arch/x86/include/asm/pgtable.h

   1 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_H
   2 #define _ASM_X86_PGTABLE_H
   3
   4 #include <asm/page.h>
   5 #include <asm/e820.h>
   6
   7 #include <asm/pgtable_types.h>
   8
   9 /*
  10  * Macro to mark a page protection value as UC-
  11  */
  12 #define pgprot_noncached(prot)                                          \
  13         ((boot_cpu_data.x86 > 3)                                        \
  14          ? (__pgprot(pgprot_val(prot) |                                 \
  15                      cachemode2protval(_PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS)))     \
  16          : (prot))
  17
  18 #ifndef __ASSEMBLY__
  19 #include <asm/x86_init.h>
  20
  21 void ptdump_walk_pgd_level(struct seq_file *m, pgd_t *pgd);
  22 void ptdump_walk_pgd_level_checkwx(void);
  23
  24 #ifdef CONFIG_DEBUG_WX
  25 #define debug_checkwx() ptdump_walk_pgd_level_checkwx()
  26 #else
  27 #define debug_checkwx() do { } while (0)
  28 #endif
  29
  30 /*
  31  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  32  * for zero-mapped memory areas etc..
  33  */
  34 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  35         __visible;
  36 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  37
  38 extern spinlock_t pgd_lock;
  39 extern struct list_head pgd_list;
  40
  41 extern struct mm_struct *pgd_page_get_mm(struct page *page);
  42
  43 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  44 #include <asm/paravirt.h>
  45 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
  46 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
  47 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pte) native_set_pte_at(mm, addr, ptep, pte)
  48 #define set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd) native_set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd)
  49 #define set_pud_at(mm, addr, pudp, pud) native_set_pud_at(mm, addr, pudp, pud)
  50
  51 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
  52         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
  53
  54 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
  55
  56 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  57 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
  58 #define pgd_clear(pgd)                  native_pgd_clear(pgd)
  59 #endif
  60
  61 #ifndef set_pud
  62 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
  63 #endif
  64
  65 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  66 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
  67 #endif
  68
  69 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
  70 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
  71
  72 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
  73
  74 #define pgd_val(x)      native_pgd_val(x)
  75 #define __pgd(x)        native_make_pgd(x)
  76
  77 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  78 #define pud_val(x)      native_pud_val(x)
  79 #define __pud(x)        native_make_pud(x)
  80 #endif
  81
  82 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  83 #define pmd_val(x)      native_pmd_val(x)
  84 #define __pmd(x)        native_make_pmd(x)
  85 #endif
  86
  87 #define pte_val(x)      native_pte_val(x)
  88 #define __pte(x)        native_make_pte(x)
  89
  90 #define arch_end_context_switch(prev)   do {} while(0)
  91
  92 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
  93
  94 /*
  95  * The following only work if pte_present() is true.
  96  * Undefined behaviour if not..
  97  */
  98 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
  99 {
 100         return pte_flags(pte) & _PAGE_DIRTY;
 101 }
 102
 103
 104 static inline u32 read_pkru(void)
 105 {
 106         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 107                 return __read_pkru();
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 static inline void write_pkru(u32 pkru)
 112 {
 113         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 114                 __write_pkru(pkru);
 115 }
 116
 117 static inline int pte_young(pte_t pte)
 118 {
 119         return pte_flags(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 120 }
 121
 122 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 123 {
 124         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_DIRTY;
 125 }
 126
 127 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 128 {
 129         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_ACCESSED;
 130 }
 131
 132 static inline int pud_dirty(pud_t pud)
 133 {
 134         return pud_flags(pud) & _PAGE_DIRTY;
 135 }
 136
 137 static inline int pud_young(pud_t pud)
 138 {
 139         return pud_flags(pud) & _PAGE_ACCESSED;
 140 }
 141
 142 static inline int pte_write(pte_t pte)
 143 {
 144         return pte_flags(pte) & _PAGE_RW;
 145 }
 146
 147 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 148 {
 149         return pte_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 150 }
 151
 152 static inline int pte_global(pte_t pte)
 153 {
 154         return pte_flags(pte) & _PAGE_GLOBAL;
 155 }
 156
 157 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 158 {
 159         return !(pte_flags(pte) & _PAGE_NX);
 160 }
 161
 162 static inline int pte_special(pte_t pte)
 163 {
 164         return pte_flags(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 165 }
 166
 167 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 168 {
 169         return (pte_val(pte) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 170 }
 171
 172 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 173 {
 174         return (pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
 175 }
 176
 177 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 178 {
 179         return (pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT;
 180 }
 181
 182 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 183 {
 184         return (p4d_val(p4d) & p4d_pfn_mask(p4d)) >> PAGE_SHIFT;
 185 }
 186
 187 static inline int p4d_large(p4d_t p4d)
 188 {
 189         /* No 512 GiB pages yet */
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 194
 195 static inline int pmd_large(pmd_t pte)
 196 {
 197         return pmd_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 198 }
 199
 200 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 201 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 202 {
 203         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 204 }
 205
 206 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 207 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
 208 {
 209         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 210 }
 211 #endif
 212
 213 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
 214 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 215 {
 216         return boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE);
 217 }
 218
 219 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 220 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
 221 {
 222         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_DEVMAP);
 223 }
 224
 225 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 226 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
 227 {
 228         return !!(pud_val(pud) & _PAGE_DEVMAP);
 229 }
 230 #else
 231 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
 232 {
 233         return 0;
 234 }
 235 #endif
 236 #endif
 237 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 238
 239 static inline pte_t pte_set_flags(pte_t pte, pteval_t set)
 240 {
 241         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 242
 243         return native_make_pte(v | set);
 244 }
 245
 246 static inline pte_t pte_clear_flags(pte_t pte, pteval_t clear)
 247 {
 248         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 249
 250         return native_make_pte(v & ~clear);
 251 }
 252
 253 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 254 {
 255         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
 256 }
 257
 258 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 259 {
 260         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 261 }
 262
 263 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 264 {
 265         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_RW);
 266 }
 267
 268 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 269 {
 270         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_NX);
 271 }
 272
 273 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 274 {
 275         return pte_set_flags(pte, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 276 }
 277
 278 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 279 {
 280         return pte_set_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 281 }
 282
 283 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 284 {
 285         return pte_set_flags(pte, _PAGE_RW);
 286 }
 287
 288 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 289 {
 290         return pte_set_flags(pte, _PAGE_PSE);
 291 }
 292
 293 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
 294 {
 295         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_PSE);
 296 }
 297
 298 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
 299 {
 300         return pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 301 }
 302
 303 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
 304 {
 305         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 306 }
 307
 308 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 309 {
 310         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL);
 311 }
 312
 313 static inline pte_t pte_mkdevmap(pte_t pte)
 314 {
 315         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL|_PAGE_DEVMAP);
 316 }
 317
 318 static inline pmd_t pmd_set_flags(pmd_t pmd, pmdval_t set)
 319 {
 320         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 321
 322         return __pmd(v | set);
 323 }
 324
 325 static inline pmd_t pmd_clear_flags(pmd_t pmd, pmdval_t clear)
 326 {
 327         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 328
 329         return __pmd(v & ~clear);
 330 }
 331
 332 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 333 {
 334         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 335 }
 336
 337 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 338 {
 339         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_DIRTY);
 340 }
 341
 342 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 343 {
 344         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_RW);
 345 }
 346
 347 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 348 {
 349         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 350 }
 351
 352 static inline pmd_t pmd_mkdevmap(pmd_t pmd)
 353 {
 354         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DEVMAP);
 355 }
 356
 357 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 358 {
 359         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_PSE);
 360 }
 361
 362 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 363 {
 364         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 365 }
 366
 367 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 368 {
 369         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_RW);
 370 }
 371
 372 static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
 373 {
 374         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 375 }
 376
 377 static inline pud_t pud_set_flags(pud_t pud, pudval_t set)
 378 {
 379         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 380
 381         return __pud(v | set);
 382 }
 383
 384 static inline pud_t pud_clear_flags(pud_t pud, pudval_t clear)
 385 {
 386         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 387
 388         return __pud(v & ~clear);
 389 }
 390
 391 static inline pud_t pud_mkold(pud_t pud)
 392 {
 393         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 394 }
 395
 396 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
 397 {
 398         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_DIRTY);
 399 }
 400
 401 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
 402 {
 403         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_RW);
 404 }
 405
 406 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
 407 {
 408         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 409 }
 410
 411 static inline pud_t pud_mkdevmap(pud_t pud)
 412 {
 413         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DEVMAP);
 414 }
 415
 416 static inline pud_t pud_mkhuge(pud_t pud)
 417 {
 418         return pud_set_flags(pud, _PAGE_PSE);
 419 }
 420
 421 static inline pud_t pud_mkyoung(pud_t pud)
 422 {
 423         return pud_set_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 424 }
 425
 426 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
 427 {
 428         return pud_set_flags(pud, _PAGE_RW);
 429 }
 430
 431 static inline pud_t pud_mknotpresent(pud_t pud)
 432 {
 433         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 434 }
 435
 436 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 437 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 438 {
 439         return pte_flags(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 440 }
 441
 442 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 443 {
 444         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 445 }
 446
 447 static inline int pud_soft_dirty(pud_t pud)
 448 {
 449         return pud_flags(pud) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 450 }
 451
 452 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 453 {
 454         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 455 }
 456
 457 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 458 {
 459         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 460 }
 461
 462 static inline pud_t pud_mksoft_dirty(pud_t pud)
 463 {
 464         return pud_set_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 465 }
 466
 467 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 468 {
 469         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 470 }
 471
 472 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 473 {
 474         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 475 }
 476
 477 static inline pud_t pud_clear_soft_dirty(pud_t pud)
 478 {
 479         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 480 }
 481
 482 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 483
 484 /*
 485  * Mask out unsupported bits in a present pgprot.  Non-present pgprots
 486  * can use those bits for other purposes, so leave them be.
 487  */
 488 static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
 489 {
 490         pgprotval_t protval = pgprot_val(pgprot);
 491
 492         if (protval & _PAGE_PRESENT)
 493                 protval &= __supported_pte_mask;
 494
 495         return protval;
 496 }
 497
 498 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 499 {
 500         return __pte(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 501                      massage_pgprot(pgprot));
 502 }
 503
 504 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 505 {
 506         return __pmd(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 507                      massage_pgprot(pgprot));
 508 }
 509
 510 static inline pud_t pfn_pud(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 511 {
 512         return __pud(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 513                      massage_pgprot(pgprot));
 514 }
 515
 516 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 517 {
 518         pteval_t val = pte_val(pte);
 519
 520         /*
 521          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
 522          * the newprot (if present):
 523          */
 524         val &= _PAGE_CHG_MASK;
 525         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 526
 527         return __pte(val);
 528 }
 529
 530 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 531 {
 532         pmdval_t val = pmd_val(pmd);
 533
 534         val &= _HPAGE_CHG_MASK;
 535         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
 536
 537         return __pmd(val);
 538 }
 539
 540 /* mprotect needs to preserve PAT bits when updating vm_page_prot */
 541 #define pgprot_modify pgprot_modify
 542 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 543 {
 544         pgprotval_t preservebits = pgprot_val(oldprot) & _PAGE_CHG_MASK;
 545         pgprotval_t addbits = pgprot_val(newprot);
 546         return __pgprot(preservebits | addbits);
 547 }
 548
 549 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_flags(x))
 550 #define pmd_pgprot(x) __pgprot(pmd_flags(x))
 551 #define pud_pgprot(x) __pgprot(pud_flags(x))
 552
 553 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
 554
 555 static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
 556                                          enum page_cache_mode pcm,
 557                                          enum page_cache_mode new_pcm)
 558 {
 559         /*
 560          * PAT type is always WB for untracked ranges, so no need to check.
 561          */
 562         if (x86_platform.is_untracked_pat_range(paddr, paddr + size))
 563                 return 1;
 564
 565         /*
 566          * Certain new memtypes are not allowed with certain
 567          * requested memtype:
 568          * - request is uncached, return cannot be write-back
 569          * - request is write-combine, return cannot be write-back
 570          * - request is write-through, return cannot be write-back
 571          * - request is write-through, return cannot be write-combine
 572          */
 573         if ((pcm == _PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS &&
 574              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 575             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC &&
 576              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 577             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 578              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 579             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 580              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC)) {
 581                 return 0;
 582         }
 583
 584         return 1;
 585 }
 586
 587 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
 588 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
 589 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 590
 591 #ifdef CONFIG_X86_32
 592 # include <asm/pgtable_32.h>
 593 #else
 594 # include <asm/pgtable_64.h>
 595 #endif
 596
 597 #ifndef __ASSEMBLY__
 598 #include <linux/mm_types.h>
 599 #include <linux/mmdebug.h>
 600 #include <linux/log2.h>
 601
 602 static inline int pte_none(pte_t pte)
 603 {
 604         return !(pte.pte & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK));
 605 }
 606
 607 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 608 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 609 {
 610         return a.pte == b.pte;
 611 }
 612
 613 static inline int pte_present(pte_t a)
 614 {
 615         return pte_flags(a) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 616 }
 617
 618 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 619 static inline int pte_devmap(pte_t a)
 620 {
 621         return (pte_flags(a) & _PAGE_DEVMAP) == _PAGE_DEVMAP;
 622 }
 623 #endif
 624
 625 #define pte_accessible pte_accessible
 626 static inline bool pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
 627 {
 628         if (pte_flags(a) & _PAGE_PRESENT)
 629                 return true;
 630
 631         if ((pte_flags(a) & _PAGE_PROTNONE) &&
 632                         mm_tlb_flush_pending(mm))
 633                 return true;
 634
 635         return false;
 636 }
 637
 638 static inline int pte_hidden(pte_t pte)
 639 {
 640         return pte_flags(pte) & _PAGE_HIDDEN;
 641 }
 642
 643 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 644 {
 645         /*
 646          * Checking for _PAGE_PSE is needed too because
 647          * split_huge_page will temporarily clear the present bit (but
 648          * the _PAGE_PSE flag will remain set at all times while the
 649          * _PAGE_PRESENT bit is clear).
 650          */
 651         return pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE | _PAGE_PSE);
 652 }
 653
 654 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 655 /*
 656  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
 657  * comment in include/asm-generic/pgtable.h
 658  */
 659 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 660 {
 661         return (pte_flags(pte) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 662                 == _PAGE_PROTNONE;
 663 }
 664
 665 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 666 {
 667         return (pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 668                 == _PAGE_PROTNONE;
 669 }
 670 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 671
 672 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 673 {
 674         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
 675            out of sync with upper half. */
 676         unsigned long val = native_pmd_val(pmd);
 677         return (val & ~_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK) == 0;
 678 }
 679
 680 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 681 {
 682         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd));
 683 }
 684
 685 /*
 686  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 687  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 688  */
 689 #define pmd_page(pmd)           \
 690         pfn_to_page((pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT)
 691
 692 /*
 693  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
 694  *
 695  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
 696  * control the given virtual address
 697  */
 698 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
 699 {
 700         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 705  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 706  *
 707  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
 708  * to linux/mm.h:page_to_nid())
 709  */
 710 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 711
 712 /*
 713  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
 714  *
 715  * this function returns the index of the entry in the pte page which would
 716  * control the given virtual address
 717  */
 718 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
 719 {
 720         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
 721 }
 722
 723 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
 724 {
 725         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
 726 }
 727
 728 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 729 {
 730         return (pmd_flags(pmd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
 731 }
 732
 733 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
 734 {
 735         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
 736 }
 737
 738 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 739 static inline int pud_none(pud_t pud)
 740 {
 741         return (native_pud_val(pud) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 742 }
 743
 744 static inline int pud_present(pud_t pud)
 745 {
 746         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
 747 }
 748
 749 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
 750 {
 751         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud));
 752 }
 753
 754 /*
 755  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 756  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 757  */
 758 #define pud_page(pud)           \
 759         pfn_to_page((pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT)
 760
 761 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 762 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
 763 {
 764         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
 765 }
 766
 767 static inline int pud_large(pud_t pud)
 768 {
 769         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
 770                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
 771 }
 772
 773 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 774 {
 775         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
 776 }
 777 #else
 778 static inline int pud_large(pud_t pud)
 779 {
 780         return 0;
 781 }
 782 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 783
 784 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
 785 {
 786         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
 787 }
 788
 789 static inline unsigned long p4d_index(unsigned long address)
 790 {
 791         return (address >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D - 1);
 792 }
 793
 794 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 795 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 796 {
 797         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
 798 }
 799
 800 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
 801 {
 802         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
 803 }
 804
 805 /*
 806  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 807  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 808  */
 809 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT)
 810
 811 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 812 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 813 {
 814         return (pud_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + pud_index(address);
 815 }
 816
 817 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 818 {
 819         return (pgd_flags(pgd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
 820 }
 821
 822 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 823 {
 824         /*
 825          * There is no need to do a workaround for the KNL stray
 826          * A/D bit erratum here.  PGDs only point to page tables
 827          * except on 32-bit non-PAE which is not supported on
 828          * KNL.
 829          */
 830         return !native_pgd_val(pgd);
 831 }
 832 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 833
 834 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 835
 836 /*
 837  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
 838  *
 839  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
 840  * control the given virtual address
 841  */
 842 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 843
 844 /*
 845  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
 846  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
 847  */
 848 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index((address)))
 849 /*
 850  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
 851  * of a process's
 852  */
 853 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
 854
 855
 856 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
 857 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
 858
 859 #ifndef __ASSEMBLY__
 860
 861 extern int direct_gbpages;
 862 void init_mem_mapping(void);
 863 void early_alloc_pgt_buf(void);
 864
 865 #ifdef CONFIG_X86_64
 866 /* Realmode trampoline initialization. */
 867 extern pgd_t trampoline_pgd_entry;
 868 static inline void __meminit init_trampoline_default(void)
 869 {
 870         /* Default trampoline pgd value */
 871         trampoline_pgd_entry = init_level4_pgt[pgd_index(__PAGE_OFFSET)];
 872 }
 873 # ifdef CONFIG_RANDOMIZE_MEMORY
 874 void __meminit init_trampoline(void);
 875 # else
 876 #  define init_trampoline init_trampoline_default
 877 # endif
 878 #else
 879 static inline void init_trampoline(void) { }
 880 #endif
 881
 882 /* local pte updates need not use xchg for locking */
 883 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 884 {
 885         pte_t res = *ptep;
 886
 887         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
 888         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
 889         return res;
 890 }
 891
 892 static inline pmd_t native_local_pmdp_get_and_clear(pmd_t *pmdp)
 893 {
 894         pmd_t res = *pmdp;
 895
 896         native_pmd_clear(pmdp);
 897         return res;
 898 }
 899
 900 static inline pud_t native_local_pudp_get_and_clear(pud_t *pudp)
 901 {
 902         pud_t res = *pudp;
 903
 904         native_pud_clear(pudp);
 905         return res;
 906 }
 907
 908 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 909                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
 910 {
 911         native_set_pte(ptep, pte);
 912 }
 913
 914 static inline void native_set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 915                                      pmd_t *pmdp , pmd_t pmd)
 916 {
 917         native_set_pmd(pmdp, pmd);
 918 }
 919
 920 static inline void native_set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 921                                      pud_t *pudp, pud_t pud)
 922 {
 923         native_set_pud(pudp, pud);
 924 }
 925
 926 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
 927 /*
 928  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
 929  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
 930  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
 931  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
 932  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
 933  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
 934  * requires a subsequent TLB flush.
 935  */
 936 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
 937 #endif
 938
 939 /*
 940  * We only update the dirty/accessed state if we set
 941  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
 942  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
 943  * race with other CPU's that might be updating the dirty
 944  * bit at the same time.
 945  */
 946 struct vm_area_struct;
 947
 948 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 949 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 950                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
 951                                  pte_t entry, int dirty);
 952
 953 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 954 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 955                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
 956
 957 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 958 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 959                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
 960
 961 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 962 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 963                                        pte_t *ptep)
 964 {
 965         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
 966         pte_update(mm, addr, ptep);
 967         return pte;
 968 }
 969
 970 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
 971 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
 972                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
 973                                             int full)
 974 {
 975         pte_t pte;
 976         if (full) {
 977                 /*
 978                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
 979                  * care about updates and native needs no locking
 980                  */
 981                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
 982         } else {
 983                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 984         }
 985         return pte;
 986 }
 987
 988 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 989 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 990                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
 991 {
 992         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
 993         pte_update(mm, addr, ptep);
 994 }
 995
 996 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) do { } while (0)
 997
 998 #define mk_pmd(page, pgprot)   pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
 999
1000 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1001 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1002                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
1003                                  pmd_t entry, int dirty);
1004 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1005                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
1006                                  pud_t entry, int dirty);
1007
1008 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1009 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1010                                      unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
1011 extern int pudp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1012                                      unsigned long addr, pud_t *pudp);
1013
1014 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1015 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1016                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
1017
1018
1019 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
1020 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1021 {
1022         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_RW;
1023 }
1024
1025 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1026 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1027                                        pmd_t *pmdp)
1028 {
1029         return native_pmdp_get_and_clear(pmdp);
1030 }
1031
1032 #define __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1033 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1034                                         unsigned long addr, pud_t *pudp)
1035 {
1036         return native_pudp_get_and_clear(pudp);
1037 }
1038
1039 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1040 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1041                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1042 {
1043         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)pmdp);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
1048  *
1049  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
1050  *  src - ""
1051  *  count - the number of pgds to copy.
1052  *
1053  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
1054  * and must not cross a page boundary.
1055  */
1056 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
1057 {
1058        memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
1059 }
1060
1061 #define PTE_SHIFT ilog2(PTRS_PER_PTE)
1062 static inline int page_level_shift(enum pg_level level)
1063 {
1064         return (PAGE_SHIFT - PTE_SHIFT) + level * PTE_SHIFT;
1065 }
1066 static inline unsigned long page_level_size(enum pg_level level)
1067 {
1068         return 1UL << page_level_shift(level);
1069 }
1070 static inline unsigned long page_level_mask(enum pg_level level)
1071 {
1072         return ~(page_level_size(level) - 1);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * The x86 doesn't have any external MMU info: the kernel page
1077  * tables contain all the necessary information.
1078  */
1079 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
1080                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
1081 {
1082 }
1083 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
1084                 unsigned long addr, pmd_t *pmd)
1085 {
1086 }
1087 static inline void update_mmu_cache_pud(struct vm_area_struct *vma,
1088                 unsigned long addr, pud_t *pud)
1089 {
1090 }
1091
1092 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
1093 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1094 {
1095         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1096 }
1097
1098 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1099 {
1100         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1101 }
1102
1103 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1104 {
1105         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1106 }
1107 #endif
1108
1109 #define PKRU_AD_BIT 0x1
1110 #define PKRU_WD_BIT 0x2
1111 #define PKRU_BITS_PER_PKEY 2
1112
1113 static inline bool __pkru_allows_read(u32 pkru, u16 pkey)
1114 {
1115         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1116         return !(pkru & (PKRU_AD_BIT << pkru_pkey_bits));
1117 }
1118
1119 static inline bool __pkru_allows_write(u32 pkru, u16 pkey)
1120 {
1121         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1122         /*
1123          * Access-disable disables writes too so we need to check
1124          * both bits here.
1125          */
1126         return !(pkru & ((PKRU_AD_BIT|PKRU_WD_BIT) << pkru_pkey_bits));
1127 }
1128
1129 static inline u16 pte_flags_pkey(unsigned long pte_flags)
1130 {
1131 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
1132         /* ifdef to avoid doing 59-bit shift on 32-bit values */
1133         return (pte_flags & _PAGE_PKEY_MASK) >> _PAGE_BIT_PKEY_BIT0;
1134 #else
1135         return 0;
1136 #endif
1137 }
1138
1139 #include <asm-generic/pgtable.h>
1140 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
1141
1142 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */