SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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
 114 /*
 115  * We need some free virtual space to be able to do vmalloc.
 116  * VMALLOC_MIN_SIZE defines the minimum size of the vmalloc
 117  * area. On a machine with 2GB memory we make sure that we
 118  * have at least 128MB free space for vmalloc. On a machine
 119  * with 4TB we make sure we have at least 1GB.
 120  */
 121 #ifndef __s390x__
 122 #define VMALLOC_MIN_SIZE        0x8000000UL
 123 #define VMALLOC_END             0x80000000UL
 124 #else /* __s390x__ */
 125 #define VMALLOC_MIN_SIZE        0x40000000UL
 126 #define VMALLOC_END             0x40000000000UL
 127 #endif /* __s390x__ */
 128
 129 /*
 130  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 131  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 132  * 0                   0IP0
 133  * 00000000001111111111222222222233
 134  * 01234567890123456789012345678901
 135  *
 136  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 137  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 138  *
 139  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 140  *  |   P-table origin      |  |PTL
 141  * 0                         IC
 142  * 00000000001111111111222222222233
 143  * 01234567890123456789012345678901
 144  *
 145  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 146  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 147  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 148  *
 149  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 150  *
 151  *  |S-table origin   |     | STL |
 152  * X                   **GPS
 153  * 00000000001111111111222222222233
 154  * 01234567890123456789012345678901
 155  *
 156  * X Space-Switch event:
 157  * G Segment-Invalid Bit:     *
 158  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 159  * S Storage-Alteration:
 160  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 161  *
 162  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 163  * |                     PFRA                         |0IP0|  OS  |
 164  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 165  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 166  *
 167  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 168  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 169  *
 170  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 171  * |        P-table origin                              |      TT
 172  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 173  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 174  *
 175  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 176  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 177  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 178  * TT Type 00
 179  *
 180  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 181  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 182  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 183  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 184  *
 185  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 186  * TT Type 01
 187  * TF
 188  * TL Table lenght
 189  *
 190  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 191  * |      region table origon                          |       DTTL
 192  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 193  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 194  *
 195  * X Space-Switch event:
 196  * G Segment-Invalid Bit:
 197  * P Private-Space Bit:
 198  * S Storage-Alteration:
 199  * R Real space
 200  * TL Table-Length:
 201  *
 202  * A storage key has the following format:
 203  * | ACC |F|R|C|0|
 204  *  0   3 4 5 6 7
 205  * ACC: access key
 206  * F  : fetch protection bit
 207  * R  : referenced bit
 208  * C  : changed bit
 209  */
 210
 211 /* Hardware bits in the page table entry */
 212 #define _PAGE_RO        0x200           /* HW read-only bit  */
 213 #define _PAGE_INVALID   0x400           /* HW invalid bit    */
 214 #define _PAGE_SWT       0x001           /* SW pte type bit t */
 215 #define _PAGE_SWX       0x002           /* SW pte type bit x */
 216
 217 /* Six different types of pages. */
 218 #define _PAGE_TYPE_EMPTY        0x400
 219 #define _PAGE_TYPE_NONE         0x401
 220 #define _PAGE_TYPE_SWAP         0x403
 221 #define _PAGE_TYPE_FILE         0x601   /* bit 0x002 is used for offset !! */
 222 #define _PAGE_TYPE_RO           0x200
 223 #define _PAGE_TYPE_RW           0x000
 224
 225 /*
 226  * PTE type bits are rather complicated. handle_pte_fault uses pte_present,
 227  * pte_none and pte_file to find out the pte type WITHOUT holding the page
 228  * table lock. ptep_clear_flush on the other hand uses ptep_clear_flush to
 229  * invalidate a given pte. ipte sets the hw invalid bit and clears all tlbs
 230  * for the page. The page table entry is set to _PAGE_TYPE_EMPTY afterwards.
 231  * This change is done while holding the lock, but the intermediate step
 232  * of a previously valid pte with the hw invalid bit set can be observed by
 233  * handle_pte_fault. That makes it necessary that all valid pte types with
 234  * the hw invalid bit set must be distinguishable from the four pte types
 235  * empty, none, swap and file.
 236  *
 237  *                      irxt  ipte  irxt
 238  * _PAGE_TYPE_EMPTY     1000   ->   1000
 239  * _PAGE_TYPE_NONE      1001   ->   1001
 240  * _PAGE_TYPE_SWAP      1011   ->   1011
 241  * _PAGE_TYPE_FILE      11?1   ->   11?1
 242  * _PAGE_TYPE_RO        0100   ->   1100
 243  * _PAGE_TYPE_RW        0000   ->   1000
 244  *
 245  * pte_none is true for bits combinations 1000, 1100
 246  * pte_present is true for bits combinations 0000, 0010, 0100, 0110, 1001
 247  * pte_file is true for bits combinations 1101, 1111
 248  * swap pte is 1011 and 0001, 0011, 0101, 0111, 1010 and 1110 are invalid.
 249  */
 250
 251 #ifndef __s390x__
 252
 253 /* Bits in the segment table entry */
 254 #define _PAGE_TABLE_LEN 0xf            /* only full page-tables            */
 255 #define _PAGE_TABLE_COM 0x10           /* common page-table                */
 256 #define _PAGE_TABLE_INV 0x20           /* invalid page-table               */
 257 #define _SEG_PRESENT    0x001          /* Software (overlap with PTL)      */
 258
 259 /* Bits int the storage key */
 260 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 261 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 262
 263 #define _USER_SEG_TABLE_LEN    0x7f    /* user-segment-table up to 2 GB    */
 264 #define _KERNEL_SEG_TABLE_LEN  0x7f    /* kernel-segment-table up to 2 GB  */
 265
 266 /*
 267  * User and Kernel pagetables are identical
 268  */
 269 #define _PAGE_TABLE     _PAGE_TABLE_LEN
 270 #define _KERNPG_TABLE   _PAGE_TABLE_LEN
 271
 272 /*
 273  * The Kernel segment-tables includes the User segment-table
 274  */
 275
 276 #define _SEGMENT_TABLE  (_USER_SEG_TABLE_LEN|0x80000000|0x100)
 277 #define _KERNSEG_TABLE  _KERNEL_SEG_TABLE_LEN
 278
 279 #define USER_STD_MASK   0x00000080UL
 280
 281 #else /* __s390x__ */
 282
 283 /* Bits in the segment table entry */
 284 #define _PMD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid segment table entry      */
 285 #define _PMD_ENTRY       0x00
 286
 287 /* Bits in the region third table entry */
 288 #define _PGD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid region table entry       */
 289 #define _PGD_ENTRY       0x07
 290
 291 /*
 292  * User and kernel page directory
 293  */
 294 #define _REGION_THIRD       0x4
 295 #define _REGION_THIRD_LEN   0x3
 296 #define _REGION_TABLE       (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN|0x40|0x100)
 297 #define _KERN_REGION_TABLE  (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN)
 298
 299 #define USER_STD_MASK           0x0000000000000080UL
 300
 301 /* Bits in the storage key */
 302 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 303 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 304
 305 #endif /* __s390x__ */
 306
 307 /*
 308  * Page protection definitions.
 309  */
 310 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_TYPE_NONE)
 311 #define PAGE_RO         __pgprot(_PAGE_TYPE_RO)
 312 #define PAGE_RW         __pgprot(_PAGE_TYPE_RW)
 313
 314 #define PAGE_KERNEL     PAGE_RW
 315 #define PAGE_COPY       PAGE_RO
 316
 317 /*
 318  * The S390 can't do page protection for execute, and considers that the
 319  * same are read. Also, write permissions imply read permissions. This is
 320  * the closest we can get..
 321  */
 322          /*xwr*/
 323 #define __P000  PAGE_NONE
 324 #define __P001  PAGE_RO
 325 #define __P010  PAGE_RO
 326 #define __P011  PAGE_RO
 327 #define __P100  PAGE_RO
 328 #define __P101  PAGE_RO
 329 #define __P110  PAGE_RO
 330 #define __P111  PAGE_RO
 331
 332 #define __S000  PAGE_NONE
 333 #define __S001  PAGE_RO
 334 #define __S010  PAGE_RW
 335 #define __S011  PAGE_RW
 336 #define __S100  PAGE_RO
 337 #define __S101  PAGE_RO
 338 #define __S110  PAGE_RW
 339 #define __S111  PAGE_RW
 340
 341 /*
 342  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 343  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 344  * hook is made available.
 345  */
 346 static inline void set_pte(pte_t *pteptr, pte_t pteval)
 347 {
 348         *pteptr = pteval;
 349 }
 350 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
 351
 352 /*
 353  * pgd/pmd/pte query functions
 354  */
 355 #ifndef __s390x__
 356
 357 static inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 358 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 359 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 360
 361 static inline int pmd_present(pmd_t pmd) { return pmd_val(pmd) & _SEG_PRESENT; }
 362 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)    { return pmd_val(pmd) & _PAGE_TABLE_INV; }
 363 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 364 {
 365         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_TABLE_INV)) != _PAGE_TABLE;
 366 }
 367
 368 #else /* __s390x__ */
 369
 370 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 371 {
 372         return (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK) == _PGD_ENTRY;
 373 }
 374
 375 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 376 {
 377         return pgd_val(pgd) & _PGD_ENTRY_INV;
 378 }
 379
 380 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 381 {
 382         return (pgd_val(pgd) & (~PAGE_MASK & ~_PGD_ENTRY_INV)) != _PGD_ENTRY;
 383 }
 384
 385 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 386 {
 387         return (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK) == _PMD_ENTRY;
 388 }
 389
 390 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 391 {
 392         return pmd_val(pmd) & _PMD_ENTRY_INV;
 393 }
 394
 395 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 396 {
 397         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PMD_ENTRY_INV)) != _PMD_ENTRY;
 398 }
 399
 400 #endif /* __s390x__ */
 401
 402 static inline int pte_none(pte_t pte)
 403 {
 404         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) && !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT);
 405 }
 406
 407 static inline int pte_present(pte_t pte)
 408 {
 409         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT | _PAGE_SWX;
 410         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_NONE ||
 411                 (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) &&
 412                  !(pte_val(pte) & _PAGE_SWT));
 413 }
 414
 415 static inline int pte_file(pte_t pte)
 416 {
 417         unsigned long mask = _PAGE_RO | _PAGE_INVALID | _PAGE_SWT;
 418         return (pte_val(pte) & mask) == _PAGE_TYPE_FILE;
 419 }
 420
 421 #define pte_same(a,b)   (pte_val(a) == pte_val(b))
 422
 423 /*
 424  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 425  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 426  */
 427 static inline int pte_write(pte_t pte)
 428 {
 429         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 430 }
 431
 432 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 433 {
 434         /* A pte is neither clean nor dirty on s/390. The dirty bit
 435          * is in the storage key. See page_test_and_clear_dirty for
 436          * details.
 437          */
 438         return 0;
 439 }
 440
 441 static inline int pte_young(pte_t pte)
 442 {
 443         /* A pte is neither young nor old on s/390. The young bit
 444          * is in the storage key. See page_test_and_clear_young for
 445          * details.
 446          */
 447         return 0;
 448 }
 449
 450 static inline int pte_read(pte_t pte)
 451 {
 452         /* All pages are readable since we don't use the fetch
 453          * protection bit in the storage key.
 454          */
 455         return 1;
 456 }
 457
 458 /*
 459  * pgd/pmd/pte modification functions
 460  */
 461
 462 #ifndef __s390x__
 463
 464 static inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 465
 466 static inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 467 {
 468         pmd_val(pmdp[0]) = _PAGE_TABLE_INV;
 469         pmd_val(pmdp[1]) = _PAGE_TABLE_INV;
 470         pmd_val(pmdp[2]) = _PAGE_TABLE_INV;
 471         pmd_val(pmdp[3]) = _PAGE_TABLE_INV;
 472 }
 473
 474 #else /* __s390x__ */
 475
 476 static inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)
 477 {
 478         pgd_val(*pgdp) = _PGD_ENTRY_INV | _PGD_ENTRY;
 479 }
 480
 481 static inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 482 {
 483         pmd_val(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 484         pmd_val1(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 485 }
 486
 487 #endif /* __s390x__ */
 488
 489 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 490 {
 491         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 492 }
 493
 494 /*
 495  * The following pte modification functions only work if
 496  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 497  */
 498 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 499 {
 500         pte_val(pte) &= PAGE_MASK;
 501         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 502         return pte;
 503 }
 504
 505 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 506 {
 507         /* Do not clobber _PAGE_TYPE_NONE pages!  */
 508         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 509                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 510         return pte;
 511 }
 512
 513 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 514 {
 515         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 516         return pte;
 517 }
 518
 519 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 520 {
 521         /* The only user of pte_mkclean is the fork() code.
 522            We must *not* clear the *physical* page dirty bit
 523            just because fork() wants to clear the dirty bit in
 524            *one* of the page's mappings.  So we just do nothing. */
 525         return pte;
 526 }
 527
 528 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 529 {
 530         /* We do not explicitly set the dirty bit because the
 531          * sske instruction is slow. It is faster to let the
 532          * next instruction set the dirty bit.
 533          */
 534         return pte;
 535 }
 536
 537 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 538 {
 539         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 540          * There is no point in clearing the real referenced bit.
 541          */
 542         return pte;
 543 }
 544
 545 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 546 {
 547         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 548          * There is no point in setting the real referenced bit.
 549          */
 550         return pte;
 551 }
 552
 553 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 554 {
 555         return 0;
 556 }
 557
 558 static inline int
 559 ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 560                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 561 {
 562         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 563         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 564 }
 565
 566 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 567 {
 568         return 0;
 569 }
 570
 571 static inline int
 572 ptep_clear_flush_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 573                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 574 {
 575         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 576         return ptep_test_and_clear_dirty(vma, address, ptep);
 577 }
 578
 579 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 580 {
 581         pte_t pte = *ptep;
 582         pte_clear(mm, addr, ptep);
 583         return pte;
 584 }
 585
 586 static inline void __ptep_ipte(unsigned long address, pte_t *ptep)
 587 {
 588         if (!(pte_val(*ptep) & _PAGE_INVALID)) {
 589 #ifndef __s390x__
 590                 /* S390 has 1mb segments, we are emulating 4MB segments */
 591                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 592 #else
 593                 /* ipte in zarch mode can do the math */
 594                 pte_t *pto = ptep;
 595 #endif
 596                 asm volatile(
 597                         "       ipte    %2,%3"
 598                         : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 599                           "a" (pto), "a" (address));
 600         }
 601         pte_val(*ptep) = _PAGE_TYPE_EMPTY;
 602 }
 603
 604 static inline pte_t
 605 ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 606                  unsigned long address, pte_t *ptep)
 607 {
 608         pte_t pte = *ptep;
 609
 610         __ptep_ipte(address, ptep);
 611         return pte;
 612 }
 613
 614 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 615 {
 616         pte_t old_pte = *ptep;
 617         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
 618 }
 619
 620 static inline void
 621 ptep_establish(struct vm_area_struct *vma,
 622                unsigned long address, pte_t *ptep,
 623                pte_t entry)
 624 {
 625         ptep_clear_flush(vma, address, ptep);
 626         set_pte(ptep, entry);
 627 }
 628
 629 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
 630         ptep_establish(__vma, __address, __ptep, __entry)
 631
 632 /*
 633  * Test and clear dirty bit in storage key.
 634  * We can't clear the changed bit atomically. This is a potential
 635  * race against modification of the referenced bit. This function
 636  * should therefore only be called if it is not mapped in any
 637  * address space.
 638  */
 639 static inline int page_test_and_clear_dirty(struct page *page)
 640 {
 641         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 642         int skey = page_get_storage_key(physpage);
 643
 644         if (skey & _PAGE_CHANGED)
 645                 page_set_storage_key(physpage, skey & ~_PAGE_CHANGED);
 646         return skey & _PAGE_CHANGED;
 647 }
 648
 649 /*
 650  * Test and clear referenced bit in storage key.
 651  */
 652 static inline int page_test_and_clear_young(struct page *page)
 653 {
 654         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 655         int ccode;
 656
 657         asm volatile(
 658                 "       rrbe    0,%1\n"
 659                 "       ipm     %0\n"
 660                 "       srl     %0,28\n"
 661                 : "=d" (ccode) : "a" (physpage) : "cc" );
 662         return ccode & 2;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 667  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 668  */
 669 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
 670 {
 671         pte_t __pte;
 672         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
 673         return __pte;
 674 }
 675
 676 static inline pte_t mk_pte(struct page *page, pgprot_t pgprot)
 677 {
 678         unsigned long physpage = page_to_phys(page);
 679
 680         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
 681 }
 682
 683 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
 684 {
 685         unsigned long physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);
 686
 687         return mk_pte_phys(physpage, pgprot);
 688 }
 689
 690 #ifdef __s390x__
 691
 692 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
 693 {
 694         unsigned long physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);
 695
 696         return __pmd(physpage + pgprot_val(pgprot));
 697 }
 698
 699 #endif /* __s390x__ */
 700
 701 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
 702 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
 703
 704 #define pmd_page_vaddr(pmd) (pmd_val(pmd) & PAGE_MASK)
 705
 706 #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT)
 707
 708 #define pgd_page_vaddr(pgd) (pgd_val(pgd) & PAGE_MASK)
 709
 710 #define pgd_page(pgd) pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT)
 711
 712 /* to find an entry in a page-table-directory */
 713 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 714 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 715
 716 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 717 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 718
 719 #ifndef __s390x__
 720
 721 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 722 static inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 723 {
 724         return (pmd_t *) dir;
 725 }
 726
 727 #else /* __s390x__ */
 728
 729 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 730 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 731 #define pmd_offset(dir,addr) \
 732         ((pmd_t *) pgd_page_vaddr(*(dir)) + pmd_index(addr))
 733
 734 #endif /* __s390x__ */
 735
 736 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 737 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
 738 #define pte_offset_kernel(pmd, address) \
 739         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(address))
 740 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 741 #define pte_offset_map_nested(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 742 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 743 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 744
 745 /*
 746  * 31 bit swap entry format:
 747  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 748  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
 749  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 750  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 751  * information in the lowcore.
 752  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
 753  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 754  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
 755  * a swapped page these bits need to be zero.
 756  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
 757  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
 758  * plus 24 for the offset.
 759  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
 760  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
 761  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
 762  *
 763  * 64 bit swap entry format:
 764  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 765  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
 766  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 767  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 768  * information in the lowcore.
 769  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
 770  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 771  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
 772  * a swapped page these bits need to be zero.
 773  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
 774  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
 775  * plus 56 for the offset.
 776  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
 777  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
 778  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
 779  */
 780 #ifndef __s390x__
 781 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
 782 #else
 783 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
 784 #endif
 785 static inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
 786 {
 787         pte_t pte;
 788         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
 789         pte_val(pte) = _PAGE_TYPE_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
 790                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
 791         return pte;
 792 }
 793
 794 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
 795 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
 796 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
 797
 798 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 799 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 800
 801 #ifndef __s390x__
 802 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
 803 #else /* __s390x__ */
 804 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
 805 #endif /* __s390x__ */
 806
 807 #define pte_to_pgoff(__pte) \
 808         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
 809
 810 #define pgoff_to_pte(__off) \
 811         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
 812                    | _PAGE_TYPE_FILE })
 813
 814 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 815
 816 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 817
 818 /*
 819  * No page table caches to initialise
 820  */
 821 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 822
 823 #define __HAVE_ARCH_PTEP_ESTABLISH
 824 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 825 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 826 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 827 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 828 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
 829 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 830 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
 831 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 832 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 833 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 834 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 835 #include <asm-generic/pgtable.h>
 836
 837 #endif /* _S390_PAGE_H */
 838