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
 237 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
 238 {
 239         return 0;
 240 }
 241 #endif
 242 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 243
 244 static inline pte_t pte_set_flags(pte_t pte, pteval_t set)
 245 {
 246         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 247
 248         return native_make_pte(v | set);
 249 }
 250
 251 static inline pte_t pte_clear_flags(pte_t pte, pteval_t clear)
 252 {
 253         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 254
 255         return native_make_pte(v & ~clear);
 256 }
 257
 258 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 259 {
 260         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
 261 }
 262
 263 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 264 {
 265         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 266 }
 267
 268 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 269 {
 270         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_RW);
 271 }
 272
 273 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 274 {
 275         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_NX);
 276 }
 277
 278 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 279 {
 280         return pte_set_flags(pte, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 281 }
 282
 283 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 284 {
 285         return pte_set_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 286 }
 287
 288 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 289 {
 290         return pte_set_flags(pte, _PAGE_RW);
 291 }
 292
 293 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 294 {
 295         return pte_set_flags(pte, _PAGE_PSE);
 296 }
 297
 298 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
 299 {
 300         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_PSE);
 301 }
 302
 303 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
 304 {
 305         return pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 306 }
 307
 308 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
 309 {
 310         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 311 }
 312
 313 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 314 {
 315         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL);
 316 }
 317
 318 static inline pte_t pte_mkdevmap(pte_t pte)
 319 {
 320         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL|_PAGE_DEVMAP);
 321 }
 322
 323 static inline pmd_t pmd_set_flags(pmd_t pmd, pmdval_t set)
 324 {
 325         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 326
 327         return __pmd(v | set);
 328 }
 329
 330 static inline pmd_t pmd_clear_flags(pmd_t pmd, pmdval_t clear)
 331 {
 332         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 333
 334         return __pmd(v & ~clear);
 335 }
 336
 337 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 338 {
 339         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 340 }
 341
 342 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 343 {
 344         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_DIRTY);
 345 }
 346
 347 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 348 {
 349         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_RW);
 350 }
 351
 352 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 353 {
 354         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 355 }
 356
 357 static inline pmd_t pmd_mkdevmap(pmd_t pmd)
 358 {
 359         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DEVMAP);
 360 }
 361
 362 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 363 {
 364         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_PSE);
 365 }
 366
 367 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 368 {
 369         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 370 }
 371
 372 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 373 {
 374         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_RW);
 375 }
 376
 377 static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
 378 {
 379         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 380 }
 381
 382 static inline pud_t pud_set_flags(pud_t pud, pudval_t set)
 383 {
 384         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 385
 386         return __pud(v | set);
 387 }
 388
 389 static inline pud_t pud_clear_flags(pud_t pud, pudval_t clear)
 390 {
 391         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 392
 393         return __pud(v & ~clear);
 394 }
 395
 396 static inline pud_t pud_mkold(pud_t pud)
 397 {
 398         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 399 }
 400
 401 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
 402 {
 403         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_DIRTY);
 404 }
 405
 406 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
 407 {
 408         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_RW);
 409 }
 410
 411 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
 412 {
 413         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 414 }
 415
 416 static inline pud_t pud_mkdevmap(pud_t pud)
 417 {
 418         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DEVMAP);
 419 }
 420
 421 static inline pud_t pud_mkhuge(pud_t pud)
 422 {
 423         return pud_set_flags(pud, _PAGE_PSE);
 424 }
 425
 426 static inline pud_t pud_mkyoung(pud_t pud)
 427 {
 428         return pud_set_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 429 }
 430
 431 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
 432 {
 433         return pud_set_flags(pud, _PAGE_RW);
 434 }
 435
 436 static inline pud_t pud_mknotpresent(pud_t pud)
 437 {
 438         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 439 }
 440
 441 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 442 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 443 {
 444         return pte_flags(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 445 }
 446
 447 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 448 {
 449         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 450 }
 451
 452 static inline int pud_soft_dirty(pud_t pud)
 453 {
 454         return pud_flags(pud) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 455 }
 456
 457 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 458 {
 459         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 460 }
 461
 462 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 463 {
 464         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 465 }
 466
 467 static inline pud_t pud_mksoft_dirty(pud_t pud)
 468 {
 469         return pud_set_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 470 }
 471
 472 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 473 {
 474         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 475 }
 476
 477 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 478 {
 479         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 480 }
 481
 482 static inline pud_t pud_clear_soft_dirty(pud_t pud)
 483 {
 484         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 485 }
 486
 487 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 488
 489 /*
 490  * Mask out unsupported bits in a present pgprot.  Non-present pgprots
 491  * can use those bits for other purposes, so leave them be.
 492  */
 493 static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
 494 {
 495         pgprotval_t protval = pgprot_val(pgprot);
 496
 497         if (protval & _PAGE_PRESENT)
 498                 protval &= __supported_pte_mask;
 499
 500         return protval;
 501 }
 502
 503 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 504 {
 505         return __pte(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 506                      massage_pgprot(pgprot));
 507 }
 508
 509 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 510 {
 511         return __pmd(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 512                      massage_pgprot(pgprot));
 513 }
 514
 515 static inline pud_t pfn_pud(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 516 {
 517         return __pud(((phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT) |
 518                      massage_pgprot(pgprot));
 519 }
 520
 521 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 522 {
 523         pteval_t val = pte_val(pte);
 524
 525         /*
 526          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
 527          * the newprot (if present):
 528          */
 529         val &= _PAGE_CHG_MASK;
 530         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 531
 532         return __pte(val);
 533 }
 534
 535 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 536 {
 537         pmdval_t val = pmd_val(pmd);
 538
 539         val &= _HPAGE_CHG_MASK;
 540         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
 541
 542         return __pmd(val);
 543 }
 544
 545 /* mprotect needs to preserve PAT bits when updating vm_page_prot */
 546 #define pgprot_modify pgprot_modify
 547 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 548 {
 549         pgprotval_t preservebits = pgprot_val(oldprot) & _PAGE_CHG_MASK;
 550         pgprotval_t addbits = pgprot_val(newprot);
 551         return __pgprot(preservebits | addbits);
 552 }
 553
 554 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_flags(x))
 555 #define pmd_pgprot(x) __pgprot(pmd_flags(x))
 556 #define pud_pgprot(x) __pgprot(pud_flags(x))
 557
 558 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
 559
 560 static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
 561                                          enum page_cache_mode pcm,
 562                                          enum page_cache_mode new_pcm)
 563 {
 564         /*
 565          * PAT type is always WB for untracked ranges, so no need to check.
 566          */
 567         if (x86_platform.is_untracked_pat_range(paddr, paddr + size))
 568                 return 1;
 569
 570         /*
 571          * Certain new memtypes are not allowed with certain
 572          * requested memtype:
 573          * - request is uncached, return cannot be write-back
 574          * - request is write-combine, return cannot be write-back
 575          * - request is write-through, return cannot be write-back
 576          * - request is write-through, return cannot be write-combine
 577          */
 578         if ((pcm == _PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS &&
 579              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 580             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC &&
 581              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 582             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 583              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 584             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 585              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC)) {
 586                 return 0;
 587         }
 588
 589         return 1;
 590 }
 591
 592 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
 593 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
 594 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 595
 596 #ifdef CONFIG_X86_32
 597 # include <asm/pgtable_32.h>
 598 #else
 599 # include <asm/pgtable_64.h>
 600 #endif
 601
 602 #ifndef __ASSEMBLY__
 603 #include <linux/mm_types.h>
 604 #include <linux/mmdebug.h>
 605 #include <linux/log2.h>
 606
 607 static inline int pte_none(pte_t pte)
 608 {
 609         return !(pte.pte & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK));
 610 }
 611
 612 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 613 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 614 {
 615         return a.pte == b.pte;
 616 }
 617
 618 static inline int pte_present(pte_t a)
 619 {
 620         return pte_flags(a) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 621 }
 622
 623 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 624 static inline int pte_devmap(pte_t a)
 625 {
 626         return (pte_flags(a) & _PAGE_DEVMAP) == _PAGE_DEVMAP;
 627 }
 628 #endif
 629
 630 #define pte_accessible pte_accessible
 631 static inline bool pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
 632 {
 633         if (pte_flags(a) & _PAGE_PRESENT)
 634                 return true;
 635
 636         if ((pte_flags(a) & _PAGE_PROTNONE) &&
 637                         mm_tlb_flush_pending(mm))
 638                 return true;
 639
 640         return false;
 641 }
 642
 643 static inline int pte_hidden(pte_t pte)
 644 {
 645         return pte_flags(pte) & _PAGE_HIDDEN;
 646 }
 647
 648 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 649 {
 650         /*
 651          * Checking for _PAGE_PSE is needed too because
 652          * split_huge_page will temporarily clear the present bit (but
 653          * the _PAGE_PSE flag will remain set at all times while the
 654          * _PAGE_PRESENT bit is clear).
 655          */
 656         return pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE | _PAGE_PSE);
 657 }
 658
 659 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 660 /*
 661  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
 662  * comment in include/asm-generic/pgtable.h
 663  */
 664 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 665 {
 666         return (pte_flags(pte) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 667                 == _PAGE_PROTNONE;
 668 }
 669
 670 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 671 {
 672         return (pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 673                 == _PAGE_PROTNONE;
 674 }
 675 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 676
 677 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 678 {
 679         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
 680            out of sync with upper half. */
 681         unsigned long val = native_pmd_val(pmd);
 682         return (val & ~_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK) == 0;
 683 }
 684
 685 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 686 {
 687         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd));
 688 }
 689
 690 /*
 691  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 692  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 693  */
 694 #define pmd_page(pmd)           \
 695         pfn_to_page((pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT)
 696
 697 /*
 698  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
 699  *
 700  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
 701  * control the given virtual address
 702  */
 703 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
 704 {
 705         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 710  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 711  *
 712  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
 713  * to linux/mm.h:page_to_nid())
 714  */
 715 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 716
 717 /*
 718  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
 719  *
 720  * this function returns the index of the entry in the pte page which would
 721  * control the given virtual address
 722  */
 723 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
 724 {
 725         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
 726 }
 727
 728 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
 729 {
 730         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
 731 }
 732
 733 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 734 {
 735         return (pmd_flags(pmd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
 736 }
 737
 738 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
 739 {
 740         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
 741 }
 742
 743 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 744 static inline int pud_none(pud_t pud)
 745 {
 746         return (native_pud_val(pud) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 747 }
 748
 749 static inline int pud_present(pud_t pud)
 750 {
 751         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
 752 }
 753
 754 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
 755 {
 756         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud));
 757 }
 758
 759 /*
 760  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 761  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 762  */
 763 #define pud_page(pud)           \
 764         pfn_to_page((pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT)
 765
 766 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 767 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
 768 {
 769         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
 770 }
 771
 772 static inline int pud_large(pud_t pud)
 773 {
 774         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
 775                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
 776 }
 777
 778 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 779 {
 780         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
 781 }
 782 #else
 783 static inline int pud_large(pud_t pud)
 784 {
 785         return 0;
 786 }
 787 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 788
 789 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
 790 {
 791         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
 792 }
 793
 794 static inline unsigned long p4d_index(unsigned long address)
 795 {
 796         return (address >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D - 1);
 797 }
 798
 799 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 800 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 801 {
 802         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
 803 }
 804
 805 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
 806 {
 807         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
 808 }
 809
 810 /*
 811  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 812  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 813  */
 814 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(pgd_val(pgd) >> PAGE_SHIFT)
 815
 816 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 817 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 818 {
 819         return (pud_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + pud_index(address);
 820 }
 821
 822 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 823 {
 824         return (pgd_flags(pgd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
 825 }
 826
 827 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 828 {
 829         /*
 830          * There is no need to do a workaround for the KNL stray
 831          * A/D bit erratum here.  PGDs only point to page tables
 832          * except on 32-bit non-PAE which is not supported on
 833          * KNL.
 834          */
 835         return !native_pgd_val(pgd);
 836 }
 837 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 838
 839 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 840
 841 /*
 842  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
 843  *
 844  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
 845  * control the given virtual address
 846  */
 847 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 848
 849 /*
 850  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
 851  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
 852  */
 853 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index((address)))
 854 /*
 855  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
 856  * of a process's
 857  */
 858 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
 859
 860
 861 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
 862 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
 863
 864 #ifndef __ASSEMBLY__
 865
 866 extern int direct_gbpages;
 867 void init_mem_mapping(void);
 868 void early_alloc_pgt_buf(void);
 869
 870 #ifdef CONFIG_X86_64
 871 /* Realmode trampoline initialization. */
 872 extern pgd_t trampoline_pgd_entry;
 873 static inline void __meminit init_trampoline_default(void)
 874 {
 875         /* Default trampoline pgd value */
 876         trampoline_pgd_entry = init_level4_pgt[pgd_index(__PAGE_OFFSET)];
 877 }
 878 # ifdef CONFIG_RANDOMIZE_MEMORY
 879 void __meminit init_trampoline(void);
 880 # else
 881 #  define init_trampoline init_trampoline_default
 882 # endif
 883 #else
 884 static inline void init_trampoline(void) { }
 885 #endif
 886
 887 /* local pte updates need not use xchg for locking */
 888 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 889 {
 890         pte_t res = *ptep;
 891
 892         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
 893         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
 894         return res;
 895 }
 896
 897 static inline pmd_t native_local_pmdp_get_and_clear(pmd_t *pmdp)
 898 {
 899         pmd_t res = *pmdp;
 900
 901         native_pmd_clear(pmdp);
 902         return res;
 903 }
 904
 905 static inline pud_t native_local_pudp_get_and_clear(pud_t *pudp)
 906 {
 907         pud_t res = *pudp;
 908
 909         native_pud_clear(pudp);
 910         return res;
 911 }
 912
 913 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 914                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
 915 {
 916         native_set_pte(ptep, pte);
 917 }
 918
 919 static inline void native_set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 920                                      pmd_t *pmdp , pmd_t pmd)
 921 {
 922         native_set_pmd(pmdp, pmd);
 923 }
 924
 925 static inline void native_set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 926                                      pud_t *pudp, pud_t pud)
 927 {
 928         native_set_pud(pudp, pud);
 929 }
 930
 931 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
 932 /*
 933  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
 934  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
 935  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
 936  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
 937  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
 938  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
 939  * requires a subsequent TLB flush.
 940  */
 941 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
 942 #endif
 943
 944 /*
 945  * We only update the dirty/accessed state if we set
 946  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
 947  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
 948  * race with other CPU's that might be updating the dirty
 949  * bit at the same time.
 950  */
 951 struct vm_area_struct;
 952
 953 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 954 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 955                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
 956                                  pte_t entry, int dirty);
 957
 958 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 959 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 960                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
 961
 962 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 963 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 964                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
 965
 966 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 967 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 968                                        pte_t *ptep)
 969 {
 970         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
 971         pte_update(mm, addr, ptep);
 972         return pte;
 973 }
 974
 975 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
 976 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
 977                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
 978                                             int full)
 979 {
 980         pte_t pte;
 981         if (full) {
 982                 /*
 983                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
 984                  * care about updates and native needs no locking
 985                  */
 986                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
 987         } else {
 988                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 989         }
 990         return pte;
 991 }
 992
 993 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 994 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 995                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
 996 {
 997         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
 998         pte_update(mm, addr, ptep);
 999 }
1000
1001 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) do { } while (0)
1002
1003 #define mk_pmd(page, pgprot)   pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1004
1005 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1006 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1007                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
1008                                  pmd_t entry, int dirty);
1009 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1010                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
1011                                  pud_t entry, int dirty);
1012
1013 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1014 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1015                                      unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
1016 extern int pudp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1017                                      unsigned long addr, pud_t *pudp);
1018
1019 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1020 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1021                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
1022
1023
1024 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
1025 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1026 {
1027         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_RW;
1028 }
1029
1030 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1031 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1032                                        pmd_t *pmdp)
1033 {
1034         return native_pmdp_get_and_clear(pmdp);
1035 }
1036
1037 #define __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1038 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1039                                         unsigned long addr, pud_t *pudp)
1040 {
1041         return native_pudp_get_and_clear(pudp);
1042 }
1043
1044 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1045 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1046                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1047 {
1048         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)pmdp);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
1053  *
1054  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
1055  *  src - ""
1056  *  count - the number of pgds to copy.
1057  *
1058  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
1059  * and must not cross a page boundary.
1060  */
1061 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
1062 {
1063        memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
1064 }
1065
1066 #define PTE_SHIFT ilog2(PTRS_PER_PTE)
1067 static inline int page_level_shift(enum pg_level level)
1068 {
1069         return (PAGE_SHIFT - PTE_SHIFT) + level * PTE_SHIFT;
1070 }
1071 static inline unsigned long page_level_size(enum pg_level level)
1072 {
1073         return 1UL << page_level_shift(level);
1074 }
1075 static inline unsigned long page_level_mask(enum pg_level level)
1076 {
1077         return ~(page_level_size(level) - 1);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * The x86 doesn't have any external MMU info: the kernel page
1082  * tables contain all the necessary information.
1083  */
1084 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
1085                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
1086 {
1087 }
1088 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
1089                 unsigned long addr, pmd_t *pmd)
1090 {
1091 }
1092 static inline void update_mmu_cache_pud(struct vm_area_struct *vma,
1093                 unsigned long addr, pud_t *pud)
1094 {
1095 }
1096
1097 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
1098 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1099 {
1100         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1101 }
1102
1103 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1104 {
1105         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1106 }
1107
1108 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1109 {
1110         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1111 }
1112 #endif
1113
1114 #define PKRU_AD_BIT 0x1
1115 #define PKRU_WD_BIT 0x2
1116 #define PKRU_BITS_PER_PKEY 2
1117
1118 static inline bool __pkru_allows_read(u32 pkru, u16 pkey)
1119 {
1120         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1121         return !(pkru & (PKRU_AD_BIT << pkru_pkey_bits));
1122 }
1123
1124 static inline bool __pkru_allows_write(u32 pkru, u16 pkey)
1125 {
1126         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1127         /*
1128          * Access-disable disables writes too so we need to check
1129          * both bits here.
1130          */
1131         return !(pkru & ((PKRU_AD_BIT|PKRU_WD_BIT) << pkru_pkey_bits));
1132 }
1133
1134 static inline u16 pte_flags_pkey(unsigned long pte_flags)
1135 {
1136 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
1137         /* ifdef to avoid doing 59-bit shift on 32-bit values */
1138         return (pte_flags & _PAGE_PKEY_MASK) >> _PAGE_BIT_PKEY_BIT0;
1139 #else
1140         return 0;
1141 #endif
1142 }
1143
1144 static inline bool __pkru_allows_pkey(u16 pkey, bool write)
1145 {
1146         u32 pkru = read_pkru();
1147
1148         if (!__pkru_allows_read(pkru, pkey))
1149                 return false;
1150         if (write && !__pkru_allows_write(pkru, pkey))
1151                 return false;
1152
1153         return true;
1154 }
1155
1156 /*
1157  * 'pteval' can come from a PTE, PMD or PUD.  We only check
1158  * _PAGE_PRESENT, _PAGE_USER, and _PAGE_RW in here which are the
1159  * same value on all 3 types.
1160  */
1161 static inline bool __pte_access_permitted(unsigned long pteval, bool write)
1162 {
1163         unsigned long need_pte_bits = _PAGE_PRESENT|_PAGE_USER;
1164
1165         if (write)
1166                 need_pte_bits |= _PAGE_RW;
1167
1168         if ((pteval & need_pte_bits) != need_pte_bits)
1169                 return 0;
1170
1171         return __pkru_allows_pkey(pte_flags_pkey(pteval), write);
1172 }
1173
1174 #define pte_access_permitted pte_access_permitted
1175 static inline bool pte_access_permitted(pte_t pte, bool write)
1176 {
1177         return __pte_access_permitted(pte_val(pte), write);
1178 }
1179
1180 #define pmd_access_permitted pmd_access_permitted
1181 static inline bool pmd_access_permitted(pmd_t pmd, bool write)
1182 {
1183         return __pte_access_permitted(pmd_val(pmd), write);
1184 }
1185
1186 #define pud_access_permitted pud_access_permitted
1187 static inline bool pud_access_permitted(pud_t pud, bool write)
1188 {
1189         return __pte_access_permitted(pud_val(pud), write);
1190 }
1191
1192 #include <asm-generic/pgtable.h>
1193 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
1194
1195 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */