df94f89038cc3ab5f93d3f6db8df742b1f24c720
[linux-2.6.git] / 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 #else /* __s390x__ */
99 # define USER_PTRS_PER_PGD  2048
100 # define USER_PGD_PTRS      2048
101 # define KERNEL_PGD_PTRS    2048
102 #endif /* __s390x__ */
103
104 #define FIRST_USER_ADDRESS  0
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 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pteval) set_pte(ptep,pteval)
326
327 /*
328  * pgd/pmd/pte query functions
329  */
330 #ifndef __s390x__
331
332 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd) { return 1; }
333 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)    { return 0; }
334 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)     { return 0; }
335
336 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd) { return pmd_val(pmd) & _SEG_PRESENT; }
337 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)    { return pmd_val(pmd) & _PAGE_TABLE_INV; }
338 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
339 {
340         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PAGE_TABLE_INV)) != _PAGE_TABLE;
341 }
342
343 #else /* __s390x__ */
344
345 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)
346 {
347         return (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK) == _PGD_ENTRY;
348 }
349
350 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)
351 {
352         return pgd_val(pgd) & _PGD_ENTRY_INV;
353 }
354
355 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
356 {
357         return (pgd_val(pgd) & (~PAGE_MASK & ~_PGD_ENTRY_INV)) != _PGD_ENTRY;
358 }
359
360 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd)
361 {
362         return (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK) == _PMD_ENTRY;
363 }
364
365 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)
366 {
367         return pmd_val(pmd) & _PMD_ENTRY_INV;
368 }
369
370 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
371 {
372         return (pmd_val(pmd) & (~PAGE_MASK & ~_PMD_ENTRY_INV)) != _PMD_ENTRY;
373 }
374
375 #endif /* __s390x__ */
376
377 extern inline int pte_none(pte_t pte)
378 {
379         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_EMPTY;
380 }
381
382 extern inline int pte_present(pte_t pte)
383 {
384         return !(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID) ||
385                 (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_NONE;
386 }
387
388 extern inline int pte_file(pte_t pte)
389 {
390         return (pte_val(pte) & _PAGE_INVALID_MASK) == _PAGE_INVALID_FILE;
391 }
392
393 #define pte_same(a,b)   (pte_val(a) == pte_val(b))
394
395 /*
396  * query functions pte_write/pte_dirty/pte_young only work if
397  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
398  */
399 extern inline int pte_write(pte_t pte)
400 {
401         return (pte_val(pte) & _PAGE_RO) == 0;
402 }
403
404 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)
405 {
406         /* A pte is neither clean nor dirty on s/390. The dirty bit
407          * is in the storage key. See page_test_and_clear_dirty for
408          * details.
409          */
410         return 0;
411 }
412
413 extern inline int pte_young(pte_t pte)
414 {
415         /* A pte is neither young nor old on s/390. The young bit
416          * is in the storage key. See page_test_and_clear_young for
417          * details.
418          */
419         return 0;
420 }
421
422 extern inline int pte_read(pte_t pte)
423 {
424         /* All pages are readable since we don't use the fetch
425          * protection bit in the storage key.
426          */
427         return 1;
428 }
429
430 /*
431  * pgd/pmd/pte modification functions
432  */
433
434 #ifndef __s390x__
435
436 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
437
438 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
439 {
440         pmd_val(pmdp[0]) = _PAGE_TABLE_INV;
441         pmd_val(pmdp[1]) = _PAGE_TABLE_INV;
442         pmd_val(pmdp[2]) = _PAGE_TABLE_INV;
443         pmd_val(pmdp[3]) = _PAGE_TABLE_INV;
444 }
445
446 #else /* __s390x__ */
447
448 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)
449 {
450         pgd_val(*pgdp) = _PGD_ENTRY_INV | _PGD_ENTRY;
451 }
452
453 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)
454 {
455         pmd_val(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
456         pmd_val1(*pmdp) = _PMD_ENTRY_INV | _PMD_ENTRY;
457 }
458
459 #endif /* __s390x__ */
460
461 extern inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
462 {
463         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID_EMPTY;
464 }
465
466 /*
467  * The following pte modification functions only work if
468  * pte_present() is true. Undefined behaviour if not..
469  */
470 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
471 {
472         pte_val(pte) &= PAGE_MASK;
473         pte_val(pte) |= pgprot_val(newprot);
474         return pte;
475 }
476
477 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
478 {
479         /* Do not clobber _PAGE_INVALID_NONE pages!  */
480         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID))
481                 pte_val(pte) |= _PAGE_RO;
482         return pte;
483 }
484
485 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte) 
486 {
487         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
488         return pte;
489 }
490
491 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
492 {
493         /* The only user of pte_mkclean is the fork() code.
494            We must *not* clear the *physical* page dirty bit
495            just because fork() wants to clear the dirty bit in
496            *one* of the page's mappings.  So we just do nothing. */
497         return pte;
498 }
499
500 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
501 {
502         /* We do not explicitly set the dirty bit because the
503          * sske instruction is slow. It is faster to let the
504          * next instruction set the dirty bit.
505          */
506         return pte;
507 }
508
509 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
510 {
511         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
512          * There is no point in clearing the real referenced bit.
513          */
514         return pte;
515 }
516
517 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
518 {
519         /* S/390 doesn't keep its dirty/referenced bit in the pte.
520          * There is no point in setting the real referenced bit.
521          */
522         return pte;
523 }
524
525 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
526 {
527         return 0;
528 }
529
530 static inline int
531 ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
532                         unsigned long address, pte_t *ptep)
533 {
534         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
535         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
536 }
537
538 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
539 {
540         return 0;
541 }
542
543 static inline int
544 ptep_clear_flush_dirty(struct vm_area_struct *vma,
545                         unsigned long address, pte_t *ptep)
546 {
547         /* No need to flush TLB; bits are in storage key */
548         return ptep_test_and_clear_dirty(vma, address, ptep);
549 }
550
551 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
552 {
553         pte_t pte = *ptep;
554         pte_clear(mm, addr, ptep);
555         return pte;
556 }
557
558 static inline pte_t
559 ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
560                  unsigned long address, pte_t *ptep)
561 {
562         pte_t pte = *ptep;
563 #ifndef __s390x__
564         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID)) {
565                 /* S390 has 1mb segments, we are emulating 4MB segments */
566                 pte_t *pto = (pte_t *) (((unsigned long) ptep) & 0x7ffffc00);
567                 __asm__ __volatile__ ("ipte %2,%3"
568                                       : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
569                                         "a" (pto), "a" (address) );
570         }
571 #else /* __s390x__ */
572         if (!(pte_val(pte) & _PAGE_INVALID)) 
573                 __asm__ __volatile__ ("ipte %2,%3"
574                                       : "=m" (*ptep) : "m" (*ptep),
575                                         "a" (ptep), "a" (address) );
576 #endif /* __s390x__ */
577         pte_val(*ptep) = _PAGE_INVALID_EMPTY;
578         return pte;
579 }
580
581 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
582 {
583         pte_t old_pte = *ptep;
584         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
585 }
586
587 static inline void
588 ptep_establish(struct vm_area_struct *vma, 
589                unsigned long address, pte_t *ptep,
590                pte_t entry)
591 {
592         ptep_clear_flush(vma, address, ptep);
593         set_pte(ptep, entry);
594 }
595
596 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
597         ptep_establish(__vma, __address, __ptep, __entry)
598
599 /*
600  * Test and clear dirty bit in storage key.
601  * We can't clear the changed bit atomically. This is a potential
602  * race against modification of the referenced bit. This function
603  * should therefore only be called if it is not mapped in any
604  * address space.
605  */
606 #define page_test_and_clear_dirty(_page)                                  \
607 ({                                                                        \
608         struct page *__page = (_page);                                    \
609         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
610         int __skey = page_get_storage_key(__physpage);                    \
611         if (__skey & _PAGE_CHANGED)                                       \
612                 page_set_storage_key(__physpage, __skey & ~_PAGE_CHANGED);\
613         (__skey & _PAGE_CHANGED);                                         \
614 })
615
616 /*
617  * Test and clear referenced bit in storage key.
618  */
619 #define page_test_and_clear_young(page)                                   \
620 ({                                                                        \
621         struct page *__page = (page);                                     \
622         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
623         int __ccode;                                                      \
624         asm volatile ("rrbe 0,%1\n\t"                                     \
625                       "ipm  %0\n\t"                                       \
626                       "srl  %0,28\n\t"                                    \
627                       : "=d" (__ccode) : "a" (__physpage) : "cc" );       \
628         (__ccode & 2);                                                    \
629 })
630
631 /*
632  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
633  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
634  */
635 static inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
636 {
637         pte_t __pte;
638         pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot);
639         return __pte;
640 }
641
642 #define mk_pte(pg, pgprot)                                                \
643 ({                                                                        \
644         struct page *__page = (pg);                                       \
645         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
646         unsigned long __physpage = __pa((__page-mem_map) << PAGE_SHIFT);  \
647         pte_t __pte = mk_pte_phys(__physpage, __pgprot);                  \
648         __pte;                                                            \
649 })
650
651 #define pfn_pte(pfn, pgprot)                                              \
652 ({                                                                        \
653         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
654         unsigned long __physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);             \
655         pte_t __pte = mk_pte_phys(__physpage, __pgprot);                  \
656         __pte;                                                            \
657 })
658
659 #define SetPageUptodate(_page) \
660         do {                                                                  \
661                 struct page *__page = (_page);                                \
662                 if (!test_and_set_bit(PG_uptodate, &__page->flags))           \
663                         page_test_and_clear_dirty(_page);                     \
664         } while (0)
665
666 #ifdef __s390x__
667
668 #define pfn_pmd(pfn, pgprot)                                              \
669 ({                                                                        \
670         pgprot_t __pgprot = (pgprot);                                     \
671         unsigned long __physpage = __pa((pfn) << PAGE_SHIFT);             \
672         pmd_t __pmd = __pmd(__physpage + pgprot_val(__pgprot));           \
673         __pmd;                                                            \
674 })
675
676 #endif /* __s390x__ */
677
678 #define pte_pfn(x) (pte_val(x) >> PAGE_SHIFT)
679 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
680
681 #define pmd_page_kernel(pmd) (pmd_val(pmd) & PAGE_MASK)
682
683 #define pmd_page(pmd) (mem_map+(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
684
685 #define pgd_page_kernel(pgd) (pgd_val(pgd) & PAGE_MASK)
686
687 /* to find an entry in a page-table-directory */
688 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
689 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
690
691 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
692 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
693
694 #ifndef __s390x__
695
696 /* Find an entry in the second-level page table.. */
697 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
698 {
699         return (pmd_t *) dir;
700 }
701
702 #else /* __s390x__ */
703
704 /* Find an entry in the second-level page table.. */
705 #define pmd_index(address) (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
706 #define pmd_offset(dir,addr) \
707         ((pmd_t *) pgd_page_kernel(*(dir)) + pmd_index(addr))
708
709 #endif /* __s390x__ */
710
711 /* Find an entry in the third-level page table.. */
712 #define pte_index(address) (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1))
713 #define pte_offset_kernel(pmd, address) \
714         ((pte_t *) pmd_page_kernel(*(pmd)) + pte_index(address))
715 #define pte_offset_map(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
716 #define pte_offset_map_nested(pmd, address) pte_offset_kernel(pmd, address)
717 #define pte_unmap(pte) do { } while (0)
718 #define pte_unmap_nested(pte) do { } while (0)
719
720 /*
721  * 31 bit swap entry format:
722  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
723  * Bits 0, 20 and bit 23 have to be zero, otherwise an specification
724  * exception will occur instead of a page translation exception. The
725  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
726  * information in the lowcore.
727  * Bit 21 and bit 22 are the page invalid bit and the page protection
728  * bit. We set both to indicate a swapped page.
729  * Bit 30 and 31 are used to distinguish the different page types. For
730  * a swapped page these bits need to be zero.
731  * This leaves the bits 1-19 and bits 24-29 to store type and offset.
732  * We use the 5 bits from 25-29 for the type and the 20 bits from 1-19
733  * plus 24 for the offset.
734  * 0|     offset        |0110|o|type |00|
735  * 0 0000000001111111111 2222 2 22222 33
736  * 0 1234567890123456789 0123 4 56789 01
737  *
738  * 64 bit swap entry format:
739  * A page-table entry has some bits we have to treat in a special way.
740  * Bits 52 and bit 55 have to be zero, otherwise an specification
741  * exception will occur instead of a page translation exception. The
742  * specifiation exception has the bad habit not to store necessary
743  * information in the lowcore.
744  * Bit 53 and bit 54 are the page invalid bit and the page protection
745  * bit. We set both to indicate a swapped page.
746  * Bit 62 and 63 are used to distinguish the different page types. For
747  * a swapped page these bits need to be zero.
748  * This leaves the bits 0-51 and bits 56-61 to store type and offset.
749  * We use the 5 bits from 57-61 for the type and the 53 bits from 0-51
750  * plus 56 for the offset.
751  * |                      offset                        |0110|o|type |00|
752  *  0000000000111111111122222222223333333333444444444455 5555 5 55566 66
753  *  0123456789012345678901234567890123456789012345678901 2345 6 78901 23
754  */
755 #ifndef __s390x__
756 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 12)
757 #else
758 #define __SWP_OFFSET_MASK (~0UL >> 11)
759 #endif
760 extern inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
761 {
762         pte_t pte;
763         offset &= __SWP_OFFSET_MASK;
764         pte_val(pte) = _PAGE_INVALID_SWAP | ((type & 0x1f) << 2) |
765                 ((offset & 1UL) << 7) | ((offset & ~1UL) << 11);
766         return pte;
767 }
768
769 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 2) & 0x1f)
770 #define __swp_offset(entry)     (((entry).val >> 11) | (((entry).val >> 7) & 1))
771 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
772
773 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
774 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
775
776 #ifndef __s390x__
777 # define PTE_FILE_MAX_BITS      26
778 #else /* __s390x__ */
779 # define PTE_FILE_MAX_BITS      59
780 #endif /* __s390x__ */
781
782 #define pte_to_pgoff(__pte) \
783         ((((__pte).pte >> 12) << 7) + (((__pte).pte >> 1) & 0x7f))
784
785 #define pgoff_to_pte(__off) \
786         ((pte_t) { ((((__off) & 0x7f) << 1) + (((__off) >> 7) << 12)) \
787                    | _PAGE_INVALID_FILE })
788
789 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
790
791 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
792
793 /*
794  * No page table caches to initialise
795  */
796 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
797
798 #define __HAVE_ARCH_PTEP_ESTABLISH
799 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
800 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
801 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
802 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
803 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
804 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
805 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
806 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
807 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
808 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
809 #define __HAVE_ARCH_PAGE_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
810 #include <asm-generic/pgtable.h>
811
812 #endif /* _S390_PAGE_H */
813