include/asm-s390/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 #include <asm-generic/4level-fixup.h>
  17
  18 /*
  19  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. For
  20  * s390 31 bit we "fold" the mid level into the top-level page table, so
  21  * that we physically have the same two-level page table as the s390 mmu
  22  * expects in 31 bit mode. For s390 64 bit we use three of the five levels
  23  * the hardware provides (region first and region second tables are not
  24  * used).
  25  *
  26  * The "pgd_xxx()" functions are trivial for a folded two-level
  27  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
  28  * into the pgd entry)
  29  *
  30  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  31  * the S390 page table tree.
  32  */
  33 #ifndef __ASSEMBLY__
  34 #include <linux/mm_types.h>
  35 #include <asm/bug.h>
  36 #include <asm/processor.h>
  37
  38 struct vm_area_struct; /* forward declaration (include/linux/mm.h) */
  39 struct mm_struct;
  40
  41 extern pgd_t swapper_pg_dir[] __attribute__ ((aligned (4096)));
  42 extern void paging_init(void);
  43
  44 /*
  45  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  46  * tables contain all the necessary information.
  47  */
  48 #define update_mmu_cache(vma, address, pte)     do { } while (0)
  49
  50 /*
  51  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  52  * for zero-mapped memory areas etc..
  53  */
  54 extern char empty_zero_page[PAGE_SIZE];
  55 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  56 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  57
  58 /*
  59  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  60  * table can map
  61  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  62  */
  63 #ifndef __s390x__
  64 # define PMD_SHIFT      22
  65 # define PGDIR_SHIFT    22
  66 #else /* __s390x__ */
  67 # define PMD_SHIFT      21
  68 # define PGDIR_SHIFT    31
  69 #endif /* __s390x__ */
  70
  71 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  72 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  73 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  74 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  75
  76 /*
  77  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
  78  * we don't really have any PMD directory physically.
  79  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
  80  * that leads to 1024 pte per pgd
  81  */
  82 #ifndef __s390x__
  83 # define PTRS_PER_PTE    1024
  84 # define PTRS_PER_PMD    1
  85 # define PTRS_PER_PGD    512
  86 #else /* __s390x__ */
  87 # define PTRS_PER_PTE    512
  88 # define PTRS_PER_PMD    1024
  89 # define PTRS_PER_PGD    2048
  90 #endif /* __s390x__ */
  91
  92 #define FIRST_USER_ADDRESS  0
  93
  94 #define pte_ERROR(e) \
  95         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
  96 #define pmd_ERROR(e) \
  97         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
  98 #define pgd_ERROR(e) \
  99         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
 100
 101 #ifndef __ASSEMBLY__
 102 /*
 103  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
 104  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
 105  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
 106  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
 107  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
 108  * area for the same reason. ;)
 109  */
 110 #define VMALLOC_OFFSET  (8*1024*1024)
 111 #define VMALLOC_START   (((unsigned long) high_memory + VMALLOC_OFFSET) \
 112                          & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
 113 #ifndef __s390x__
 114 # define VMALLOC_END     (0x7fffffffL)
 115 #else /* __s390x__ */
 116 # define VMALLOC_END     (0x40000000000L)
 117 #endif /* __s390x__ */
 118
 119
 120 /*
 121  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 122  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 123  * 0                   0IP0
 124  * 00000000001111111111222222222233
 125  * 01234567890123456789012345678901
 126  *
 127  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 128  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 129  *
 130  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 131  *  |   P-table origin      |  |PTL
 132  * 0                         IC
 133  * 00000000001111111111222222222233
 134  * 01234567890123456789012345678901
 135  *
 136  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 137  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 138  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 139  *
 140  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 141  *
 142  *  |S-table origin   |     | STL |
 143  * X                   **GPS
 144  * 00000000001111111111222222222233
 145  * 01234567890123456789012345678901
 146  *
 147  * X Space-Switch event:
 148  * G Segment-Invalid Bit:     *
 149  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 150  * S Storage-Alteration:
 151  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 152  *
 153  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 154  * |                     PFRA                         |0IP0|  OS  |
 155  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 156  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 157  *
 158  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 159  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 160  *
 161  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 162  * |        P-table origin                              |      TT
 163  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 164  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 165  *
 166  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 167  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 168  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 169  * TT Type 00
 170  *
 171  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 172  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 173  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 174  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 175  *
 176  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 177  * TT Type 01
 178  * TF
 179  * TL Table lenght
 180  *
 181  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 182  * |      region table origon                          |       DTTL
 183  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 184  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 185  *
 186  * X Space-Switch event:
 187  * G Segment-Invalid Bit:
 188  * P Private-Space Bit:
 189  * S Storage-Alteration:
 190  * R Real space
 191  * TL Table-Length:
 192  *
 193  * A storage key has the following format:
 194  * | ACC |F|R|C|0|
 195  *  0   3 4 5 6 7
 196  * ACC: access key
 197  * F  : fetch protection bit
 198  * R  : referenced bit
 199  * C  : changed bit
 200  */
 201
 202 /* Hardware bits in the page table entry */
 203 #define _PAGE_RO        0x200           /* HW read-only bit  */
 204 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 205 #define _PAGE_SWT       0x001           /* SW pte type bit t */
 206 #define _PAGE_SWX       0x002           /* SW pte type bit x */
 207
 208 /* Six different types of pages. */
 209 #define _PAGE_TYPE_EMPTY        0x400
 210 #define _PAGE_TYPE_NONE         0x401
 211 #define _PAGE_TYPE_SWAP         0x403
 212 #define _PAGE_TYPE_FILE         0x601   /* bit 0x002 is used for offset !! */
 213 #define _PAGE_TYPE_RO           0x200
 214 #define _PAGE_TYPE_RW           0x000
 215
 216 /*
 217  * PTE type bits are rather complicated. handle_pte_fault uses pte_present,
 218  * pte_none and pte_file to find out the pte type WITHOUT holding the page
 219  * table lock. ptep_clear_flush on the other hand uses ptep_clear_flush to
 220  * invalidate a given pte. ipte sets the hw invalid bit and clears all tlbs
 221  * for the page. The page table entry is set to _PAGE_TYPE_EMPTY afterwards.
 222  * This change is done while holding the lock, but the intermediate step
 223  * of a previously valid pte with the hw invalid bit set can be observed by
 224  * handle_pte_fault. That makes it necessary that all valid pte types with
 225  * the hw invalid bit set must be distinguishable from the four pte types
 226  * empty, none, swap and file.
 227  *
 228  *                      irxt  ipte  irxt
 229  * _PAGE_TYPE_EMPTY     1000   ->   1000
 230  * _PAGE_TYPE_NONE      1001   ->   1001
 231  * _PAGE_TYPE_SWAP      1011   ->   1011
 232  * _PAGE_TYPE_FILE      11?1   ->   11?1
 233  * _PAGE_TYPE_RO        0100   ->   1100
 234  * _PAGE_TYPE_RW        0000   ->   1000
 235  *
 236  * pte_none is true for bits combinations 1000, 1100
 237  * pte_present is true for bits combinations 0000, 0010, 0100, 0110, 1001
 238  * pte_file is true for bits combinations 1101, 1111
 239  * swap pte is 1011 and 0001, 0011, 0101, 0111, 1010 and 1110 are invalid.
 240  */
 241
 242 #ifndef __s390x__
 243
 244 /* Bits in the segment table entry */
 245 #define _PAGE_TABLE_LEN 0xf            /* only full page-tables            */
 246 #define _PAGE_TABLE_COM 0x10           /* common page-table                */
 247 #define _PAGE_TABLE_INV 0x20           /* invalid page-table               */
 248 #define _SEG_PRESENT    0x001          /* Software (overlap with PTL)      */
 249
 250 /* Bits int the storage key */
 251 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 252 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 253
 254 #define _USER_SEG_TABLE_LEN    0x7f    /* user-segment-table up to 2 GB    */
 255 #define _KERNEL_SEG_TABLE_LEN  0x7f    /* kernel-segment-table up to 2 GB  */
 256
 257 /*
 258  * User and Kernel pagetables are identical
 259  */
 260 #define _PAGE_TABLE     _PAGE_TABLE_LEN
 261 #define _KERNPG_TABLE   _PAGE_TABLE_LEN
 262
 263 /*
 264  * The Kernel segment-tables includes the User segment-table
 265  */
 266
 267 #define _SEGMENT_TABLE  (_USER_SEG_TABLE_LEN|0x80000000|0x100)
 268 #define _KERNSEG_TABLE  _KERNEL_SEG_TABLE_LEN
 269
 270 #define USER_STD_MASK   0x00000080UL
 271
 272 #else /* __s390x__ */
 273
 274 /* Bits in the segment table entry */
 275 #define _PMD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid segment table entry      */
 276 #define _PMD_ENTRY       0x00
 277
 278 /* Bits in the region third table entry */
 279 #define _PGD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid region table entry       */
 280 #define _PGD_ENTRY       0x07
 281
 282 /*
 283  * User and kernel page directory
 284  */
 285 #define _REGION_THIRD       0x4
 286 #define _REGION_THIRD_LEN   0x3
 287 #define _REGION_TABLE       (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN|0x40|0x100)
 288 #define _KERN_REGION_TABLE  (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN)
 289
 290 #define USER_STD_MASK           0x0000000000000080UL
 291
 292 /* Bits in the storage key */
 293 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 294 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 295
 296 #endif /* __s390x__ */
 297
 298 /*
 299  * Page protection definitions.
 300  */
 301 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_TYPE_NONE)
 302 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_TYPE_RO)
 303 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_TYPE_RW)
 304
 305 #define PAGE_KERNEL     PAGE_RW
 306 #define PAGE_COPY       PAGE_RO
 307
 308 /*
 309  * The S390 can't do page protection for execute, and considers that the
 310  * same are read. Also, write permissions imply read permissions. This is
 311  * the closest we can get..
 312  */
 313          /*xwr*/
 314 #define __P000  PAGE_NONE
 315 #define __P001  PAGE_RO
 316 #define __P010  PAGE_RO
 317 #define __P011  PAGE_RO
 318 #define __P100  PAGE_RO
 319 #define __P101  PAGE_RO
 320 #define __P110  PAGE_RO
 321 #define __P111  PAGE_RO
 322
 323 #define __S000  PAGE_NONE
 324 #define __S001  PAGE_RO
 325 #define __S010  PAGE_RW
 326 #define __S011  PAGE_RW
 327 #define __S100  PAGE_RO
 328 #define __S101  PAGE_RO
 329 #define __S110  PAGE_RW
 330 #define __S111  PAGE_RW
 331
 332 /*
 333  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 334  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 335  * hook is made available.
 336  */
 337 static inline void set_pte(pte_t *pteptr, pte_t pteval)
 338 {
 339         *pteptr = pteval;
 340 }
 341 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
 342
 343 /*
 344  * pgd/pmd/pte query functions
 345  */
 346 #ifndef __s390x__
 347
 348 static inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 349 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 350 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 351
 352 static inline int pmd_present(pmd_t pmd) { return pmd_val(pmd) & _SEG_PRESENT; }
 353 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)    { return pmd_val(pmd) & _PAGE_TABLE_INV; }
 354 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 355 {
 356         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_TABLE_INV)) != _PAGE_TABLE;
 357 }
 358
 359 #else /* __s390x__ */
 360
 361 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 362 {
 363         return (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK) == _PGD_ENTRY;
 364 }
 365
 366 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 367 {
 368         return pgd_val(pgd) & _PGD_ENTRY_INV;
 369 }
 370
 371 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 372 {
 373         return (pgd_val(pgd) & (~PAGE_MASK & ~_PGD_ENTRY_INV)) != _PGD_ENTRY;
 374 }
 375
 376 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 377 {
 378         return (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK) == _PMD_ENTRY;
 379 }
 380
 381 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 382 {
 383         return pmd_val(pmd) & _PMD_ENTRY_INV;
 384 }
 385
 386 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 387 {
 388         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PMD_ENTRY_INV)) != _PMD_ENTRY;
 389 }
 390
 391 #endif /* __s390x__ */
 392
 393 static inline int pte_none(pte_t pte)
 394 {
 395         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) && !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT);
 396 }
 397
 398 static inline int pte_present(pte_t pte)
 399 {
 400         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT | _PAGE_SWX;
 401         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_NONE ||
 402                 (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) &&
 403                  !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT));
 404 }
 405
 406 static inline int pte_file(pte_t pte)
 407 {
 408         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT;
 409         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_FILE;
 410 }
 411
 412 #define pte_same(a,b)   (pte_val(a) == pte_val(b))
 413
 414 /*
 415  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 416  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 417  */
 418 static inline int pte_write(pte_t pte)
 419 {
 420         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 421 }
 422
 423 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 424 {
 425         /* A pte is neither clean nor dirty on s/390. The dirty bit
 426          * is in the storage key. See page_test_and_clear_dirty for
 427          * details.
 428          */
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 static inline int pte_young(pte_t pte)
 433 {
 434         /* A pte is neither young nor old on s/390. The young bit
 435          * is in the storage key. See page_test_and_clear_young for
 436          * details.
 437          */
 438         return 0;
 439 }
 440
 441 static inline int pte_read(pte_t pte)
 442 {
 443         /* All pages are readable since we don't use the fetch
 444          * protection bit in the storage key.
 445          */
 446         return 1;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * pgd/pmd/pte modification functions
 451  */
 452
 453 #ifndef __s390x__
 454
 455 static inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 456
 457 static inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 458 {
 459         pmd_val(pmdp[0]) = _PAGE_TABLE_INV;
 460         pmd_val(pmdp[1]) = _PAGE_TABLE_INV;
 461         pmd_val(pmdp[2]) = _PAGE_TABLE_INV;
 462         pmd_val(pmdp[3]) = _PAGE_TABLE_INV;
 463 }
 464
 465 #else /* __s390x__ */
 466
 467 static inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)
 468 {
 469         pgd_val(*pgdp) = _PGD_ENTRY_INV | _PGD_ENTRY;
 470 }
 471
 472 static inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 473 {
 474         pmd_val(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 475         pmd_val1(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 476 }
 477
 478 #endif /* __s390x__ */
 479
 480 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 481 {
 482         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * The following pte modification functions only work if
 487  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 488  */
 489 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 490 {
 491         pte_val(pte) &= PAGE_MASK;
 492         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 493         return pte;
 494 }
 495
 496 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 497 {
 498         /* Do not clobber _PAGE_TYPE_NONE pages!  */
 499         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 500                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 501         return pte;
 502 }
 503
 504 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 505 {
 506         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 507         return pte;
 508 }
 509
 510 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 511 {
 512         /* The only user of pte_mkclean is the fork() code.
 513            We must *not* clear the *physical* page dirty bit
 514            just because fork() wants to clear the dirty bit in
 515            *one* of the page's mappings.  So we just do nothing. */
 516         return pte;
 517 }
 518
 519 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 520 {
 521         /* We do not explicitly set the dirty bit because the
 522          * sske instruction is slow. It is faster to let the
 523          * next instruction set the dirty bit.
 524          */
 525         return pte;
 526 }
 527
 528 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 529 {
 530         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 531          * There is no point in clearing the real referenced bit.
 532          */
 533         return pte;
 534 }
 535
 536 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 537 {
 538         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 539          * There is no point in setting the real referenced bit.
 540          */
 541         return pte;
 542 }
 543
 544 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 545 {
 546         return 0;
 547 }
 548
 549 static inline int
 550 ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 551                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 552 {
 553         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 554         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 555 }
 556
 557 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 558 {
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 static inline int
 563 ptep_clear_flush_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 564                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 565 {
 566         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 567         return ptep_test_and_clear_dirty(vma, address, ptep);
 568 }
 569
 570 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 571 {
 572         pte_t pte = *ptep;
 573         pte_clear(mm, addr, ptep);
 574         return pte;
 575 }
 576
 577 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
 578 {
 579         if (!(pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)) {
 580 #ifndef __s390x__
 581                 /* S390 has 1mb segments, we are emulating 4MB segments */
 582                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 583 #else
 584                 /* ipte in zarch mode can do the math */
 585                 pte_t *pto = ptep;
 586 #endif
 587                 asm volatile(
 588                         "       ipte    %2,%3"
 589                         : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 590                           "a" (pto), "a" (address));
 591         }
 592         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 593 }
 594
 595 static inline pte_t
 596 ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 597                  unsigned long address, pte_t *ptep)
 598 {
 599         pte_t pte = *ptep;
 600
 601         __ptep_ipte(address, ptep);
 602         return pte;
 603 }
 604
 605 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 606 {
 607         pte_t old_pte = *ptep;
 608         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
 609 }
 610
 611 static inline void
 612 ptep_establish(struct vm_area_struct *vma,
 613                unsigned long address, pte_t *ptep,
 614                pte_t entry)
 615 {
 616         ptep_clear_flush(vma, address, ptep);
 617         set_pte(ptep, entry);
 618 }
 619
 620 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
 621         ptep_establish(__vma, __address, __ptep, __entry)
 622
 623 /*
 624  * Test and clear dirty bit in storage key.
 625  * We can't clear the changed bit atomically. This is a potential
 626  * race against modification of the referenced bit. This function
 627  * should therefore only be called if it is not mapped in any
 628  * address space.
 629  */
 630 static inline int page_test_and_clear_dirty(struct page *page)
 631 {
 632         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 633         int skey = page_get_storage_key(physpage);
 634
 635         if (skey & _PAGE_CHANGED)
 636                 page_set_storage_key(physpage, skey & ~_PAGE_CHANGED);
 637         return skey & _PAGE_CHANGED;
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Test and clear referenced bit in storage key.
 642  */
 643 static inline int page_test_and_clear_young(struct page *page)
 644 {
 645         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 646         int ccode;
 647
 648         asm volatile(
 649                 "       rrbe    0,%1\n"
 650                 "       ipm     %0\n"
 651                 "       srl     %0,28\n"
 652                 : "=d" (ccode) : "a" (physpage) : "cc" );
 653         return ccode & 2;
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 658  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 659  */
 660 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
 661 {
 662         pte_t __pte;
 663         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
 664         return __pte;
 665 }
 666
 667 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
 668 {
 669         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 670
 671         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
 672 }
 673
 674 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
 675 {
 676         unsigned long physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);
 677
 678         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
 679 }
 680
 681 #ifdef __s390x__
 682
 683 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
 684 {
 685         unsigned long physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);
 686
 687         return __pmd(physpage + pgprot_val(pgprot));
 688 }
 689
 690 #endif /* __s390x__ */
 691
 692 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
 693 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
 694
 695 #define pmd_page_vaddr(pmd) (pmd_val(pmd) & PAGE_MASK)
 696
 697 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
 698
 699 #define pgd_page_vaddr(pgd) (pgd_val(pgd) & PAGE_MASK)
 700
 701 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT)
 702
 703 /* to find an entry in a page-table-directory */
 704 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 705 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 706
 707 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 708 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 709
 710 #ifndef __s390x__
 711
 712 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 713 static inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 714 {
 715         return (pmd_t *) dir;
 716 }
 717
 718 #else /* __s390x__ */
 719
 720 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 721 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 722 #define pmd_offset(dir,addr) \
 723         ((pmd_t *) pgd_page_vaddr(*(dir)) + pmd_index(addr))
 724
 725 #endif /* __s390x__ */
 726
 727 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 728 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
 729 #define pte_offset_kernel(pmd, address) \
 730         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(address))
 731 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 732 #define pte_offset_map_nested(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 733 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 734 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 735
 736 /*
 737  * 31 bit swap entry format:
 738  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 739  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
 740  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 741  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 742  * information in the lowcore.
 743  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
 744  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 745  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
 746  * a swapped page these bits need to be zero.
 747  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
 748  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
 749  * plus 24 for the offset.
 750  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
 751  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
 752  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
 753  *
 754  * 64 bit swap entry format:
 755  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 756  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
 757  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 758  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 759  * information in the lowcore.
 760  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
 761  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 762  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
 763  * a swapped page these bits need to be zero.
 764  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
 765  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
 766  * plus 56 for the offset.
 767  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
 768  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
 769  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
 770  */
 771 #ifndef __s390x__
 772 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
 773 #else
 774 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
 775 #endif
 776 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
 777 {
 778         pte_t pte;
 779         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
 780         pte_val(pte) = _PAGE_TYPE_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
 781                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
 782         return pte;
 783 }
 784
 785 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
 786 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
 787 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
 788
 789 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 790 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 791
 792 #ifndef __s390x__
 793 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
 794 #else /* __s390x__ */
 795 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
 796 #endif /* __s390x__ */
 797
 798 #define pte_to_pgoff(__pte) \
 799         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
 800
 801 #define pgoff_to_pte(__off) \
 802         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
 803                    | _PAGE_TYPE_FILE })
 804
 805 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 806
 807 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 808
 809 /*
 810  * No page table caches to initialise
 811  */
 812 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 813
 814 #define __HAVE_ARCH_PTEP_ESTABLISH
 815 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 816 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 817 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 818 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 819 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
 820 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 821 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
 822 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 823 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 824 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 825 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 826 #include <asm-generic/pgtable.h>
 827
 828 #endif /* _S390_PAGE_H */
 829