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 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
  22 extern int kaiser_enabled;
  23 /*
  24  * Instead of one PGD, we acquire two PGDs.  Being order-1, it is
  25  * both 8k in size and 8k-aligned.  That lets us just flip bit 12
  26  * in a pointer to swap between the two 4k halves.
  27  */
  28 #else
  29 #define kaiser_enabled 0
  30 #endif
  31 #define PGD_ALLOCATION_ORDER kaiser_enabled
  32
  33 void ptdump_walk_pgd_level(struct seq_file *m, pgd_t *pgd);
  34 void ptdump_walk_pgd_level_checkwx(void);
  35
  36 #ifdef CONFIG_DEBUG_WX
  37 #define debug_checkwx() ptdump_walk_pgd_level_checkwx()
  38 #else
  39 #define debug_checkwx() do { } while (0)
  40 #endif
  41
  42 /*
  43  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  44  * for zero-mapped memory areas etc..
  45  */
  46 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  47         __visible;
  48 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  49
  50 extern spinlock_t pgd_lock;
  51 extern struct list_head pgd_list;
  52
  53 extern struct mm_struct *pgd_page_get_mm(struct page *page);
  54
  55 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  56 #include <asm/paravirt.h>
  57 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
  58 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
  59 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pte) native_set_pte_at(mm, addr, ptep, pte)
  60 #define set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd) native_set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd)
  61
  62 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
  63         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
  64
  65 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
  66
  67 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  68 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
  69 #define pgd_clear(pgd)                  native_pgd_clear(pgd)
  70 #endif
  71
  72 #ifndef set_pud
  73 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
  74 #endif
  75
  76 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  77 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
  78 #endif
  79
  80 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
  81 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
  82
  83 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
  84
  85 #define pgd_val(x)      native_pgd_val(x)
  86 #define __pgd(x)        native_make_pgd(x)
  87
  88 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  89 #define pud_val(x)      native_pud_val(x)
  90 #define __pud(x)        native_make_pud(x)
  91 #endif
  92
  93 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  94 #define pmd_val(x)      native_pmd_val(x)
  95 #define __pmd(x)        native_make_pmd(x)
  96 #endif
  97
  98 #define pte_val(x)      native_pte_val(x)
  99 #define __pte(x)        native_make_pte(x)
 100
 101 #define arch_end_context_switch(prev)   do {} while(0)
 102
 103 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 104
 105 /*
 106  * The following only work if pte_present() is true.
 107  * Undefined behaviour if not..
 108  */
 109 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 110 {
 111         return pte_flags(pte) & _PAGE_DIRTY;
 112 }
 113
 114
 115 static inline u32 read_pkru(void)
 116 {
 117         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 118                 return __read_pkru();
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 static inline void write_pkru(u32 pkru)
 123 {
 124         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 125                 __write_pkru(pkru);
 126 }
 127
 128 static inline int pte_young(pte_t pte)
 129 {
 130         return pte_flags(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 131 }
 132
 133 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 134 {
 135         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_DIRTY;
 136 }
 137
 138 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 139 {
 140         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_ACCESSED;
 141 }
 142
 143 static inline int pte_write(pte_t pte)
 144 {
 145         return pte_flags(pte) & _PAGE_RW;
 146 }
 147
 148 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 149 {
 150         return pte_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 151 }
 152
 153 static inline int pte_global(pte_t pte)
 154 {
 155         return pte_flags(pte) & _PAGE_GLOBAL;
 156 }
 157
 158 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 159 {
 160         return !(pte_flags(pte) & _PAGE_NX);
 161 }
 162
 163 static inline int pte_special(pte_t pte)
 164 {
 165         return pte_flags(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 166 }
 167
 168 /* Entries that were set to PROT_NONE are inverted */
 169
 170 static inline u64 protnone_mask(u64 val);
 171
 172 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 173 {
 174         phys_addr_t pfn = pte_val(pte);
 175         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 176         return (pfn & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 177 }
 178
 179 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 180 {
 181         phys_addr_t pfn = pmd_val(pmd);
 182         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 183         return (pfn & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
 184 }
 185
 186 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 187 {
 188         phys_addr_t pfn = pud_val(pud);
 189         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 190         return (pfn & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT;
 191 }
 192
 193 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 194 {
 195         return (pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 196 }
 197
 198 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 199
 200 static inline int pmd_large(pmd_t pte)
 201 {
 202         return pmd_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 203 }
 204
 205 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 206 /* NOTE: when predicate huge page, consider also pmd_devmap, or use pmd_large */
 207 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 208 {
 209         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 210 }
 211
 212 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
 213 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 214 {
 215         return boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE);
 216 }
 217
 218 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 219 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
 220 {
 221         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_DEVMAP);
 222 }
 223 #endif
 224 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 225
 226 static inline pte_t pte_set_flags(pte_t pte, pteval_t set)
 227 {
 228         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 229
 230         return native_make_pte(v | set);
 231 }
 232
 233 static inline pte_t pte_clear_flags(pte_t pte, pteval_t clear)
 234 {
 235         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 236
 237         return native_make_pte(v & ~clear);
 238 }
 239
 240 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 241 {
 242         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
 243 }
 244
 245 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 246 {
 247         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 248 }
 249
 250 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 251 {
 252         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_RW);
 253 }
 254
 255 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 256 {
 257         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_NX);
 258 }
 259
 260 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 261 {
 262         return pte_set_flags(pte, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 263 }
 264
 265 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 266 {
 267         return pte_set_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 268 }
 269
 270 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 271 {
 272         return pte_set_flags(pte, _PAGE_RW);
 273 }
 274
 275 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 276 {
 277         return pte_set_flags(pte, _PAGE_PSE);
 278 }
 279
 280 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
 281 {
 282         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_PSE);
 283 }
 284
 285 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
 286 {
 287         return pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 288 }
 289
 290 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
 291 {
 292         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 293 }
 294
 295 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 296 {
 297         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL);
 298 }
 299
 300 static inline pte_t pte_mkdevmap(pte_t pte)
 301 {
 302         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL|_PAGE_DEVMAP);
 303 }
 304
 305 static inline pmd_t pmd_set_flags(pmd_t pmd, pmdval_t set)
 306 {
 307         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 308
 309         return __pmd(v | set);
 310 }
 311
 312 static inline pmd_t pmd_clear_flags(pmd_t pmd, pmdval_t clear)
 313 {
 314         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 315
 316         return __pmd(v & ~clear);
 317 }
 318
 319 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 320 {
 321         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 322 }
 323
 324 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 325 {
 326         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_DIRTY);
 327 }
 328
 329 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 330 {
 331         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_RW);
 332 }
 333
 334 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 335 {
 336         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 337 }
 338
 339 static inline pmd_t pmd_mkdevmap(pmd_t pmd)
 340 {
 341         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DEVMAP);
 342 }
 343
 344 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 345 {
 346         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_PSE);
 347 }
 348
 349 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 350 {
 351         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 352 }
 353
 354 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 355 {
 356         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_RW);
 357 }
 358
 359 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 360 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 361 {
 362         return pte_flags(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 363 }
 364
 365 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 366 {
 367         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 368 }
 369
 370 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 371 {
 372         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 373 }
 374
 375 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 376 {
 377         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 378 }
 379
 380 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 381 {
 382         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 383 }
 384
 385 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 386 {
 387         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 388 }
 389
 390 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 391
 392 /*
 393  * Mask out unsupported bits in a present pgprot.  Non-present pgprots
 394  * can use those bits for other purposes, so leave them be.
 395  */
 396 static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
 397 {
 398         pgprotval_t protval = pgprot_val(pgprot);
 399
 400         if (protval & _PAGE_PRESENT)
 401                 protval &= __supported_pte_mask;
 402
 403         return protval;
 404 }
 405
 406 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 407 {
 408         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 409         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 410         pfn &= PTE_PFN_MASK;
 411         return __pte(pfn | massage_pgprot(pgprot));
 412 }
 413
 414 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 415 {
 416         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 417         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 418         pfn &= PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK;
 419         return __pmd(pfn | massage_pgprot(pgprot));
 420 }
 421
 422 static inline pud_t pfn_pud(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 423 {
 424         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 425         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 426         pfn &= PHYSICAL_PUD_PAGE_MASK;
 427         return __pud(pfn | massage_pgprot(pgprot));
 428 }
 429
 430 static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
 431 {
 432         return pfn_pmd(pmd_pfn(pmd),
 433                        __pgprot(pmd_flags(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROTNONE)));
 434 }
 435
 436 static inline pud_t pud_set_flags(pud_t pud, pudval_t set)
 437 {
 438         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 439
 440         return __pud(v | set);
 441 }
 442
 443 static inline pud_t pud_clear_flags(pud_t pud, pudval_t clear)
 444 {
 445         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 446
 447         return __pud(v & ~clear);
 448 }
 449
 450 static inline pud_t pud_mkhuge(pud_t pud)
 451 {
 452         return pud_set_flags(pud, _PAGE_PSE);
 453 }
 454
 455 static inline u64 flip_protnone_guard(u64 oldval, u64 val, u64 mask);
 456
 457 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 458 {
 459         pteval_t val = pte_val(pte), oldval = val;
 460
 461         /*
 462          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
 463          * the newprot (if present):
 464          */
 465         val &= _PAGE_CHG_MASK;
 466         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 467         val = flip_protnone_guard(oldval, val, PTE_PFN_MASK);
 468         return __pte(val);
 469 }
 470
 471 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 472 {
 473         pmdval_t val = pmd_val(pmd), oldval = val;
 474
 475         val &= _HPAGE_CHG_MASK;
 476         val |= massage_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
 477         val = flip_protnone_guard(oldval, val, PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK);
 478         return __pmd(val);
 479 }
 480
 481 /* mprotect needs to preserve PAT bits when updating vm_page_prot */
 482 #define pgprot_modify pgprot_modify
 483 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 484 {
 485         pgprotval_t preservebits = pgprot_val(oldprot) & _PAGE_CHG_MASK;
 486         pgprotval_t addbits = pgprot_val(newprot);
 487         return __pgprot(preservebits | addbits);
 488 }
 489
 490 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_flags(x))
 491 #define pmd_pgprot(x) __pgprot(pmd_flags(x))
 492 #define pud_pgprot(x) __pgprot(pud_flags(x))
 493
 494 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
 495
 496 static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
 497                                          enum page_cache_mode pcm,
 498                                          enum page_cache_mode new_pcm)
 499 {
 500         /*
 501          * PAT type is always WB for untracked ranges, so no need to check.
 502          */
 503         if (x86_platform.is_untracked_pat_range(paddr, paddr + size))
 504                 return 1;
 505
 506         /*
 507          * Certain new memtypes are not allowed with certain
 508          * requested memtype:
 509          * - request is uncached, return cannot be write-back
 510          * - request is write-combine, return cannot be write-back
 511          * - request is write-through, return cannot be write-back
 512          * - request is write-through, return cannot be write-combine
 513          */
 514         if ((pcm == _PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS &&
 515              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 516             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC &&
 517              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 518             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 519              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 520             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 521              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC)) {
 522                 return 0;
 523         }
 524
 525         return 1;
 526 }
 527
 528 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
 529 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
 530 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 531
 532 #ifdef CONFIG_X86_32
 533 # include <asm/pgtable_32.h>
 534 #else
 535 # include <asm/pgtable_64.h>
 536 #endif
 537
 538 #ifndef __ASSEMBLY__
 539 #include <linux/mm_types.h>
 540 #include <linux/mmdebug.h>
 541 #include <linux/log2.h>
 542
 543 static inline int pte_none(pte_t pte)
 544 {
 545         return !(pte.pte & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK));
 546 }
 547
 548 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 549 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 550 {
 551         return a.pte == b.pte;
 552 }
 553
 554 static inline int pte_present(pte_t a)
 555 {
 556         return pte_flags(a) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 557 }
 558
 559 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 560 static inline int pte_devmap(pte_t a)
 561 {
 562         return (pte_flags(a) & _PAGE_DEVMAP) == _PAGE_DEVMAP;
 563 }
 564 #endif
 565
 566 #define pte_accessible pte_accessible
 567 static inline bool pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
 568 {
 569         if (pte_flags(a) & _PAGE_PRESENT)
 570                 return true;
 571
 572         if ((pte_flags(a) & _PAGE_PROTNONE) &&
 573                         mm_tlb_flush_pending(mm))
 574                 return true;
 575
 576         return false;
 577 }
 578
 579 static inline int pte_hidden(pte_t pte)
 580 {
 581         return pte_flags(pte) & _PAGE_HIDDEN;
 582 }
 583
 584 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 585 {
 586         /*
 587          * Checking for _PAGE_PSE is needed too because
 588          * split_huge_page will temporarily clear the present bit (but
 589          * the _PAGE_PSE flag will remain set at all times while the
 590          * _PAGE_PRESENT bit is clear).
 591          */
 592         return pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE | _PAGE_PSE);
 593 }
 594
 595 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 596 /*
 597  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
 598  * comment in include/asm-generic/pgtable.h
 599  */
 600 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 601 {
 602         return (pte_flags(pte) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 603                 == _PAGE_PROTNONE;
 604 }
 605
 606 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 607 {
 608         return (pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 609                 == _PAGE_PROTNONE;
 610 }
 611 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 612
 613 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 614 {
 615         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
 616            out of sync with upper half. */
 617         unsigned long val = native_pmd_val(pmd);
 618         return (val & ~_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK) == 0;
 619 }
 620
 621 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 622 {
 623         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd));
 624 }
 625
 626 /*
 627  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 628  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 629  */
 630 #define pmd_page(pmd)   pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
 631
 632 /*
 633  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
 634  *
 635  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
 636  * control the given virtual address
 637  */
 638 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
 639 {
 640         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
 641 }
 642
 643 /*
 644  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 645  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 646  *
 647  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
 648  * to linux/mm.h:page_to_nid())
 649  */
 650 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 651
 652 /*
 653  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
 654  *
 655  * this function returns the index of the entry in the pte page which would
 656  * control the given virtual address
 657  */
 658 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
 659 {
 660         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
 661 }
 662
 663 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
 664 {
 665         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
 666 }
 667
 668 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 669 {
 670         return (pmd_flags(pmd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
 671 }
 672
 673 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
 674 {
 675         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
 676 }
 677
 678 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 679 static inline int pud_none(pud_t pud)
 680 {
 681         return (native_pud_val(pud) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 682 }
 683
 684 static inline int pud_present(pud_t pud)
 685 {
 686         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
 687 }
 688
 689 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
 690 {
 691         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud));
 692 }
 693
 694 /*
 695  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 696  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 697  */
 698 #define pud_page(pud)   pfn_to_page(pud_pfn(pud))
 699
 700 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 701 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
 702 {
 703         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
 704 }
 705
 706 static inline int pud_large(pud_t pud)
 707 {
 708         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
 709                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
 710 }
 711
 712 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 713 {
 714         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
 715 }
 716 #else
 717 static inline int pud_large(pud_t pud)
 718 {
 719         return 0;
 720 }
 721 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 722
 723 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 724 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 725 {
 726         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
 727 }
 728
 729 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
 730 {
 731         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
 732 }
 733
 734 /*
 735  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 736  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 737  */
 738 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
 739
 740 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 741 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
 742 {
 743         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
 744 }
 745
 746 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 747 {
 748         return (pud_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + pud_index(address);
 749 }
 750
 751 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 752 {
 753         pgdval_t ignore_flags = _PAGE_USER;
 754         /*
 755          * We set NX on KAISER pgds that map userspace memory so
 756          * that userspace can not meaningfully use the kernel
 757          * page table by accident; it will fault on the first
 758          * instruction it tries to run.  See native_set_pgd().
