ */
1230 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
1231 #endif /* __s390x__ */
1232
1233 #define pte_to_pgoff(__pte) \
1234         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
1235
1236 #define pgoff_to_pte(__off) \
1237         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
1238                    | _PAGE_TYPE_FILE })
1239
1240 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1241
1242 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1243
1244 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1245 extern int vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1246 extern int s390_enable_sie(void);
1247
1248 /*
1249  * No page table caches to initialise
1250  */
1251 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
1252
1253 #include <asm-generic/pgtable.h>
1254
1255 #endif /* _S390_PAGE_H */