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 <asm/bug.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <linux/threads.h>
  37
  38 struct vm_area_struct; /* forward declaration (include/linux/mm.h) */
  39
  40 extern pgd_t swapper_pg_dir[] __attribute__ ((aligned (4096)));
  41 extern void paging_init(void);
  42
  43 /*
  44  * The S390 doesn't have any external MMU info: the kernel page
  45  * tables contain all the necessary information.
  46  */
  47 #define update_mmu_cache(vma, address, pte)     do { } while (0)
  48
  49 /*
  50  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  51  * for zero-mapped memory areas etc..
  52  */
  53 extern char empty_zero_page[PAGE_SIZE];
  54 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  55 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  56
  57 /*
  58  * PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
  59  * table can map
  60  * PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map
  61  */
  62 #ifndef __s390x__
  63 # define PMD_SHIFT      22
  64 # define PGDIR_SHIFT    22
  65 #else /* __s390x__ */
  66 # define PMD_SHIFT      21
  67 # define PGDIR_SHIFT    31
  68 #endif /* __s390x__ */
  69
  70 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  71 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  72 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  73 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  74
  75 /*
  76  * entries per page directory level: the S390 is two-level, so
  77  * we don't really have any PMD directory physically.
  78  * for S390 segment-table entries are combined to one PGD
  79  * that leads to 1024 pte per pgd
  80  */
  81 #ifndef __s390x__
  82 # define PTRS_PER_PTE    1024
  83 # define PTRS_PER_PMD    1
  84 # define PTRS_PER_PGD    512
  85 #else /* __s390x__ */
  86 # define PTRS_PER_PTE    512
  87 # define PTRS_PER_PMD    1024
  88 # define PTRS_PER_PGD    2048
  89 #endif /* __s390x__ */
  90
  91 /*
  92  * pgd entries used up by user/kernel:
  93  */
  94 #ifndef __s390x__
  95 # define USER_PTRS_PER_PGD  512
  96 # define USER_PGD_PTRS      512
  97 # define KERNEL_PGD_PTRS    512
  98 # define FIRST_USER_PGD_NR  0
  99 #else /* __s390x__ */
 100 # define USER_PTRS_PER_PGD  2048
 101 # define USER_PGD_PTRS      2048
 102 # define KERNEL_PGD_PTRS    2048
 103 # define FIRST_USER_PGD_NR  0
 104 #endif /* __s390x__ */
 105
 106 #define pte_ERROR(e) \
 107         printk("%s:%d: bad pte %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pte_val(e))
 108 #define pmd_ERROR(e) \
 109         printk("%s:%d: bad pmd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pmd_val(e))
 110 #define pgd_ERROR(e) \
 111         printk("%s:%d: bad pgd %p.\n", __FILE__, __LINE__, (void *) pgd_val(e))
 112
 113 #ifndef __ASSEMBLY__
 114 /*
 115  * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
 116  * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
 117  * physical memory until the kernel virtual memory starts.  That means that
 118  * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
 119  * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
 120  * area for the same reason. ;)
 121  */
 122 #define VMALLOC_OFFSET  (8*1024*1024)
 123 #define VMALLOC_START   (((unsigned long) high_memory + VMALLOC_OFFSET) \
 124                          & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
 125 #ifndef __s390x__
 126 # define VMALLOC_END     (0x7fffffffL)
 127 #else /* __s390x__ */
 128 # define VMALLOC_END     (0x40000000000L)
 129 #endif /* __s390x__ */
 130
 131
 132 /*
 133  * A 31 bit pagetable entry of S390 has following format:
 134  *  |   PFRA          |    |  OS  |
 135  * 0                   0IP0
 136  * 00000000001111111111222222222233
 137  * 01234567890123456789012345678901
 138  *
 139  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 140  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 141  *
 142  * A 31 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 143  *  |   P-table origin      |  |PTL
 144  * 0                         IC
 145  * 00000000001111111111222222222233
 146  * 01234567890123456789012345678901
 147  *
 148  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 149  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 150  * PTL Page-Table-Length:    Page-table length (PTL+1*16 entries -> up to 256)
 151  *
 152  * The 31 bit segmenttable origin of S390 has following format:
 153  *
 154  *  |S-table origin   |     | STL |
 155  * X                   **GPS
 156  * 00000000001111111111222222222233
 157  * 01234567890123456789012345678901
 158  *
 159  * X Space-Switch event:
 160  * G Segment-Invalid Bit:     *
 161  * P Private-Space Bit:       Segment is not private (PoP 3-30)
 162  * S Storage-Alteration:
 163  * STL Segment-Table-Length:  Segment-table length (STL+1*16 entries -> up to 2048)
 164  *
 165  * A 64 bit pagetable entry of S390 has following format:
 166  * |                     PFRA                         |0IP0|  OS  |
 167  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 168  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 169  *
 170  * I Page-Invalid Bit:    Page is not available for address-translation
 171  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 172  *
 173  * A 64 bit segmenttable entry of S390 has following format:
 174  * |        P-table origin                              |      TT
 175  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 176  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 177  *
 178  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 179  * C Common-Segment Bit:     Segment is not private (PoP 3-30)
 180  * P Page-Protection Bit: Store access not possible for page
 181  * TT Type 00
 182  *
 183  * A 64 bit region table entry of S390 has following format:
 184  * |        S-table origin                             |   TF  TTTL
 185  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 186  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 187  *
 188  * I Segment-Invalid Bit:    Segment is not available for address-translation
 189  * TT Type 01
 190  * TF
 191  * TL Table lenght
 192  *
 193  * The 64 bit regiontable origin of S390 has following format:
 194  * |      region table origon                          |       DTTL
 195  * 0000000000111111111122222222223333333333444444444455555555556666
 196  * 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123
 197  *
 198  * X Space-Switch event:
 199  * G Segment-Invalid Bit:
 200  * P Private-Space Bit:
 201  * S Storage-Alteration:
 202  * R Real space
 203  * TL Table-Length:
 204  *
 205  * A storage key has the following format:
 206  * | ACC |F|R|C|0|
 207  *  0   3 4 5 6 7
 208  * ACC: access key
 209  * F  : fetch protection bit
 210  * R  : referenced bit
 211  * C  : changed bit
 212  */
 213
 214 /* Hardware bits in the page table entry */
 215 #define _PAGE_RO        0x200          /* HW read-only                     */
 216 #define _PAGE_INVALID   0x400          /* HW invalid                       */
 217
 218 /* Mask and four different kinds of invalid pages. */
 219 #define _PAGE_INVALID_MASK      0x601
 220 #define _PAGE_INVALID_EMPTY     0x400
 221 #define _PAGE_INVALID_NONE      0x401
 222 #define _PAGE_INVALID_SWAP      0x600
 223 #define _PAGE_INVALID_FILE      0x601
 224
 225 #ifndef __s390x__
 226
 227 /* Bits in the segment table entry */
 228 #define _PAGE_TABLE_LEN 0xf            /* only full page-tables            */
 229 #define _PAGE_TABLE_COM 0x10           /* common page-table                */
 230 #define _PAGE_TABLE_INV 0x20           /* invalid page-table               */
 231 #define _SEG_PRESENT    0x001          /* Software (overlap with PTL)      */
 232
 233 /* Bits int the storage key */
 234 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 235 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 236
 237 #define _USER_SEG_TABLE_LEN    0x7f    /* user-segment-table up to 2 GB    */
 238 #define _KERNEL_SEG_TABLE_LEN  0x7f    /* kernel-segment-table up to 2 GB  */
 239
 240 /*
 241  * User and Kernel pagetables are identical
 242  */
 243 #define _PAGE_TABLE     _PAGE_TABLE_LEN
 244 #define _KERNPG_TABLE   _PAGE_TABLE_LEN
 245
 246 /*
 247  * The Kernel segment-tables includes the User segment-table
 248  */
 249
 250 #define _SEGMENT_TABLE  (_USER_SEG_TABLE_LEN|0x80000000|0x100)
 251 #define _KERNSEG_TABLE  _KERNEL_SEG_TABLE_LEN
 252
 253 #define USER_STD_MASK   0x00000080UL
 254
 255 #else /* __s390x__ */
 256
 257 /* Bits in the segment table entry */
 258 #define _PMD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid segment table entry      */
 259 #define _PMD_ENTRY       0x00
 260
 261 /* Bits in the region third table entry */
 262 #define _PGD_ENTRY_INV   0x20          /* invalid region table entry       */
 263 #define _PGD_ENTRY       0x07
 264
 265 /*
 266  * User and kernel page directory
 267  */
 268 #define _REGION_THIRD       0x4
 269 #define _REGION_THIRD_LEN   0x3
 270 #define _REGION_TABLE       (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN|0x40|0x100)
 271 #define _KERN_REGION_TABLE  (_REGION_THIRD|_REGION_THIRD_LEN)
 272
 273 #define USER_STD_MASK           0x0000000000000080UL
 274
 275 /* Bits in the storage key */
 276 #define _PAGE_CHANGED    0x02          /* HW changed bit                   */
 277 #define _PAGE_REFERENCED 0x04          /* HW referenced bit                */
 278
 279 #endif /* __s390x__ */
 280
 281 /*
 282  * No mapping available
 283  */
 284 #define PAGE_NONE_SHARED  __pgprot(_PAGE_INVALID_NONE)
 285 #define PAGE_NONE_PRIVATE __pgprot(_PAGE_INVALID_NONE)
 286 #define PAGE_RO_SHARED    __pgprot(_PAGE_RO)
 287 #define PAGE_RO_PRIVATE   __pgprot(_PAGE_RO)
 288 #define PAGE_COPY         __pgprot(_PAGE_RO)
 289 #define PAGE_SHARED       __pgprot(0)
 290 #define PAGE_KERNEL       __pgprot(0)
 291
 292 /*
 293  * The S390 can't do page protection for execute, and considers that the
 294  * same are read. Also, write permissions imply read permissions. This is
 295  * the closest we can get..
 296  */
 297          /*xwr*/
 298 #define __P000  PAGE_NONE_PRIVATE
 299 #define __P001  PAGE_RO_PRIVATE
 300 #define __P010  PAGE_COPY
 301 #define __P011  PAGE_COPY
 302 #define __P100  PAGE_RO_PRIVATE
 303 #define __P101  PAGE_RO_PRIVATE
 304 #define __P110  PAGE_COPY
 305 #define __P111  PAGE_COPY
 306
 307 #define __S000  PAGE_NONE_SHARED
 308 #define __S001  PAGE_RO_SHARED
 309 #define __S010  PAGE_SHARED
 310 #define __S011  PAGE_SHARED
 311 #define __S100  PAGE_RO_SHARED
 312 #define __S101  PAGE_RO_SHARED
 313 #define __S110  PAGE_SHARED
 314 #define __S111  PAGE_SHARED
 315
 316 /*
 317  * Certain architectures need to do special things when PTEs
 318  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 319  * hook is made available.
 320  */
 321 extern inline void set_pte(pte_t *pteptr, pte_t pteval)
 322 {
 323         *pteptr = pteval;
 324 }
 325
 326 /*
 327  * pgd/pmd/pte query functions
 328  */
 329 #ifndef __s390x__
 330
 331 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
 332 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
 333 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
 334
 335 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd) { return pmd_val(pmd) & _SEG_PRESENT; }
 336 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)    { return pmd_val(pmd) & _PAGE_TABLE_INV; }
 337 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 338 {
 339         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_TABLE_INV)) != _PAGE_TABLE;
 340 }
 341
 342 #else /* __s390x__ */
 343
 344 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 345 {
 346         return (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK) == _PGD_ENTRY;
 347 }
 348
 349 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 350 {
 351         return pgd_val(pgd) & _PGD_ENTRY_INV;
 352 }
 353
 354 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 355 {
 356         return (pgd_val(pgd) & (~PAGE_MASK & ~_PGD_ENTRY_INV)) != _PGD_ENTRY;
 357 }
 358
 359 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 360 {
 361         return (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK) == _PMD_ENTRY;
 362 }
 363
 364 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 365 {
 366         return pmd_val(pmd) & _PMD_ENTRY_INV;
 367 }
 368
 369 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 370 {
 371         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PMD_ENTRY_INV)) != _PMD_ENTRY;
 372 }
 373
 374 #endif /* __s390x__ */
 375
 376 extern inline int pte_none(pte_t pte)
 377 {
 378         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_EMPTY;
 379 }
 380
 381 extern inline int pte_present(pte_t pte)
 382 {
 383         return !(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) ||
 384                 (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_NONE;
 385 }
 386
 387 extern inline int pte_file(pte_t pte)
 388 {
 389         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_FILE;
 390 }
 391
 392 #define pte_same(a,b)   (pte_val(a) == pte_val(b))
 393
 394 /*
 395  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
 396  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 397  */
 398 extern inline int pte_write(pte_t pte)
 399 {
 400         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
 401 }
 402
 403 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)
 404 {
 405         /* A pte is neither clean nor dirty on s/390. The dirty bit
 406          * is in the storage key. See page_test_and_clear_dirty for
 407          * details.
 408          */
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 extern inline int pte_young(pte_t pte)
 413 {
 414         /* A pte is neither young nor old on s/390. The young bit
 415          * is in the storage key. See page_test_and_clear_young for
 416          * details.
 417          */
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 extern inline int pte_read(pte_t pte)
 422 {
 423         /* All pages are readable since we don't use the fetch
 424          * protection bit in the storage key.
 425          */
 426         return 1;
 427 }
 428
 429 /*
 430  * pgd/pmd/pte modification functions
 431  */
 432
 433 #ifndef __s390x__
 434
 435 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 436
 437 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 438 {
 439         pmd_val(pmdp[0]) = _PAGE_TABLE_INV;
 440         pmd_val(pmdp[1]) = _PAGE_TABLE_INV;
 441         pmd_val(pmdp[2]) = _PAGE_TABLE_INV;
 442         pmd_val(pmdp[3]) = _PAGE_TABLE_INV;
 443 }
 444
 445 #else /* __s390x__ */
 446
 447 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)
 448 {
 449         pgd_val(*pgdp) = _PGD_ENTRY_INV | _PGD_ENTRY;
 450 }
 451
 452 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
 453 {
 454         pmd_val(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 455         pmd_val1(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
 456 }
 457
 458 #endif /* __s390x__ */
 459
 460 extern inline void pte_clear(pte_t *ptep)
 461 {
 462         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID_EMPTY;
 463 }
 464
 465 /*
 466  * The following pte modification functions only work if
 467  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
 468  */
 469 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 470 {
 471         pte_val(pte) &= PAGE_MASK;
 472         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
 473         return pte;
 474 }
 475
 476 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 477 {
 478         /* Do not clobber _PAGE_INVALID_NONE pages!  */
 479         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 480                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
 481         return pte;
 482 }
 483
 484 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 485 {
 486         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 487         return pte;
 488 }
 489
 490 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 491 {
 492         /* The only user of pte_mkclean is the fork() code.
 493            We must *not* clear the *physical* page dirty bit
 494            just because fork() wants to clear the dirty bit in
 495            *one* of the page's mappings.  So we just do nothing. */
 496         return pte;
 497 }
 498
 499 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 500 {
 501         /* We do not explicitly set the dirty bit because the
 502          * sske instruction is slow. It is faster to let the
 503          * next instruction set the dirty bit.
 504          */
 505         return pte;
 506 }
 507
 508 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 509 {
 510         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 511          * There is no point in clearing the real referenced bit.
 512          */
 513         return pte;
 514 }
 515
 516 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 517 {
 518         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
 519          * There is no point in setting the real referenced bit.
 520          */
 521         return pte;
 522 }
 523
 524 static inline int ptep_test_and_clear_young(pte_t *ptep)
 525 {
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static inline int
 530 ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 531                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 532 {
 533         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 534         return ptep_test_and_clear_young(ptep);
 535 }
 536
 537 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(pte_t *ptep)
 538 {
 539         return 0;
 540 }
 541
 542 static inline int
 543 ptep_clear_flush_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 544                         unsigned long address, pte_t *ptep)
 545 {
 546         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
 547         return ptep_test_and_clear_dirty(ptep);
 548 }
 549
 550 static inline pte_t ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 551 {
 552         pte_t pte = *ptep;
 553         pte_clear(ptep);
 554         return pte;
 555 }
 556
 557 static inline pte_t
 558 ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 559                  unsigned long address, pte_t *ptep)
 560 {
 561         pte_t pte = *ptep;
 562 #ifndef __s390x__
 563         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID)) {
 564                 /* S390 has 1mb segments, we are emulating 4MB segments */
 565                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
 566                 __asm__ __volatile__ ("ipte %2,%3"
 567                                       : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 568                                         "a" (pto), "a" (address) );
 569         }
 570 #else /* __s390x__ */
 571         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
 572                 __asm__ __volatile__ ("ipte %2,%3"
 573                                       : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
 574                                         "a" (ptep), "a" (address) );
 575 #endif /* __s390x__ */
 576         pte_clear(ptep);
 577         return pte;
 578 }
 579
 580 static inline void ptep_set_wrprotect(pte_t *ptep)
 581 {
 582         pte_t old_pte = *ptep;
 583         set_pte(ptep, pte_wrprotect(old_pte));
 584 }
 585
 586 static inline void ptep_mkdirty(pte_t *ptep)
 587 {
 588         pte_mkdirty(*ptep);
 589 }
 590
 591 static inline void
 592 ptep_establish(struct vm_area_struct *vma,
 593                unsigned long address, pte_t *ptep,
 594                pte_t entry)
 595 {
 596         ptep_clear_flush(vma, address, ptep);
 597         set_pte(ptep, entry);
 598 }
 599
 600 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
 601         ptep_establish(__vma, __address, __ptep, __entry)
 602
 603 /*
 604  * Test and clear dirty bit in storage key.
 605  * We can't clear the changed bit atomically. This is a potential
 606  * race against modification of the referenced bit. This function
 607  * should therefore only be called if it is not mapped in any
 608  * address space.
 609  */
 610 #define page_test_and_clear_dirty(_page)                                  \
 611 ({                                                                        \
 612         struct page *__page = (_page);                                    \
 613         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
 614         int __skey = page_get_storage_key(__physpage);                    \
 615         if (__skey & _PAGE_CHANGED)                                       \
 616                 page_set_storage_key(__physpage, __skey & ~_PAGE_CHANGED);\
 617         (__skey & _PAGE_CHANGED);                                         \
 618 })
 619
 620 /*
 621  * Test and clear referenced bit in storage key.
 622  */
 623 #define page_test_and_clear_young(page)                                   \
 624 ({                                                                        \
 625         struct page *__page = (page);                                     \
 626         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
 627         int __ccode;                                                      \
 628         asm volatile ("rrbe 0,%1\n\t"                                     \
 629                       "ipm  %0\n\t"                                       \
 630                       "srl  %0,28\n\t"                                    \
 631                       : "=d" (__ccode) : "a" (__physpage) : "cc" );       \
 632         (__ccode & 2);                                                    \
 633 })
 634
 635 /*
 636  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 637  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 638  */
 639 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
 640 {
 641         pte_t __pte;
 642         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
 643         return __pte;
 644 }
 645
 646 #define mk_pte(pg, pgprot)                                                \
 647 ({                                                                        \
 648         struct page *__page = (pg);                                       \
 649         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
 650         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
 651         pte_t __pte = mk_pte_phys(__physpage, __pgprot);                  \
 652         __pte;                                                            \
 653 })
 654
 655 #define pfn_pte(pfn, pgprot)                                              \
 656 ({                                                                        \
 657         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
 658         unsigned long __physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);             \
 659         pte_t __pte = mk_pte_phys(__physpage, __pgprot);                  \
 660         __pte;                                                            \
 661 })
 662
 663 #define SetPageUptodate(_page) \
 664         do {                                                                  \
 665                 struct page *__page = (_page);                                \
 666                 if (!test_and_set_bit(PG_uptodate, &__page->flags))           \
 667                         page_test_and_clear_dirty(_page);                     \
 668         } while (0)
 669
 670 #ifdef __s390x__
 671
 672 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)                                              \
 673 ({                                                                        \
 674         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
 675         unsigned long __physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);             \
 676         pmd_t __pmd = __pmd(__physpage + pgprot_val(__pgprot));           \
 677         __pmd;                                                            \
 678 })
 679
 680 #endif /* __s390x__ */
 681
 682 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
 683 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
 684
 685 #define pmd_page_kernel(pmd) (pmd_val(pmd) & PAGE_MASK)
 686
 687 #define pmd_page(pmd) (mem_map+(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 688
 689 #define pgd_page_kernel(pgd) (pgd_val(pgd) & PAGE_MASK)
 690
 691 /* to find an entry in a page-table-directory */
 692 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 693 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 694
 695 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 696 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 697
 698 #ifndef __s390x__
 699
 700 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 701 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 702 {
 703         return (pmd_t *) dir;
 704 }
 705
 706 #else /* __s390x__ */
 707
 708 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 709 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 710 #define pmd_offset(dir,addr) \
 711         ((pmd_t *) pgd_page_kernel(*(dir)) + pmd_index(addr))
 712
 713 #endif /* __s390x__ */
 714
 715 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 716 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
 717 #define pte_offset_kernel(pmd, address) \
 718         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(pmd)) + pte_index(address))
 719 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 720 #define pte_offset_map_nested(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
 721 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
 722 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
 723
 724 /*
 725  * 31 bit swap entry format:
 726  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 727  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
 728  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 729  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 730  * information in the lowcore.
 731  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
 732  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 733  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
 734  * a swapped page these bits need to be zero.
 735  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
 736  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
 737  * plus 24 for the offset.
 738  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
 739  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
 740  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
 741  *
 742  * 64 bit swap entry format:
 743  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
 744  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
 745  * exception will occur instead of a page translation exception. The
 746  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
 747  * information in the lowcore.
 748  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
 749  * bit. We set both to indicate a swapped page.
 750  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
 751  * a swapped page these bits need to be zero.
 752  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
 753  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
 754  * plus 56 for the offset.
 755  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
 756  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
 757  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
 758  */
 759 extern inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
 760 {
 761         pte_t pte;
 762         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
 763                 ((offset & 1) << 7) | ((offset & 0xffffe) << 11);
 764         return pte;
 765 }
 766
 767 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
 768 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
 769 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
 770
 771 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 772 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 773
 774 #ifndef __s390x__
 775 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
 776 #else /* __s390x__ */
 777 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
 778 #endif /* __s390x__ */
 779
 780 #define pte_to_pgoff(__pte) \
 781         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
 782
 783 #define pgoff_to_pte(__off) \
 784         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
 785                    | _PAGE_INVALID_FILE })
 786
 787 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 788
 789 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 790
 791 /*
 792  * No page table caches to initialise
 793  */
 794 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 795
 796 #define __HAVE_ARCH_PTEP_ESTABLISH
 797 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 798 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 799 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 800 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 801 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
 802 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 803 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
 804 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 805 #define __HAVE_ARCH_PTEP_MKDIRTY
 806 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 807 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
 808 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 809 #include <asm-generic/pgtable.h>
 810
 811 #endif /* _S390_PAGE_H */
 812