 759          */
 760         if (kaiser_enabled)
 761                 ignore_flags |= _PAGE_NX;
 762
 763         return (pgd_flags(pgd) & ~ignore_flags) != _KERNPG_TABLE;
 764 }
 765
 766 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 767 {
 768         /*
 769          * There is no need to do a workaround for the KNL stray
 770          * A/D bit erratum here.  PGDs only point to page tables
 771          * except on 32-bit non-PAE which is not supported on
 772          * KNL.
 773          */
 774         return !native_pgd_val(pgd);
 775 }
 776 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 777
 778 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 779
 780 /*
 781  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
 782  *
 783  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
 784  * control the given virtual address
 785  */
 786 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 787
 788 /*
 789  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
 790  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
 791  */
 792 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index((address)))
 793 /*
 794  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
 795  * of a process's
 796  */
 797 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
 798
 799
 800 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
 801 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
 802
 803 #ifndef __ASSEMBLY__
 804
 805 extern int direct_gbpages;
 806 void init_mem_mapping(void);
 807 void early_alloc_pgt_buf(void);
 808
 809 #ifdef CONFIG_X86_64
 810 /* Realmode trampoline initialization. */
 811 extern pgd_t trampoline_pgd_entry;
 812 static inline void __meminit init_trampoline_default(void)
 813 {
 814         /* Default trampoline pgd value */
 815         trampoline_pgd_entry = init_level4_pgt[pgd_index(__PAGE_OFFSET)];
 816 }
 817 # ifdef CONFIG_RANDOMIZE_MEMORY
 818 void __meminit init_trampoline(void);
 819 # else
 820 #  define init_trampoline init_trampoline_default
 821 # endif
 822 #else
 823 static inline void init_trampoline(void) { }
 824 #endif
 825
 826 /* local pte updates need not use xchg for locking */
 827 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 828 {
 829         pte_t res = *ptep;
 830
 831         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
 832         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
 833         return res;
 834 }
 835
 836 static inline pmd_t native_local_pmdp_get_and_clear(pmd_t *pmdp)
 837 {
 838         pmd_t res = *pmdp;
 839
 840         native_pmd_clear(pmdp);
 841         return res;
 842 }
 843
 844 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 845                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
 846 {
 847         native_set_pte(ptep, pte);
 848 }
 849
 850 static inline void native_set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 851                                      pmd_t *pmdp , pmd_t pmd)
 852 {
 853         native_set_pmd(pmdp, pmd);
 854 }
 855
 856 #ifndef CONFIG_PARAVIRT
 857 /*
 858  * Rules for using pte_update - it must be called after any PTE update which
 859  * has not been done using the set_pte / clear_pte interfaces.  It is used by
 860  * shadow mode hypervisors to resynchronize the shadow page tables.  Kernel PTE
 861  * updates should either be sets, clears, or set_pte_atomic for P->P
 862  * transitions, which means this hook should only be called for user PTEs.
 863  * This hook implies a P->P protection or access change has taken place, which
 864  * requires a subsequent TLB flush.
 865  */
 866 #define pte_update(mm, addr, ptep)              do { } while (0)
 867 #endif
 868
 869 /*
 870  * We only update the dirty/accessed state if we set
 871  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
 872  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
 873  * race with other CPU's that might be updating the dirty
 874  * bit at the same time.
 875  */
 876 struct vm_area_struct;
 877
 878 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 879 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 880                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
 881                                  pte_t entry, int dirty);
 882
 883 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 884 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 885                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
 886
 887 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 888 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 889                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
 890
 891 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 892 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 893                                        pte_t *ptep)
 894 {
 895         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
 896         pte_update(mm, addr, ptep);
 897         return pte;
 898 }
 899
 900 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
 901 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
 902                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
 903                                             int full)
 904 {
 905         pte_t pte;
 906         if (full) {
 907                 /*
 908                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
 909                  * care about updates and native needs no locking
 910                  */
 911                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
 912         } else {
 913                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 914         }
 915         return pte;
 916 }
 917
 918 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 919 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 920                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
 921 {
 922         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
 923         pte_update(mm, addr, ptep);
 924 }
 925
 926 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) do { } while (0)
 927
 928 #define mk_pmd(page, pgprot)   pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
 929
 930 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 931 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 932                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 933                                  pmd_t entry, int dirty);
 934
 935 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 936 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 937                                      unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
 938
 939 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 940 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 941                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 942
 943
 944 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 945 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 946 {
 947         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_RW;
 948 }
 949
 950 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 951 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 952                                        pmd_t *pmdp)
 953 {
 954         return native_pmdp_get_and_clear(pmdp);
 955 }
 956
 957 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 958 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 959                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
 960 {
 961         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)pmdp);
 962 }
 963
 964 /*
 965  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
 966  *
 967  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
 968  *  src - ""
 969  *  count - the number of pgds to copy.
 970  *
 971  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
 972  * and must not cross a page boundary.
 973  */
 974 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
 975 {
 976         memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
 977 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
 978         if (kaiser_enabled) {
 979                 /* Clone the shadow pgd part as well */
 980                 memcpy(native_get_shadow_pgd(dst),
 981                         native_get_shadow_pgd(src),
 982                         count * sizeof(pgd_t));
 983         }
 984 #endif
 985 }
 986
 987 #define PTE_SHIFT ilog2(PTRS_PER_PTE)
 988 static inline int page_level_shift(enum pg_level level)
 989 {
 990         return (PAGE_SHIFT - PTE_SHIFT) + level * PTE_SHIFT;
 991 }
 992 static inline unsigned long page_level_size(enum pg_level level)
 993 {
 994         return 1UL << page_level_shift(level);
 995 }
 996 static inline unsigned long page_level_mask(enum pg_level level)
 997 {
 998         return ~(page_level_size(level) - 1);
 999 }
1000
1001 /*
1002  * The x86 doesn't have any external MMU info: the kernel page
1003  * tables contain all the necessary information.
1004  */
1005 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
1006                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
1007 {
1008 }
1009 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
1010                 unsigned long addr, pmd_t *pmd)
1011 {
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
1015 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1016 {
1017         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1018 }
1019
1020 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1021 {
1022         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1023 }
1024
1025 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1026 {
1027         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1028 }
1029 #endif
1030
1031 #define PKRU_AD_BIT 0x1u
1032 #define PKRU_WD_BIT 0x2u
1033 #define PKRU_BITS_PER_PKEY 2
1034
1035 static inline bool __pkru_allows_read(u32 pkru, u16 pkey)
1036 {
1037         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1038         return !(pkru & (PKRU_AD_BIT << pkru_pkey_bits));
1039 }
1040
1041 static inline bool __pkru_allows_write(u32 pkru, u16 pkey)
1042 {
1043         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1044         /*
1045          * Access-disable disables writes too so we need to check
1046          * both bits here.
1047          */
1048         return !(pkru & ((PKRU_AD_BIT|PKRU_WD_BIT) << pkru_pkey_bits));
1049 }
1050
1051 static inline u16 pte_flags_pkey(unsigned long pte_flags)
1052 {
1053 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
1054         /* ifdef to avoid doing 59-bit shift on 32-bit values */
1055         return (pte_flags & _PAGE_PKEY_MASK) >> _PAGE_BIT_PKEY_BIT0;
1056 #else
1057         return 0;
1058 #endif
1059 }
1060
1061
1062 #define __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED 1
1063 extern bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot);
1064
1065 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1066 {
1067         return boot_cpu_has_bug(X86_BUG_L1TF);
1068 }
1069
1070 #include <asm-generic/pgtable.h>
1071 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
1072
1073 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */