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 /*
  17  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. For
  18  * s390 31 bit we "fold" the mid level into the top-level page table, so
  19  * that we physically have the same two-level page table as the s390 mmu
  20  * expects in 31 bit mode. For s390 64 bit we use three of the five levels
  21  * the hardware provides (region first and region second tables are not
  22  * used).
  23  *
  24  * The "pgd_xxx()" functions are trivial for a folded two-level
  25  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
  26  * into the pgd entry)
  27  *
  28  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
  29  * the S390 page table tree.
  30  */
  31 #ifndef __ASSEMBLY__
  32 #include <asm/bug.h>
  33 #include <asm/processor.h>
  34 #include <linux/threads.h>
  35
  36 struct vm_area_struct; /* forward declaration (include/linux/mm.h) */
  37
  38 extern pgd_t swapper_pg_dir[] __attribute__ ((aligned (4096)));
  39 extern void paging_init(void);
  40
  41 /*
  42  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  43  * tables contain all the necessary information.
  44  */
  45 #define update_mmu_cache(vma, address, pte)     do { } while (0)
  46
  47 /*
  48  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  49  * for zero-mapped memory areas etc..
  50  */
  51 extern char empty_zero_page[PAGE_SIZE];
  52 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  53 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  54
  55 /*
  56  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  57  * table can map
  58  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  59  */
  60 #ifndef __s390x__
  61 # define PMD_SHIFT      22
  62 # define PGDIR_SHIFT    22
  63 #else /* __s390x__ */
  64 # define PMD_SHIFT      21
  65 # define PGDIR_SHIFT    31
  66 #endif /* __s390x__ */
  67
  68 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  69 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  70 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  71 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  72
  73 /*
  74  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
  75  * we don't really have any PMD directory physically.
  76  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
  77  * that leads to 1024 pte per pgd
  78  */
  79 #ifndef __s390x__
  80 # define PTRS_PER_PTE    1024
  81 # define PTRS_PER_PMD    1
  82 # define PTRS_PER_PGD    512
  83 #else /* __s390x__ */
  84 # define PTRS_PER_PTE    512
  85 # define PTRS_PER_PMD    1024
  86 # define PTRS_PER_PGD    2048
  87 #endif /* __s390x__ */
  88
  89 /*
  90  * pgd entries used up by user/kernel:
  91  */
  92 #ifndef __s390x__
  93 # define USER_PTRS_PER_PGD  512
  94 # define USER_PGD_PTRS      512
  95 # define KERNEL_PGD_PTRS    512
  96 # define FIRST_USER_PGD_NR  0
  97 #else /* __s390x__ */
  98 # define USER_PTRS_PER_PGD  2048
  99 # define USER_PGD_PTRS      2048
 100 # define KERNEL_PGD_PTRS    2048
 101 # define FIRST_USER_PGD_NR  0
 102 #endif /* __s390x__ */
 103
 104 #define pte_ERROR(e) \
 105         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
 106 #define pmd_ERROR(e) \
 107         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
 108 #define pgd_ERROR(e) \
 109         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
 110
 111 #ifndef __ASSEMBLY__
 112 /*
 113  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
 114  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
 115  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
 116  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
 117  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
 118  * area for the same reason. ;)
 119  */
 120 #define VMALLOC_OFFSET  (8*1024*1024)
 121 #define VMALLOC_START   (((unsigned long) high_memory + VMALLOC_OFFSET) \
 122                          & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
 123 #ifndef __s390x__
 124 # define VMALLOC_END     (0x7fffffffL)
 125 #else /* __s390x__ */
 126 # define VMALLOC_END     (0x40000000000L)
 127 #endif /* __s390x__ */
 128
 129
 130 /*
 131  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 132  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 133  * 0                   0IP0
 134  * 00000000001111111111222222222233
 135  * 01234567890123456789012345678901
 136  *
 137  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 138  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 139  *
 140  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 141  *  |   P-table origin      |  |PTL
 142  * 0                         IC
 143  * 00000000001111111111222222222233
 144  * 01234567890123456789012345678901
 145  *
 146  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 147  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 148  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 149  *
 150  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 151  *
 152  *  |S-table origin   |     | STL |
 153  * X                   **GPS
 154  * 00000000001111111111222222222233
 155  * 01234567890123456789012345678901
 156  *
 157  * X Space-Switch event:
 158  * G Segment-Invalid Bit:     *
 159  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 160  * S Storage-Alteration:
 161  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 162  *
 163  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 164  * |                     PFRA                         |0IP0|  OS  |
 165  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 166  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 167  *
 168  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 169  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 170  *
 171  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 172  * |        P-table origin                              |      TT
 173  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 174  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 175  *
 176  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 177  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 178  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 179  * TT Type 00
 180  *
 181  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 182  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 183  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 184  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 185  *
 186  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 187  * TT Type 01
 188  * TF
 189  * TL Table lenght
 190  *
 191  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 192  * |      region table origon                          |       DTTL
 193  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 194  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 195  *
 196  * X Space-Switch event:
 197  * G Segment-Invalid Bit:
 198  * P Private-Space Bit:
 199  * S Storage-Alteration:
 200  * R Real space
 201  * TL Table-Length:
 202  *
 203  * A storage key has the following format:
 204  * | ACC |F|R|C|0|
 205  *  0   3 4 5 6 7
 206  * ACC: access key
 207  * F  : fetch protection bit
 208  * R  : referenced bit
 209  * C  : changed bit
 210  */
 211
 212 /* Hardware bits in the page table entry */
 213 #define _PAGE_RO        0x200          /* HW read-only                     */
 214 #define _PAGE_INVALID   0x400          /* HW invalid                       */
 215
 216 /* Mask and four different kinds of invalid pages. */
 217 #define _PAGE_INVALID_MASK      0x601
 218 #define _PAGE_INVALID_EMPTY     0x400
 219 #define _PAGE_INVALID_NONE      0x401
 220 #define _PAGE_INVALID_SWAP      0x600
 221 #define _PAGE_INVALID_FILE      0x601
 222
 223 #ifndef __s390x__
 224
 225 /* Bits in the segment table entry */
 226 #define _PAGE_TABLE_LEN 0xf            /* only full page-tables            */
 227 #define _PAGE_TABLE_COM 0x10           /* common page-table                */
 228 #define _PAGE_TABLE_INV 0x20           /* invalid page-table               */
 229 #define _SEG_PRESENT    0x001          /* Software (overlap with PTL)      */
 230
 231 /* Bits int the storage key */
 232 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 233 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 234
 235 #define _USER_SEG_TABLE_LEN    0x7f    /* user-segment-table up to 2 GB    */
 236 #define _KERNEL_SEG_TABLE_LEN  0x7f    /* kernel-segment-table up to 2 GB  */
 237
 238 /*
 239  * User and Kernel pagetables are identical
 240  */
 241 #define _PAGE_TABLE     _PAGE_TABLE_LEN
 242 #define _KERNPG_TABLE   _PAGE_TABLE_LEN
 243
 244 /*
 245  * The Kernel segment-tables includes the User segment-table
 246  */
 247
 248 #define _SEGMENT_TABLE  (_USER_SEG_TABLE_LEN|0x80000000|0x100)
 249 #define _KERNSEG_TABLE  _KERNEL_SEG_TABLE_LEN
 250
 251 #define USER_STD_MASK   0x00000080UL
 252
 253 #else /* __s390x__ */
 254
 255 /* Bits in the segment table entry */
 256 #define _PMD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid segment table entry      */
 257 #define _PMD_ENTRY       0x00
 258
 259 /* Bits in the region third table entry */
 260 #define _PGD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid region table entry       */
 261 #define _PGD_ENTRY       0x07
 262
 263 /*
 264  * User and kernel page directory
 265  */
 266 #define _REGION_THIRD       0x4
 267 #define _REGION_THIRD_LEN   0x3
 268 #define _REGION_TABLE       (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN|0x40|0x100)
 269 #define _KERN_REGION_TABLE  (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN)
 270
 271 #define USER_STD_MASK           0x0000000000000080UL
 272
 273 /* Bits in the storage key */
 274 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 275 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 276
 277 #endif /* __s390x__ */
 278
 279 /*
 280  * No mapping available
 281  */
 282 #define PAGE_NONE_SHARED  __pgprot(_PAGE_INVALID_NONE)
 283 #define PAGE_NONE_PRIVATE __pgprot(_PAGE_INVALID_NONE)
 284 #define PAGE_RO_SHARED    __pgprot(_PAGE_RO)
 285 #define PAGE_RO_PRIVATE   __pgprot(_PAGE_RO)
 286 #define PAGE_COPY         __pgprot(_PAGE_RO)
 287 #define PAGE_SHARED       __pgprot(0)
 288 #define PAGE_KERNEL       __pgprot(0)
 289
 290 /*
 291  * The S390 can't do page protection for execute, and considers that the
 292  * same are read. Also, write permissions imply read permissions. This is
 293  * the closest we can get..
 294  */
 295          /*xwr*/
 296 #define __P000  PAGE_NONE_PRIVATE
 297 #define __P001  PAGE_RO_PRIVATE
 298 #define __P010  PAGE_COPY
 299 #define __P011  PAGE_COPY
 300 #define __P100  PAGE_RO_PRIVATE
 301 #define __P101  PAGE_RO_PRIVATE
 302 #define __P110  PAGE_COPY
 303 #define __P111  PAGE_COPY
 304
 305 #define __S000  PAGE_NONE_SHARED
 306 #define __S001  PAGE_RO_SHARED
 307 #define __S010  PAGE_SHARED
 308 #define __S011  PAGE_SHARED
 309 #define __S100  PAGE_RO_SHARED
 310 #define __S101  PAGE_RO_SHARED
 311 #define __S110  PAGE_SHARED
 312 #define __S111  PAGE_SHARED
 313
 314 /*
 315  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 316  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 317  * hook is made available.
 318  */
 319 extern inline void set_pte(pte_t *pteptr, pte_t pteval)
 320 {
 321         *pteptr = pteval;
 322 }
 323
 324 /*
 325  * pgd/pmd/pte query functions
 326  */
 327 #ifndef __s390x__
 328
 329 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 330 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 331 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 332
 333 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd) { return pmd_val(pmd) & _SEG_PRESENT; }
 334 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)    { return pmd_val(pmd) & _PAGE_TABLE_INV; }
 335 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 336 {
 337         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_TABLE_INV)) != _PAGE_TABLE;
 338 }
 339
 340 #else /* __s390x__ */
 341
 342 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 343 {
 344         return (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK) == _PGD_ENTRY;
 345 }
 346
 347 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 348 {
 349         return pgd_val(pgd) & _PGD_ENTRY_INV;
 350 }
 351
 352 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 353 {
 354         return (pgd_val(pgd) & (~PAGE_MASK & ~_PGD_ENTRY_INV)) != _PGD_ENTRY;
 355 }
 356
 357 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 358 {
 359         return (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK) == _PMD_ENTRY;
 360 }
 361
 362 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 363 {
 364         return pmd_val(pmd) & _PMD_ENTRY_INV;
 365 }
 366
 367 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 368 {
 369         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PMD_ENTRY_INV)) != _PMD_ENTRY;
 370 }
 371
 372 #endif /* __s390x__ */
 373
 374 extern inline int pte_none(pte_t pte)
 375 {
 376         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_EMPTY;
 377 }
 378
 379 extern inline int pte_present(pte_t pte)
 380 {
 381         return !(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) ||
 382                 (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_NONE;
 383 }
 384
 385 extern inline int pte_file(pte_t pte)
 386 {
 387         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_FILE;
 388 }
 389
 390 #define pte_same(a,b)   (pte_val(a) == pte_val(b))
 391
 392 /*
 393  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 394  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 395  */
 396 extern inline int pte_write(pte_t pte)
 397 {
 398         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 399 }
 400
 401 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)
 402 {
 403         /* A pte is neither clean nor dirty on s/390. The dirty bit
 404          * is in the storage key. See page_test_and_clear_dirty for
 405          * details.
 406          */
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 extern inline int pte_young(pte_t pte)
 411 {
 412         /* A pte is neither young nor old on s/390. The young bit
 413          * is in the storage key. See page_test_and_clear_young for
 414          * details.
 415          */
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 /*
 420  * pgd/pmd/pte modification functions
 421  */
 422
 423 #ifndef __s390x__
 424
 425 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 426
 427 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 428 {
 429         pmd_val(pmdp[0]) = _PAGE_TABLE_INV;
 430         pmd_val(pmdp[1]) = _PAGE_TABLE_INV;
 431         pmd_val(pmdp[2]) = _PAGE_TABLE_INV;
 432         pmd_val(pmdp[3]) = _PAGE_TABLE_INV;
 433 }
 434
 435 #else /* __s390x__ */
 436
 437 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)
 438 {
 439         pgd_val(*pgdp) = _PGD_ENTRY_INV | _PGD_ENTRY;
 440 }
 441
 442 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 443 {
 444         pmd_val(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 445         pmd_val1(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 446 }
 447
 448 #endif /* __s390x__ */
 449
 450 extern inline void pte_clear(pte_t *ptep)
 451 {
 452         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID_EMPTY;
 453 }
 454
 455 /*
 456  * The following pte modification functions only work if
 457  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 458  */
 459 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 460 {
 461         pte_val(pte) &= PAGE_MASK;
 462         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 463         return pte;
 464 }
 465
 466 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 467 {
 468         /* Do not clobber _PAGE_INVALID_NONE pages!  */
 469         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 470                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 471         return pte;
 472 }
 473
 474 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 475 {
 476         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 477         return pte;
 478 }
 479
 480 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 481 {
 482         /* The only user of pte_mkclean is the fork() code.
 483            We must *not* clear the *physical* page dirty bit
 484            just because fork() wants to clear the dirty bit in
 485            *one* of the page's mappings.  So we just do nothing. */
 486         return pte;
 487 }
 488
 489 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 490 {
 491         /* We do not explicitly set the dirty bit because the
 492          * sske instruction is slow. It is faster to let the
 493          * next instruction set the dirty bit.
 494          */
 495         return pte;
 496 }
 497
 498 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 499 {
 500         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 501          * There is no point in clearing the real referenced bit.
 502          */
 503         return pte;
 504 }
 505
 506 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 507 {
 508         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 509          * There is no point in setting the real referenced bit.
 510          */
 511         return pte;
 512 }
 513
 514 static inline int ptep_test_and_clear_young(pte_t *ptep)
 515 {
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 static inline int
 520 ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 521                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 522 {
 523         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 524         return ptep_test_and_clear_young(ptep);
 525 }
 526
 527 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(pte_t *ptep)
 528 {
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 static inline int
 533 ptep_clear_flush_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 534                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 535 {
 536         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 537         return ptep_test_and_clear_dirty(ptep);
 538 }
 539
 540 static inline pte_t ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 541 {
 542         pte_t pte = *ptep;
 543         pte_clear(ptep);
 544         return pte;
 545 }
 546
 547 static inline pte_t
 548 ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 549                  unsigned long address, pte_t *ptep)
 550 {
 551         pte_t pte = *ptep;
 552 #ifndef __s390x__
 553         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID)) {
 554                 /* S390 has 1mb segments, we are emulating 4MB segments */
 555                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 556                 __asm__ __volatile__ ("ipte %2,%3"
 557                                       : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 558                                         "a" (pto), "a" (address) );
 559         }
 560 #else /* __s390x__ */
 561         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 562                 __asm__ __volatile__ ("ipte %2,%3"
 563                                       : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 564                                         "a" (ptep), "a" (address) );
 565 #endif /* __s390x__ */
 566         pte_clear(ptep);
 567         return pte;
 568 }
 569
 570 static inline void ptep_set_wrprotect(pte_t *ptep)
 571 {
 572         pte_t old_pte = *ptep;
 573         set_pte(ptep, pte_wrprotect(old_pte));
 574 }
 575
 576 static inline void ptep_mkdirty(pte_t *ptep)
 577 {
 578         pte_mkdirty(*ptep);
 579 }
 580
 581 static inline void
 582 ptep_establish(struct vm_area_struct *vma,
 583                unsigned long address, pte_t *ptep,
 584                pte_t entry)
 585 {
 586         ptep_clear_flush(vma, address, ptep);
 587         set_pte(ptep, entry);
 588 }
 589
 590 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
 591         ptep_establish(__vma, __address, __ptep, __entry)
 592
 593 /*
 594  * Test and clear dirty bit in storage key.
 595  * We can't clear the changed bit atomically. This is a potential
 596  * race against modification of the referenced bit. This function
 597  * should therefore only be called if it is not mapped in any
 598  * address space.
 599  */
 600 #define page_test_and_clear_dirty(page)                                   \
 601 ({                                                                        \
 602         struct page *__page = (page);                                     \
 603         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
 604         int __skey;                                                       \
 605         asm volatile ("iske %0,%1" : "=d" (__skey) : "a" (__physpage));   \
 606         if (__skey & _PAGE_CHANGED) {                                     \
 607                 asm volatile ("sske %0,%1"                                \
 608                               : : "d" (__skey & ~_PAGE_CHANGED),          \
 609                                   "a" (__physpage));                      \
 610         }                                                                 \
 611         (__skey & _PAGE_CHANGED);                                         \
 612 })
 613
 614 /*
 615  * Test and clear referenced bit in storage key.
 616  */
 617 #define page_test_and_clear_young(page)                                   \
 618 ({                                                                        \
 619         struct page *__page = (page);                                     \
 620         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
 621         int __ccode;                                                      \
 622         asm volatile ("rrbe 0,%1\n\t"                                     \
 623                       "ipm  %0\n\t"                                       \
 624                       "srl  %0,28\n\t"                                    \
 625                       : "=d" (__ccode) : "a" (__physpage) : "cc" );       \
 626         (__ccode & 2);                                                    \
 627 })
 628
 629 /*
 630  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 631  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 632  */
 633 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
 634 {
 635         pte_t __pte;
 636         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
 637         return __pte;
 638 }
 639
 640 #define mk_pte(pg, pgprot)                                                \
 641 ({                                                                        \
 642         struct page *__page = (pg);                                       \
 643         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
 644         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
 645         pte_t __pte = mk_pte_phys(__physpage, __pgprot);                  \
 646         __pte;                                                            \
 647 })
 648
 649 #define pfn_pte(pfn, pgprot)                                              \
 650 ({                                                                        \
 651         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
 652         unsigned long __physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);             \
 653         pte_t __pte = mk_pte_phys(__physpage, __pgprot);                  \
 654         __pte;                                                            \
 655 })
 656
 657 #define arch_set_page_uptodate(__page)                                    \
 658         do {                                                              \
 659                 asm volatile ("sske %0,%1" : : "d" (0),                   \
 660                               "a" (__pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT)));\
 661         } while (0)
 662
 663 #ifdef __s390x__
 664
 665 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)                                              \
 666 ({                                                                        \
 667         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
 668         unsigned long __physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);             \
 669         pmd_t __pmd = __pmd(__physpage + pgprot_val(__pgprot));           \
 670         __pmd;                                                            \
 671 })
 672
 673 #endif /* __s390x__ */
 674
 675 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
 676 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
 677
 678 #define pmd_page_kernel(pmd) (pmd_val(pmd) & PAGE_MASK)
 679
 680 #define pmd_page(pmd) (mem_map+(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 681
 682 #define pgd_page_kernel(pgd) (pgd_val(pgd) & PAGE_MASK)
 683
 684 /* to find an entry in a page-table-directory */
 685 #define pgd_index(address) ((address >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 686 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 687
 688 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 689 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 690
 691 #ifndef __s390x__
 692
 693 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 694 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 695 {
 696         return (pmd_t *) dir;
 697 }
 698
 699 #else /* __s390x__ */
 700
 701 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 702 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 703 #define pmd_offset(dir,addr) \
 704         ((pmd_t *) pgd_page_kernel(*(dir)) + pmd_index(addr))
 705
 706 #endif /* __s390x__ */
 707
 708 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 709 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
 710 #define pte_offset_kernel(pmd, address) \
 711         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(pmd)) + pte_index(address))
 712 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 713 #define pte_offset_map_nested(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 714 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 715 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 716
 717 /*
 718  * 31 bit swap entry format:
 719  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 720  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
 721  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 722  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 723  * information in the lowcore.
 724  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
 725  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 726  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
 727  * a swapped page these bits need to be zero.
 728  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
 729  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
 730  * plus 24 for the offset.
 731  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
 732  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
 733  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
 734  *
 735  * 64 bit swap entry format:
 736  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 737  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
 738  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 739  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 740  * information in the lowcore.
 741  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
 742  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 743  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
 744  * a swapped page these bits need to be zero.
 745  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
 746  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
 747  * plus 56 for the offset.
 748  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
 749  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
 750  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
 751  */
 752 extern inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
 753 {
 754         pte_t pte;
 755         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
 756                 ((offset & 1) << 7) | ((offset & 0xffffe) << 11);
 757         return pte;
 758 }
 759
 760 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
 761 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
 762 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
 763
 764 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 765 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 766
 767 #ifndef __s390x__
 768 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
 769 #else /* __s390x__ */
 770 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
 771 #endif /* __s390x__ */
 772
 773 #define pte_to_pgoff(__pte) \
 774         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
 775
 776 #define pgoff_to_pte(__off) \
 777         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
 778                    | _PAGE_INVALID_FILE })
 779
 780 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 781
 782 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 783
 784 /*
 785  * No page table caches to initialise
 786  */
 787 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 788
 789 #define __HAVE_ARCH_PTEP_ESTABLISH
 790 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 791 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 792 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 793 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 794 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
 795 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 796 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
 797 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 798 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MKDIRTY
 799 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 800 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 801 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 802 #include <asm-generic/pgtable.h>
 803
 804 #endif /* _S390_PAGE_H */
 805