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 /* TODO: s390 cannot support io_remap_pfn_range... */
  71 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)                \
  72         remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
  73
  74 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  75
  76 /*
  77  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  78  * table can map
  79  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  80  */
  81 #ifndef __s390x__
  82 # define PMD_SHIFT      20
  83 # define PUD_SHIFT      20
  84 # define PGDIR_SHIFT    20
  85 #else /* __s390x__ */
  86 # define PMD_SHIFT      20
  87 # define PUD_SHIFT      31
  88 # define PGDIR_SHIFT    42
  89 #endif /* __s390x__ */
  90
  91 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  92 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  93 #define PUD_SIZE        (1UL << PUD_SHIFT)
  94 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
  95 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  96 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  97
  98 /*
  99  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
 100  * we don't really have any PMD directory physically.
 101  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
 102  * that leads to 1024 pte per pgd
 103  */
 104 #define PTRS_PER_PTE    256
 105 #ifndef __s390x__
 106 #define PTRS_PER_PMD    1
 107 #define PTRS_PER_PUD    1
 108 #else /* __s390x__ */
 109 #define PTRS_PER_PMD    2048
 110 #define PTRS_PER_PUD    2048
 111 #endif /* __s390x__ */
 112 #define PTRS_PER_PGD    2048
 113
 114 #define FIRST_USER_ADDRESS  0
 115
 116 #define pte_ERROR(e) \
 117         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
 118 #define pmd_ERROR(e) \
 119         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
 120 #define pud_ERROR(e) \
 121         printk("%s:%d: bad pud %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pud_val(e))
 122 #define pgd_ERROR(e) \
 123         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
 124
 125 #ifndef __ASSEMBLY__
 126 /*
 127  * The vmalloc area will always be on the topmost area of the kernel
 128  * mapping. We reserve 96MB (31bit) / 128GB (64bit) for vmalloc,
 129  * which should be enough for any sane case.
 130  * By putting vmalloc at the top, we maximise the gap between physical
 131  * memory and vmalloc to catch misplaced memory accesses. As a side
 132  * effect, this also makes sure that 64 bit module code cannot be used
 133  * as system call address.
 134  */
 135
 136 extern unsigned long VMALLOC_START;
 137
 138 #ifndef __s390x__
 139 #define VMALLOC_SIZE    (96UL << 20)
 140 #define VMALLOC_END     0x7e000000UL
 141 #define VMEM_MAP_END    0x80000000UL
 142 #else /* __s390x__ */
 143 #define VMALLOC_SIZE    (128UL << 30)
 144 #define VMALLOC_END     0x3e000000000UL
 145 #define VMEM_MAP_END    0x40000000000UL
 146 #endif /* __s390x__ */
 147
 148 /*
 149  * VMEM_MAX_PHYS is the highest physical address that can be added to the 1:1
 150  * mapping. This needs to be calculated at compile time since the size of the
 151  * VMEM_MAP is static but the size of struct page can change.
 152  */
 153 #define VMEM_MAX_PAGES  ((VMEM_MAP_END - VMALLOC_END) / sizeof(struct page))
 154 #define VMEM_MAX_PFN    min(VMALLOC_START >> PAGE_SHIFT, VMEM_MAX_PAGES)
 155 #define VMEM_MAX_PHYS   ((VMEM_MAX_PFN << PAGE_SHIFT) & ~((16 << 20) - 1))
 156 #define vmemmap         ((struct page *) VMALLOC_END)
 157
 158 /*
 159  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 160  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 161  * 0                   0IP0
 162  * 00000000001111111111222222222233
 163  * 01234567890123456789012345678901
 164  *
 165  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 166  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 167  *
 168  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 169  *  |   P-table origin      |  |PTL
 170  * 0                         IC
 171  * 00000000001111111111222222222233
 172  * 01234567890123456789012345678901
 173  *
 174  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 175  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 176  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 177  *
 178  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 179  *
 180  *  |S-table origin   |     | STL |
 181  * X                   **GPS
 182  * 00000000001111111111222222222233
 183  * 01234567890123456789012345678901
 184  *
 185  * X Space-Switch event:
 186  * G Segment-Invalid Bit:     *
 187  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 188  * S Storage-Alteration:
 189  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 190  *
 191  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 192  * |                     PFRA                         |0IPC|  OS  |
 193  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 194  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 195  *
 196  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 197  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 198  * C Change-bit override: HW is not required to set change bit
 199  *
 200  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 201  * |        P-table origin                              |      TT
 202  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 203  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 204  *
 205  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 206  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 207  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 208  * TT Type 00
 209  *
 210  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 211  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 212  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 213  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 214  *
 215  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 216  * TT Type 01
 217  * TF
 218  * TL Table length
 219  *
 220  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 221  * |      region table origon                          |       DTTL
 222  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 223  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 224  *
 225  * X Space-Switch event:
 226  * G Segment-Invalid Bit:
 227  * P Private-Space Bit:
 228  * S Storage-Alteration:
 229  * R Real space
 230  * TL Table-Length:
 231  *
 232  * A storage key has the following format:
 233  * | ACC |F|R|C|0|
 234  *  0   3 4 5 6 7
 235  * ACC: access key
 236  * F  : fetch protection bit
 237  * R  : referenced bit
 238  * C  : changed bit
 239  */
 240
 241 /* Hardware bits in the page table entry */
 242 #define _PAGE_CO        0x100           /* HW Change-bit override */
 243 #define _PAGE_RO        0x200           /* HW read-only bit  */
 244 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 245
 246 /* Software bits in the page table entry */
 247 #define _PAGE_SWT       0x001           /* SW pte type bit t */
 248 #define _PAGE_SWX       0x002           /* SW pte type bit x */
 249 #define _PAGE_SWC       0x004           /* SW pte changed bit (for KVM) */
 250 #define _PAGE_SWR       0x008           /* SW pte referenced bit (for KVM) */
 251 #define _PAGE_SPECIAL   0x010           /* SW associated with special page */
 252 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 253
 254 /* Set of bits not changed in pte_modify */
 255 #define _PAGE_CHG_MASK  (PAGE_MASK | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_SWC | _PAGE_SWR)
 256
 257 /* Six different types of pages. */
 258 #define _PAGE_TYPE_EMPTY        0x400
 259 #define _PAGE_TYPE_NONE         0x401
 260 #define _PAGE_TYPE_SWAP         0x403
 261 #define _PAGE_TYPE_FILE         0x601   /* bit 0x002 is used for offset !! */
 262 #define _PAGE_TYPE_RO           0x200
 263 #define _PAGE_TYPE_RW           0x000
 264
 265 /*
 266  * Only four types for huge pages, using the invalid bit and protection bit
 267  * of a segment table entry.
 268  */
 269 #define _HPAGE_TYPE_EMPTY       0x020   /* _SEGMENT_ENTRY_INV */
 270 #define _HPAGE_TYPE_NONE        0x220
 271 #define _HPAGE_TYPE_RO          0x200   /* _SEGMENT_ENTRY_RO  */
 272 #define _HPAGE_TYPE_RW          0x000
 273
 274 /*
 275  * PTE type bits are rather complicated. handle_pte_fault uses pte_present,
 276  * pte_none and pte_file to find out the pte type WITHOUT holding the page
 277  * table lock. ptep_clear_flush on the other hand uses ptep_clear_flush to
 278  * invalidate a given pte. ipte sets the hw invalid bit and clears all tlbs
 279  * for the page. The page table entry is set to _PAGE_TYPE_EMPTY afterwards.
 280  * This change is done while holding the lock, but the intermediate step
 281  * of a previously valid pte with the hw invalid bit set can be observed by
 282  * handle_pte_fault. That makes it necessary that all valid pte types with
 283  * the hw invalid bit set must be distinguishable from the four pte types
 284  * empty, none, swap and file.
 285  *
 286  *                      irxt  ipte  irxt
 287  * _PAGE_TYPE_EMPTY     1000   ->   1000
 288  * _PAGE_TYPE_NONE      1001   ->   1001
 289  * _PAGE_TYPE_SWAP      1011   ->   1011
 290  * _PAGE_TYPE_FILE      11?1   ->   11?1
 291  * _PAGE_TYPE_RO        0100   ->   1100
 292  * _PAGE_TYPE_RW        0000   ->   1000
 293  *
 294  * pte_none is true for bits combinations 1000, 1010, 1100, 1110
 295  * pte_present is true for bits combinations 0000, 0010, 0100, 0110, 1001
 296  * pte_file is true for bits combinations 1101, 1111
 297  * swap pte is 1011 and 0001, 0011, 0101, 0111 are invalid.
 298  */
 299
 300 #ifndef __s390x__
 301
 302 /* Bits in the segment table address-space-control-element */
 303 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x80000000UL    /* space switch event       */
 304 #define _ASCE_ORIGIN_MASK       0x7ffff000UL    /* segment table origin     */
 305 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 306 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 307 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x7f    /* 128 x 64 entries = 8k            */
 308
 309 /* Bits in the segment table entry */
 310 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   0x7fffffc0UL    /* page table origin        */
 311 #define _SEGMENT_ENTRY_RO       0x200   /* page protection bit              */
 312 #define _SEGMENT_ENTRY_INV      0x20    /* invalid segment table entry      */
 313 #define _SEGMENT_ENTRY_COMMON   0x10    /* common segment bit               */
 314 #define _SEGMENT_ENTRY_PTL      0x0f    /* page table length                */
 315
 316 #define _SEGMENT_ENTRY          (_SEGMENT_ENTRY_PTL)
 317 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INV)
 318
 319 /* Page status table bits for virtualization */
 320 #define RCP_ACC_BITS    0xf0000000UL
 321 #define RCP_FP_BIT      0x08000000UL
 322 #define RCP_PCL_BIT     0x00800000UL
 323 #define RCP_HR_BIT      0x00400000UL
 324 #define RCP_HC_BIT      0x00200000UL
 325 #define RCP_GR_BIT      0x00040000UL
 326 #define RCP_GC_BIT      0x00020000UL
 327
 328 /* User dirty / referenced bit for KVM's migration feature */
 329 #define KVM_UR_BIT      0x00008000UL
 330 #define KVM_UC_BIT      0x00004000UL
 331
 332 #else /* __s390x__ */
 333
 334 /* Bits in the segment/region table address-space-control-element */
 335 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffUL/* segment table origin             */
 336 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100   /* private space control            */
 337 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80    /* storage alteration event control */
 338 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40    /* space switch event               */
 339 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20    /* real space control               */
 340 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c    /* asce table type mask             */
 341 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c    /* region first table type          */
 342 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08    /* region second table type         */
 343 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04    /* region third table type          */
 344 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00    /* segment table type               */
 345 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03    /* region table length              */
 346
 347 /* Bits in the region table entry */
 348 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffUL/* region/segment table origin      */
 349 #define _REGION_ENTRY_INV       0x20    /* invalid region table entry       */
 350 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c    /* region/segment table type mask   */
 351 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c    /* region first table type          */
 352 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08    /* region second table type         */
 353 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04    /* region third table type          */
 354 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03    /* region third length              */
 355
 356 #define _REGION1_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 357 #define _REGION1_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R1 | _REGION_ENTRY_INV)
 358 #define _REGION2_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 359 #define _REGION2_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R2 | _REGION_ENTRY_INV)
 360 #define _REGION3_ENTRY          (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_LENGTH)
 361 #define _REGION3_ENTRY_EMPTY    (_REGION_ENTRY_TYPE_R3 | _REGION_ENTRY_INV)
 362
 363 /* Bits in the segment table entry */
 364 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffUL/* segment table origin             */
 365 #define _SEGMENT_ENTRY_RO       0x200   /* page protection bit              */
 366 #define _SEGMENT_ENTRY_INV      0x20    /* invalid segment table entry      */
 367
 368 #define _SEGMENT_ENTRY          (0)
 369 #define _SEGMENT_ENTRY_EMPTY    (_SEGMENT_ENTRY_INV)
 370
 371 #define _SEGMENT_ENTRY_LARGE    0x400   /* STE-format control, large page   */
 372 #define _SEGMENT_ENTRY_CO       0x100   /* change-recording override   */
 373
 374 /* Page status table bits for virtualization */
 375 #define RCP_ACC_BITS    0xf000000000000000UL
 376 #define RCP_FP_BIT      0x0800000000000000UL
 377 #define RCP_PCL_BIT     0x0080000000000000UL
 378 #define RCP_HR_BIT      0x0040000000000000UL
 379 #define RCP_HC_BIT      0x0020000000000000UL
 380 #define RCP_GR_BIT      0x0004000000000000UL
 381 #define RCP_GC_BIT      0x0002000000000000UL
 382
 383 /* User dirty / referenced bit for KVM's migration feature */
 384 #define KVM_UR_BIT      0x0000800000000000UL
 385 #define KVM_UC_BIT      0x0000400000000000UL
 386
 387 #endif /* __s390x__ */
 388
 389 /*
 390  * A user page table pointer has the space-switch-event bit, the
 391  * private-space-control bit and the storage-alteration-event-control
 392  * bit set. A kernel page table pointer doesn't need them.
 393  */
 394 #define _ASCE_USER_BITS         (_ASCE_SPACE_SWITCH | _ASCE_PRIVATE_SPACE | \
 395                                  _ASCE_ALT_EVENT)
 396
 397 /*
 398  * Page protection definitions.
 399  */
 400 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_TYPE_NONE)
 401 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_TYPE_RO)
 402 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_TYPE_RW)
 403
 404 #define PAGE_KERNEL     PAGE_RW
 405 #define PAGE_COPY       PAGE_RO
 406
 407 /*
 408  * On s390 the page table entry has an invalid bit and a read-only bit.
 409  * Read permission implies execute permission and write permission
 410  * implies read permission.
 411  */
 412          /*xwr*/
 413 #define __P000  PAGE_NONE
 414 #define __P001  PAGE_RO
 415 #define __P010  PAGE_RO
 416 #define __P011  PAGE_RO
 417 #define __P100  PAGE_RO
 418 #define __P101  PAGE_RO
 419 #define __P110  PAGE_RO
 420 #define __P111  PAGE_RO
 421
 422 #define __S000  PAGE_NONE
 423 #define __S001  PAGE_RO
 424 #define __S010  PAGE_RW
 425 #define __S011  PAGE_RW
 426 #define __S100  PAGE_RO
 427 #define __S101  PAGE_RO
 428 #define __S110  PAGE_RW
 429 #define __S111  PAGE_RW
 430
 431 static inline int mm_exclusive(struct mm_struct *mm)
 432 {
 433         return likely(mm == current->active_mm &&
 434                       atomic_read(&mm->context.attach_count) <= 1);
 435 }
 436
 437 static inline int mm_has_pgste(struct mm_struct *mm)
 438 {
 439 #ifdef CONFIG_PGSTE
 440         if (unlikely(mm->context.has_pgste))
 441                 return 1;
 442 #endif
 443         return 0;
 444 }
 445 /*
 446  * pgd/pmd/pte query functions
 447  */
 448 #ifndef __s390x__
 449
 450 static inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 451 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 452 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 453
 454 static inline int pud_present(pud_t pud) { return 1; }
 455 static inline int pud_none(pud_t pud)    { return 0; }
 456 static inline int pud_bad(pud_t pud)     { return 0; }
 457
 458 #else /* __s390x__ */
 459
 460 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 461 {
 462         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 463                 return 1;
 464         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 465 }
 466
 467 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 468 {
 469         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 470                 return 0;
 471         return (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_INV) != 0UL;
 472 }
 473
 474 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 475 {
 476         /*
 477          * With dynamic page table levels the pgd can be a region table
 478          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 479          * invalid for either table entry.
 480          */
 481         unsigned long mask =
 482                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INV &
 483                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 484         return (pgd_val(pgd) & mask) != 0;
 485 }
 486
 487 static inline int pud_present(pud_t pud)
 488 {
 489         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 490                 return 1;
 491         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 492 }
 493
 494 static inline int pud_none(pud_t pud)
 495 {
 496         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) < _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 497                 return 0;
 498         return (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_INV) != 0UL;
 499 }
 500
 501 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 502 {
 503         /*
 504          * With dynamic page table levels the pud can be a region table
 505          * entry or a segment table entry. Check for the bit that are
 506          * invalid for either table entry.
 507          */
 508         unsigned long mask =
 509                 ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_REGION_ENTRY_INV &
 510                 ~_REGION_ENTRY_TYPE_MASK & ~_REGION_ENTRY_LENGTH;
 511         return (pud_val(pud) & mask) != 0;
 512 }
 513
 514 #endif /* __s390x__ */
 515
 516 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 517 {
 518         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN) != 0UL;
 519 }
 520
 521 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 522 {
 523         return (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_INV) != 0UL;
 524 }
 525
 526 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 527 {
 528         unsigned long mask = ~_SEGMENT_ENTRY_ORIGIN & ~_SEGMENT_ENTRY_INV;
 529         return (pmd_val(pmd) & mask) != _SEGMENT_ENTRY;
 530 }
 531
 532 static inline int pte_none(pte_t pte)
 533 {
 534         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) && !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT);
 535 }
 536
 537 static inline int pte_present(pte_t pte)
 538 {
 539         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT | _PAGE_SWX;
 540         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_NONE ||
 541                 (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) &&
 542                  !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT));
 543 }
 544
 545 static inline int pte_file(pte_t pte)
 546 {
 547         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT;
 548         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_FILE;
 549 }
 550
 551 static inline int pte_special(pte_t pte)
 552 {
 553         return (pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL);
 554 }
 555
 556 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 557 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 558 {
 559         return pte_val(a) == pte_val(b);
 560 }
 561
 562 static inline pgste_t pgste_get_lock(pte_t *ptep)
 563 {
 564         unsigned long new = 0;
 565 #ifdef CONFIG_PGSTE
 566         unsigned long old;
 567
 568         preempt_disable();
 569         asm(
 570                 "       lg      %0,%2\n"
 571                 "0:     lgr     %1,%0\n"
 572                 "       nihh    %0,0xff7f\n"    /* clear RCP_PCL_BIT in old */
 573                 "       oihh    %1,0x0080\n"    /* set RCP_PCL_BIT in new */
 574                 "       csg     %0,%1,%2\n"
 575                 "       jl      0b\n"
 576                 : "=&d" (old), "=&d" (new), "=Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 577                 : "Q" (ptep[PTRS_PER_PTE]) : "cc");
 578 #endif
 579         return __pgste(new);
 580 }
 581
 582 static inline void pgste_set_unlock(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 583 {
 584 #ifdef CONFIG_PGSTE
 585         asm(
 586                 "       nihh    %1,0xff7f\n"    /* clear RCP_PCL_BIT */
 587                 "       stg     %1,%0\n"
 588                 : "=Q" (ptep[PTRS_PER_PTE])
 589                 : "d" (pgste_val(pgste)), "Q" (ptep[PTRS_PER_PTE]) : "cc");
 590         preempt_enable();
 591 #endif
 592 }
 593
 594 static inline pgste_t pgste_update_all(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 595 {
 596 #ifdef CONFIG_PGSTE
 597         unsigned long address, bits;
 598         unsigned char skey;
 599
 600         if (!pte_present(*ptep))
 601                 return pgste;
 602         address = pte_val(*ptep) & PAGE_MASK;
 603         skey = page_get_storage_key(address);
 604         bits = skey & (_PAGE_CHANGED | _PAGE_REFERENCED);
 605         /* Clear page changed & referenced bit in the storage key */
 606         if (bits & _PAGE_CHANGED)
 607                 page_set_storage_key(address, skey ^ bits, 1);
 608         else if (bits)
 609                 page_reset_referenced(address);
 610         /* Transfer page changed & referenced bit to guest bits in pgste */
 611         pgste_val(pgste) |= bits << 48;         /* RCP_GR_BIT & RCP_GC_BIT */
 612         /* Get host changed & referenced bits from pgste */
 613         bits |= (pgste_val(pgste) & (RCP_HR_BIT | RCP_HC_BIT)) >> 52;
 614         /* Clear host bits in pgste. */
 615         pgste_val(pgste) &= ~(RCP_HR_BIT | RCP_HC_BIT);
 616         pgste_val(pgste) &= ~(RCP_ACC_BITS | RCP_FP_BIT);
 617         /* Copy page access key and fetch protection bit to pgste */
 618         pgste_val(pgste) |=
 619                 (unsigned long) (skey & (_PAGE_ACC_BITS | _PAGE_FP_BIT)) << 56;
 620         /* Transfer changed and referenced to kvm user bits */
 621         pgste_val(pgste) |= bits << 45;         /* KVM_UR_BIT & KVM_UC_BIT */
 622         /* Transfer changed & referenced to pte sofware bits */
 623         pte_val(*ptep) |= bits << 1;            /* _PAGE_SWR & _PAGE_SWC */
 624 #endif
 625         return pgste;
 626
 627 }
 628
 629 static inline pgste_t pgste_update_young(pte_t *ptep, pgste_t pgste)
 630 {
 631 #ifdef CONFIG_PGSTE
 632         int young;
 633
 634         if (!pte_present(*ptep))
 635                 return pgste;
 636         young = page_reset_referenced(pte_val(*ptep) & PAGE_MASK);
 637         /* Transfer page referenced bit to pte software bit (host view) */
 638         if (young || (pgste_val(pgste) & RCP_HR_BIT))
 639                 pte_val(*ptep) |= _PAGE_SWR;
 640         /* Clear host referenced bit in pgste. */
 641         pgste_val(pgste) &= ~RCP_HR_BIT;
 642         /* Transfer page referenced bit to guest bit in pgste */
 643         pgste_val(pgste) |= (unsigned long) young << 50; /* set RCP_GR_BIT */
 644 #endif
 645         return pgste;
 646
 647 }
 648
 649 static inline void pgste_set_pte(pte_t *ptep, pgste_t pgste, pte_t entry)
 650 {
 651 #ifdef CONFIG_PGSTE
 652         unsigned long address;
 653         unsigned long okey, nkey;
 654
 655         if (!pte_present(entry))
 656                 return;
 657         address = pte_val(entry) & PAGE_MASK;
 658         okey = nkey = page_get_storage_key(address);
 659         nkey &= ~(_PAGE_ACC_BITS | _PAGE_FP_BIT);
 660         /* Set page access key and fetch protection bit from pgste */
 661         nkey |= (pgste_val(pgste) & (RCP_ACC_BITS | RCP_FP_BIT)) >> 56;
 662         if (okey != nkey)
 663                 page_set_storage_key(address, nkey, 1);
 664 #endif
 665 }
 666
 667 /**
 668  * struct gmap_struct - guest address space
 669  * @mm: pointer to the parent mm_struct
 670  * @table: pointer to the page directory
 671  * @asce: address space control element for gmap page table
 672  * @crst_list: list of all crst tables used in the guest address space
 673  */
 674 struct gmap {
 675         struct list_head list;
 676         struct mm_struct *mm;
 677         unsigned long *table;
 678         unsigned long asce;
 679         struct list_head crst_list;
 680 };
 681
 682 /**
 683  * struct gmap_rmap - reverse mapping for segment table entries
 684  * @next: pointer to the next gmap_rmap structure in the list
 685  * @entry: pointer to a segment table entry
 686  */
 687 struct gmap_rmap {
 688         struct list_head list;
 689         unsigned long *entry;
 690 };
 691
 692 /**
 693  * struct gmap_pgtable - gmap information attached to a page table
 694  * @vmaddr: address of the 1MB segment in the process virtual memory
 695  * @mapper: list of segment table entries maping a page table
 696  */
 697 struct gmap_pgtable {
 698         unsigned long vmaddr;
 699         struct list_head mapper;
 700 };
 701
 702 struct gmap *gmap_alloc(struct mm_struct *mm);
 703 void gmap_free(struct gmap *gmap);
 704 void gmap_enable(struct gmap *gmap);
 705 void gmap_disable(struct gmap *gmap);
 706 int gmap_map_segment(struct gmap *gmap, unsigned long from,
 707                      unsigned long to, unsigned long length);
 708 int gmap_unmap_segment(struct gmap *gmap, unsigned long to, unsigned long len);
 709 unsigned long __gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 710 unsigned long gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 711 void gmap_discard(unsigned long from, unsigned long to, struct gmap *);
 712
 713 /*
 714  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 715  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 716  * hook is made available.
 717  */
 718 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 719                               pte_t *ptep, pte_t entry)
 720 {
 721         pgste_t pgste;
 722
 723         if (mm_has_pgste(mm)) {
 724                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 725                 pgste_set_pte(ptep, pgste, entry);
 726                 *ptep = entry;
 727                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 728         } else
 729                 *ptep = entry;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 734  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 735  */
 736 static inline int pte_write(pte_t pte)
 737 {
 738         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 739 }
 740
 741 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 742 {
 743 #ifdef CONFIG_PGSTE
 744         if (pte_val(pte) & _PAGE_SWC)
 745                 return 1;
 746 #endif
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 static inline int pte_young(pte_t pte)
 751 {
 752 #ifdef CONFIG_PGSTE
 753         if (pte_val(pte) & _PAGE_SWR)
 754                 return 1;
 755 #endif
 756         return 0;
 757 }
 758
 759 /*
 760  * pgd/pmd/pte modification functions
 761  */
 762
 763 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 764 {
 765 #ifdef __s390x__
 766         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 767                 pgd_val(*pgd) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 768 #endif
 769 }
 770
 771 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 772 {
 773 #ifdef __s390x__
 774         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 775                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 776 #endif
 777 }
 778
 779 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 780 {
 781         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 782 }
 783
 784 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 785 {
 786         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 787 }
 788
 789 /*
 790  * The following pte modification functions only work if
 791  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 792  */
 793 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 794 {
 795         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 796         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 797         return pte;
 798 }
 799
 800 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 801 {
 802         /* Do not clobber _PAGE_TYPE_NONE pages!  */
 803         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 804                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 805         return pte;
 806 }
 807
 808 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 809 {
 810         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 811         return pte;
 812 }
 813
 814 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 815 {
 816 #ifdef CONFIG_PGSTE
 817         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SWC;
 818 #endif
 819         return pte;
 820 }
 821
 822 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 823 {
 824         return pte;
 825 }
 826
 827 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 828 {
 829 #ifdef CONFIG_PGSTE
 830         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SWR;
 831 #endif
 832         return pte;
 833 }
 834
 835 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 836 {
 837         return pte;
 838 }
 839
 840 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 841 {
 842         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 843         return pte;
 844 }
 845
 846 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 847 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 848 {
 849         /*
 850          * PROT_NONE needs to be remapped from the pte type to the ste type.
 851          * The HW invalid bit is also different for pte and ste. The pte
 852          * invalid bit happens to be the same as the ste _SEGMENT_ENTRY_LARGE
 853          * bit, so we don't have to clear it.
 854          */
 855         if (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) {
 856                 if (pte_val(pte) & _PAGE_SWT)
 857                         pte_val(pte) |= _HPAGE_TYPE_NONE;
 858                 pte_val(pte) |= _SEGMENT_ENTRY_INV;
 859         }
 860         /*
 861          * Clear SW pte bits SWT and SWX, there are no SW bits in a segment
 862          * table entry.
 863          */
 864         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_SWT | _PAGE_SWX);
 865         /*
 866          * Also set the change-override bit because we don't need dirty bit
 867          * tracking for hugetlbfs pages.
 868          */
 869         pte_val(pte) |= (_SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_CO);
 870         return pte;
 871 }
 872 #endif
 873
 874 /*
 875  * Get (and clear) the user dirty bit for a pte.
 876  */
 877 static inline int ptep_test_and_clear_user_dirty(struct mm_struct *mm,
 878                                                  pte_t *ptep)
 879 {
 880         pgste_t pgste;
 881         int dirty = 0;
 882
 883         if (mm_has_pgste(mm)) {
 884                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 885                 pgste = pgste_update_all(ptep, pgste);
 886                 dirty = !!(pgste_val(pgste) & KVM_UC_BIT);
 887                 pgste_val(pgste) &= ~KVM_UC_BIT;
 888                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 889                 return dirty;
 890         }
 891         return dirty;
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Get (and clear) the user referenced bit for a pte.
 896  */
 897 static inline int ptep_test_and_clear_user_young(struct mm_struct *mm,
 898                                                  pte_t *ptep)
 899 {
 900         pgste_t pgste;
 901         int young = 0;
 902
 903         if (mm_has_pgste(mm)) {
 904                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 905                 pgste = pgste_update_young(ptep, pgste);
 906                 young = !!(pgste_val(pgste) & KVM_UR_BIT);
 907                 pgste_val(pgste) &= ~KVM_UR_BIT;
 908                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 909         }
 910         return young;
 911 }
 912
 913 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 914 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 915                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
 916 {
 917         pgste_t pgste;
 918         pte_t pte;
 919
 920         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
 921                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 922                 pgste = pgste_update_young(ptep, pgste);
 923                 pte = *ptep;
 924                 *ptep = pte_mkold(pte);
 925                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 926                 return pte_young(pte);
 927         }
 928         return 0;
 929 }
 930
 931 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 932 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 933                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 934 {
 935         /* No need to flush TLB
 936          * On s390 reference bits are in storage key and never in TLB
 937          * With virtualization we handle the reference bit, without we
 938          * we can simply return */
 939         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 940 }
 941
 942 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
 943 {
 944         if (!(pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)) {
 945 #ifndef __s390x__
 946                 /* pto must point to the start of the segment table */
 947                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 948 #else
 949                 /* ipte in zarch mode can do the math */
 950                 pte_t *pto = ptep;
 951 #endif
 952                 asm volatile(
 953                         "       ipte    %2,%3"
 954                         : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 955                           "a" (pto), "a" (address));
 956         }
 957 }
 958
 959 /*
 960  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
 961  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
 962  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
 963  * to modify an active pte. The sequence is
 964  *   1) ptep_get_and_clear
 965  *   2) set_pte_at
 966  *   3) flush_tlb_range
 967  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
 968  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
 969  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
 970  * is a nop.
 971  */
 972 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 973 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 974                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 975 {
 976         pgste_t pgste;
 977         pte_t pte;
 978
 979         mm->context.flush_mm = 1;
 980         if (mm_has_pgste(mm))
 981                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 982
 983         pte = *ptep;
 984         if (!mm_exclusive(mm))
 985                 __ptep_ipte(address, ptep);
 986         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 987
 988         if (mm_has_pgste(mm)) {
 989                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
 990                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 991         }
 992         return pte;
 993 }
 994
 995 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
 996 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
 997                                            unsigned long address,
 998                                            pte_t *ptep)
 999 {
1000         pte_t pte;
1001
1002         mm->context.flush_mm = 1;
1003         if (mm_has_pgste(mm))
1004                 pgste_get_lock(ptep);
1005
1006         pte = *ptep;
1007         if (!mm_exclusive(mm))
1008                 __ptep_ipte(address, ptep);
1009         return pte;
1010 }
1011
1012 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm,
1013                                            unsigned long address,
1014                                            pte_t *ptep, pte_t pte)
1015 {
1016         *ptep = pte;
1017         if (mm_has_pgste(mm))
1018                 pgste_set_unlock(ptep, *(pgste_t *)(ptep + PTRS_PER_PTE));
1019 }
1020
1021 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1022 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1023                                      unsigned long address, pte_t *ptep)
1024 {
1025         pgste_t pgste;
1026         pte_t pte;
1027
1028         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1029                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1030
1031         pte = *ptep;
1032         __ptep_ipte(address, ptep);
1033         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
1034
1035         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1036                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
1037                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1038         }
1039         return pte;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1044  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1045  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1046  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1047  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1048  */
1049 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1050 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1051                                             unsigned long address,
1052                                             pte_t *ptep, int full)
1053 {
1054         pgste_t pgste;
1055         pte_t pte;
1056
1057         if (mm_has_pgste(mm))
1058                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1059
1060         pte = *ptep;
1061         if (!full)
1062                 __ptep_ipte(address, ptep);
1063         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
1064
1065         if (mm_has_pgste(mm)) {
1066                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
1067                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1068         }
1069         return pte;
1070 }
1071
1072 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1073 static inline pte_t ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1074                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
1075 {
1076         pgste_t pgste;
1077         pte_t pte = *ptep;
1078
1079         if (pte_write(pte)) {
1080                 mm->context.flush_mm = 1;
1081                 if (mm_has_pgste(mm))
1082                         pgste = pgste_get_lock(ptep);
1083
1084                 if (!mm_exclusive(mm))
1085                         __ptep_ipte(address, ptep);
1086                 *ptep = pte_wrprotect(pte);
1087
1088                 if (mm_has_pgste(mm))
1089                         pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1090         }
1091         return pte;
1092 }
1093
1094 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1095 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1096                                         unsigned long address, pte_t *ptep,
1097                                         pte_t entry, int dirty)
1098 {
1099         pgste_t pgste;
1100
1101         if (pte_same(*ptep, entry))
1102                 return 0;
1103         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1104                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1105
1106         __ptep_ipte(address, ptep);
1107         *ptep = entry;
1108
1109         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1110                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1111         return 1;
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1116  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1117  */
1118 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1119 {
1120         pte_t __pte;
1121         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
1122         return __pte;
1123 }
1124
1125 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1126 {
1127         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1128
1129         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1130 }
1131
1132 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1133 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1134 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1135 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
1136
1137 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
1138 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
1139
1140 #ifndef __s390x__
1141
1142 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1143 #define pud_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1144 #define pgd_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1145
1146 #define pud_offset(pgd, address) ((pud_t *) pgd)
1147 #define pmd_offset(pud, address) ((pmd_t *) pud + pmd_index(address))
1148
1149 #else /* __s390x__ */
1150
1151 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1152 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1153 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1154
1155 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1156 {
1157         pud_t *pud = (pud_t *) pgd;
1158         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1159                 pud = (pud_t *) pgd_deref(*pgd);
1160         return pud  + pud_index(address);
1161 }
1162
1163 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
1164 {
1165         pmd_t *pmd = (pmd_t *) pud;
1166         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1167                 pmd = (pmd_t *) pud_deref(*pud);
1168         return pmd + pmd_index(address);
1169 }
1170
1171 #endif /* __s390x__ */
1172
1173 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1174 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1175 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1176
1177 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
1178
1179 /* Find an entry in the lowest level page table.. */
1180 #define pte_offset(pmd, addr) ((pte_t *) pmd_deref(*(pmd)) + pte_index(addr))
1181 #define pte_offset_kernel(pmd, address) pte_offset(pmd,address)
1182 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
1183 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
1184
1185 /*
1186  * 31 bit swap entry format:
1187  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1188  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
1189  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1190  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1191  * information in the lowcore.
1192  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
1193  * bit. We set both to indicate a swapped page.
1194  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
1195  * a swapped page these bits need to be zero.
1196  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
1197  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
1198  * plus 24 for the offset.
1199  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
1200  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
1201  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
1202  *
1203  * 64 bit swap entry format:
1204  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1205  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
1206  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1207  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1208  * information in the lowcore.
1209  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
1210  * bit. We set both to indicate a swapped page.
1211  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
1212  * a swapped page these bits need to be zero.
1213  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
1214  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
1215  * plus 56 for the offset.
1216  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
1217  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
1218  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
1219  */
1220 #ifndef __s390x__
1221 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
1222 #else
1223 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
1224 #endif
1225 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1226 {
1227         pte_t pte;
1228         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
1229         pte_val(pte) = _PAGE_TYPE_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
1230                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
1231         return pte;
1232 }
1233
1234 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
1235 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
1236 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
1237
1238 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1239 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1240
1241 #ifndef __s390x__
1242 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
1243 #else /* __s390x__ */
1244 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
1245 #endif /* __s390x__ */
1246
1247 #define pte_to_pgoff(__pte) \
1248         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
1249
1250 #define pgoff_to_pte(__off) \
1251         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
1252                    | _PAGE_TYPE_FILE })
1253
1254 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1255
1256 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1257
1258 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1259 extern int vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1260 extern int s390_enable_sie(void);
1261
1262 /*
1263  * No page table caches to initialise
1264  */
1265 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
1266
1267 #include <asm-generic/pgtable.h>
1268
1269 #endif /* _S390_PAGE_H */