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  * @asce: address space control element for gmap page table
 662  * @crst_list: list of all crst tables used in the guest address space
 663  */
 664 struct gmap {
 665         struct list_head list;
 666         struct mm_struct *mm;
 667         unsigned long *table;
 668         unsigned long asce;
 669         struct list_head crst_list;
 670 };
 671
 672 /**
 673  * struct gmap_rmap - reverse mapping for segment table entries
 674  * @next: pointer to the next gmap_rmap structure in the list
 675  * @entry: pointer to a segment table entry
 676  */
 677 struct gmap_rmap {
 678         struct list_head list;
 679         unsigned long *entry;
 680 };
 681
 682 /**
 683  * struct gmap_pgtable - gmap information attached to a page table
 684  * @vmaddr: address of the 1MB segment in the process virtual memory
 685  * @mapper: list of segment table entries maping a page table
 686  */
 687 struct gmap_pgtable {
 688         unsigned long vmaddr;
 689         struct list_head mapper;
 690 };
 691
 692 struct gmap *gmap_alloc(struct mm_struct *mm);
 693 void gmap_free(struct gmap *gmap);
 694 void gmap_enable(struct gmap *gmap);
 695 void gmap_disable(struct gmap *gmap);
 696 int gmap_map_segment(struct gmap *gmap, unsigned long from,
 697                      unsigned long to, unsigned long length);
 698 int gmap_unmap_segment(struct gmap *gmap, unsigned long to, unsigned long len);
 699 unsigned long __gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 700 unsigned long gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *);
 701 void gmap_discard(unsigned long from, unsigned long to, struct gmap *);
 702
 703 /*
 704  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 705  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 706  * hook is made available.
 707  */
 708 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 709                               pte_t *ptep, pte_t entry)
 710 {
 711         pgste_t pgste;
 712
 713         if (mm_has_pgste(mm)) {
 714                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 715                 pgste_set_pte(ptep, pgste);
 716                 *ptep = entry;
 717                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 718         } else
 719                 *ptep = entry;
 720 }
 721
 722 /*
 723  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 724  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 725  */
 726 static inline int pte_write(pte_t pte)
 727 {
 728         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 729 }
 730
 731 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 732 {
 733 #ifdef CONFIG_PGSTE
 734         if (pte_val(pte) & _PAGE_SWC)
 735                 return 1;
 736 #endif
 737         return 0;
 738 }
 739
 740 static inline int pte_young(pte_t pte)
 741 {
 742 #ifdef CONFIG_PGSTE
 743         if (pte_val(pte) & _PAGE_SWR)
 744                 return 1;
 745 #endif
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 /*
 750  * pgd/pmd/pte modification functions
 751  */
 752
 753 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgd)
 754 {
 755 #ifdef __s390x__
 756         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 757                 pgd_val(*pgd) = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
 758 #endif
 759 }
 760
 761 static inline void pud_clear(pud_t *pud)
 762 {
 763 #ifdef __s390x__
 764         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 765                 pud_val(*pud) = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
 766 #endif
 767 }
 768
 769 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 770 {
 771         pmd_val(*pmdp) = _SEGMENT_ENTRY_EMPTY;
 772 }
 773
 774 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 775 {
 776         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 777 }
 778
 779 /*
 780  * The following pte modification functions only work if
 781  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 782  */
 783 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 784 {
 785         pte_val(pte) &= _PAGE_CHG_MASK;
 786         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 787         return pte;
 788 }
 789
 790 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 791 {
 792         /* Do not clobber _PAGE_TYPE_NONE pages!  */
 793         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 794                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 795         return pte;
 796 }
 797
 798 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 799 {
 800         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 801         return pte;
 802 }
 803
 804 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 805 {
 806 #ifdef CONFIG_PGSTE
 807         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SWC;
 808 #endif
 809         return pte;
 810 }
 811
 812 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 813 {
 814         return pte;
 815 }
 816
 817 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 818 {
 819 #ifdef CONFIG_PGSTE
 820         pte_val(pte) &= ~_PAGE_SWR;
 821 #endif
 822         return pte;
 823 }
 824
 825 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 826 {
 827         return pte;
 828 }
 829
 830 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 831 {
 832         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
 833         return pte;
 834 }
 835
 836 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 837 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 838 {
 839         /*
 840          * PROT_NONE needs to be remapped from the pte type to the ste type.
 841          * The HW invalid bit is also different for pte and ste. The pte
 842          * invalid bit happens to be the same as the ste _SEGMENT_ENTRY_LARGE
 843          * bit, so we don't have to clear it.
 844          */
 845         if (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) {
 846                 if (pte_val(pte) & _PAGE_SWT)
 847                         pte_val(pte) |= _HPAGE_TYPE_NONE;
 848                 pte_val(pte) |= _SEGMENT_ENTRY_INV;
 849         }
 850         /*
 851          * Clear SW pte bits SWT and SWX, there are no SW bits in a segment
 852          * table entry.
 853          */
 854         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_SWT | _PAGE_SWX);
 855         /*
 856          * Also set the change-override bit because we don't need dirty bit
 857          * tracking for hugetlbfs pages.
 858          */
 859         pte_val(pte) |= (_SEGMENT_ENTRY_LARGE | _SEGMENT_ENTRY_CO);
 860         return pte;
 861 }
 862 #endif
 863
 864 /*
 865  * Get (and clear) the user dirty bit for a pte.
 866  */
 867 static inline int ptep_test_and_clear_user_dirty(struct mm_struct *mm,
 868                                                  pte_t *ptep)
 869 {
 870         pgste_t pgste;
 871         int dirty = 0;
 872
 873         if (mm_has_pgste(mm)) {
 874                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 875                 pgste = pgste_update_all(ptep, pgste);
 876                 dirty = !!(pgste_val(pgste) & KVM_UC_BIT);
 877                 pgste_val(pgste) &= ~KVM_UC_BIT;
 878                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 879                 return dirty;
 880         }
 881         return dirty;
 882 }
 883
 884 /*
 885  * Get (and clear) the user referenced bit for a pte.
 886  */
 887 static inline int ptep_test_and_clear_user_young(struct mm_struct *mm,
 888                                                  pte_t *ptep)
 889 {
 890         pgste_t pgste;
 891         int young = 0;
 892
 893         if (mm_has_pgste(mm)) {
 894                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 895                 pgste = pgste_update_young(ptep, pgste);
 896                 young = !!(pgste_val(pgste) & KVM_UR_BIT);
 897                 pgste_val(pgste) &= ~KVM_UR_BIT;
 898                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 899         }
 900         return young;
 901 }
 902
 903 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 904 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 905                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
 906 {
 907         pgste_t pgste;
 908         pte_t pte;
 909
 910         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
 911                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 912                 pgste = pgste_update_young(ptep, pgste);
 913                 pte = *ptep;
 914                 *ptep = pte_mkold(pte);
 915                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 916                 return pte_young(pte);
 917         }
 918         return 0;
 919 }
 920
 921 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 922 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 923                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 924 {
 925         /* No need to flush TLB
 926          * On s390 reference bits are in storage key and never in TLB
 927          * With virtualization we handle the reference bit, without we
 928          * we can simply return */
 929         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 930 }
 931
 932 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
 933 {
 934         if (!(pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)) {
 935 #ifndef __s390x__
 936                 /* pto must point to the start of the segment table */
 937                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 938 #else
 939                 /* ipte in zarch mode can do the math */
 940                 pte_t *pto = ptep;
 941 #endif
 942                 asm volatile(
 943                         "       ipte    %2,%3"
 944                         : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 945                           "a" (pto), "a" (address));
 946         }
 947 }
 948
 949 /*
 950  * This is hard to understand. ptep_get_and_clear and ptep_clear_flush
 951  * both clear the TLB for the unmapped pte. The reason is that
 952  * ptep_get_and_clear is used in common code (e.g. change_pte_range)
 953  * to modify an active pte. The sequence is
 954  *   1) ptep_get_and_clear
 955  *   2) set_pte_at
 956  *   3) flush_tlb_range
 957  * On s390 the tlb needs to get flushed with the modification of the pte
 958  * if the pte is active. The only way how this can be implemented is to
 959  * have ptep_get_and_clear do the tlb flush. In exchange flush_tlb_range
 960  * is a nop.
 961  */
 962 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 963 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 964                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 965 {
 966         pgste_t pgste;
 967         pte_t pte;
 968
 969         mm->context.flush_mm = 1;
 970         if (mm_has_pgste(mm))
 971                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
 972
 973         pte = *ptep;
 974         if (!mm_exclusive(mm))
 975                 __ptep_ipte(address, ptep);
 976         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 977
 978         if (mm_has_pgste(mm)) {
 979                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
 980                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
 981         }
 982         return pte;
 983 }
 984
 985 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
 986 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct mm_struct *mm,
 987                                            unsigned long address,
 988                                            pte_t *ptep)
 989 {
 990         pte_t pte;
 991
 992         mm->context.flush_mm = 1;
 993         if (mm_has_pgste(mm))
 994                 pgste_get_lock(ptep);
 995
 996         pte = *ptep;
 997         if (!mm_exclusive(mm))
 998                 __ptep_ipte(address, ptep);
 999         return pte;
1000 }
1001
1002 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct mm_struct *mm,
1003                                            unsigned long address,
1004                                            pte_t *ptep, pte_t pte)
1005 {
1006         *ptep = pte;
1007         if (mm_has_pgste(mm))
1008                 pgste_set_unlock(ptep, *(pgste_t *)(ptep + PTRS_PER_PTE));
1009 }
1010
1011 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
1012 static inline pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
1013                                      unsigned long address, pte_t *ptep)
1014 {
1015         pgste_t pgste;
1016         pte_t pte;
1017
1018         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1019                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1020
1021         pte = *ptep;
1022         __ptep_ipte(address, ptep);
1023         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
1024
1025         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm)) {
1026                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
1027                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1028         }
1029         return pte;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * The batched pte unmap code uses ptep_get_and_clear_full to clear the
1034  * ptes. Here an optimization is possible. tlb_gather_mmu flushes all
1035  * tlbs of an mm if it can guarantee that the ptes of the mm_struct
1036  * cannot be accessed while the batched unmap is running. In this case
1037  * full==1 and a simple pte_clear is enough. See tlb.h.
1038  */
1039 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1040 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1041                                             unsigned long address,
1042                                             pte_t *ptep, int full)
1043 {
1044         pgste_t pgste;
1045         pte_t pte;
1046
1047         if (mm_has_pgste(mm))
1048                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1049
1050         pte = *ptep;
1051         if (!full)
1052                 __ptep_ipte(address, ptep);
1053         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
1054
1055         if (mm_has_pgste(mm)) {
1056                 pgste = pgste_update_all(&pte, pgste);
1057                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1058         }
1059         return pte;
1060 }
1061
1062 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1063 static inline pte_t ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1064                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
1065 {
1066         pgste_t pgste;
1067         pte_t pte = *ptep;
1068
1069         if (pte_write(pte)) {
1070                 mm->context.flush_mm = 1;
1071                 if (mm_has_pgste(mm))
1072                         pgste = pgste_get_lock(ptep);
1073
1074                 if (!mm_exclusive(mm))
1075                         __ptep_ipte(address, ptep);
1076                 *ptep = pte_wrprotect(pte);
1077
1078                 if (mm_has_pgste(mm))
1079                         pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1080         }
1081         return pte;
1082 }
1083
1084 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1085 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1086                                         unsigned long address, pte_t *ptep,
1087                                         pte_t entry, int dirty)
1088 {
1089         pgste_t pgste;
1090
1091         if (pte_same(*ptep, entry))
1092                 return 0;
1093         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1094                 pgste = pgste_get_lock(ptep);
1095
1096         __ptep_ipte(address, ptep);
1097         *ptep = entry;
1098
1099         if (mm_has_pgste(vma->vm_mm))
1100                 pgste_set_unlock(ptep, pgste);
1101         return 1;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
1106  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
1107  */
1108 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
1109 {
1110         pte_t __pte;
1111         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
1112         return __pte;
1113 }
1114
1115 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
1116 {
1117         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
1118
1119         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
1120 }
1121
1122 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
1123 #define pud_index(address) (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD-1))
1124 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
1125 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
1126
1127 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
1128 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
1129
1130 #ifndef __s390x__
1131
1132 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1133 #define pud_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1134 #define pgd_deref(pmd) ({ BUG(); 0UL; })
1135
1136 #define pud_offset(pgd, address) ((pud_t *) pgd)
1137 #define pmd_offset(pud, address) ((pmd_t *) pud + pmd_index(address))
1138
1139 #else /* __s390x__ */
1140
1141 #define pmd_deref(pmd) (pmd_val(pmd) & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN)
1142 #define pud_deref(pud) (pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1143 #define pgd_deref(pgd) (pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN)
1144
1145 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
1146 {
1147         pud_t *pud = (pud_t *) pgd;
1148         if ((pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
1149                 pud = (pud_t *) pgd_deref(*pgd);
1150         return pud  + pud_index(address);
1151 }
1152
1153 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
1154 {
1155         pmd_t *pmd = (pmd_t *) pud;
1156         if ((pud_val(*pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
1157                 pmd = (pmd_t *) pud_deref(*pud);
1158         return pmd + pmd_index(address);
1159 }
1160
1161 #endif /* __s390x__ */
1162
1163 #define pfn_pte(pfn,pgprot) mk_pte_phys(__pa((pfn) << PAGE_SHIFT),(pgprot))
1164 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
1165 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
1166
1167 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
1168
1169 /* Find an entry in the lowest level page table.. */
1170 #define pte_offset(pmd, addr) ((pte_t *) pmd_deref(*(pmd)) + pte_index(addr))
1171 #define pte_offset_kernel(pmd, address) pte_offset(pmd,address)
1172 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
1173 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
1174
1175 /*
1176  * 31 bit swap entry format:
1177  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1178  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
1179  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1180  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1181  * information in the lowcore.
1182  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
1183  * bit. We set both to indicate a swapped page.
1184  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
1185  * a swapped page these bits need to be zero.
1186  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
1187  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
1188  * plus 24 for the offset.
1189  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
1190  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
1191  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
1192  *
1193  * 64 bit swap entry format:
1194  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
1195  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
1196  * exception will occur instead of a page translation exception. The
1197  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
1198  * information in the lowcore.
1199  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
1200  * bit. We set both to indicate a swapped page.
1201  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
1202  * a swapped page these bits need to be zero.
1203  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
1204  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
1205  * plus 56 for the offset.
1206  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
1207  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
1208  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
1209  */
1210 #ifndef __s390x__
1211 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
1212 #else
1213 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
1214 #endif
1215 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
1216 {
1217         pte_t pte;
1218         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
1219         pte_val(pte) = _PAGE_TYPE_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
1220                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
1221         return pte;
1222 }
1223
1224 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
1225 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
1226 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
1227
1228 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1229 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
1230
1231 #ifndef __s390x__
1232 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
1233 #else /* __s390x__ */
1234 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
1235 #endif /* __s390x__ */
1236
1237 #define pte_to_pgoff(__pte) \
1238         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
1239
1240 #define pgoff_to_pte(__off) \
1241         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
1242                    | _PAGE_TYPE_FILE })
1243
1244 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1245
1246 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
1247
1248 extern int vmem_add_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1249 extern int vmem_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size);
1250 extern int s390_enable_sie(void);
1251
1252 /*
1253  * No page table caches to initialise
1254  */
1255 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
1256
1257 #include <asm-generic/pgtable.h>
1258
1259 #endif /* _S390_PAGE_H */