[S390] kvm guest address space mapping
[linux-2.6.git] / arch / s390 / mm / pgtable.c
1 /*
2  *    Copyright IBM Corp. 2007,2009
3  *    Author(s): Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
4  */
5
6 #include <linux/sched.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/errno.h>
9 #include <linux/gfp.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/smp.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/spinlock.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/quicklist.h>
18 #include <linux/rcupdate.h>
19 #include <linux/slab.h>
20
21 #include <asm/system.h>
22 #include <asm/pgtable.h>
23 #include <asm/pgalloc.h>
24 #include <asm/tlb.h>
25 #include <asm/tlbflush.h>
26 #include <asm/mmu_context.h>
27
28 #ifndef CONFIG_64BIT
29 #define ALLOC_ORDER     1
30 #define FRAG_MASK       0x0f
31 #else
32 #define ALLOC_ORDER     2
33 #define FRAG_MASK       0x03
34 #endif
35
36 unsigned long VMALLOC_START = VMALLOC_END - VMALLOC_SIZE;
37 EXPORT_SYMBOL(VMALLOC_START);
38
39 static int __init parse_vmalloc(char *arg)
40 {
41         if (!arg)
42                 return -EINVAL;
43         VMALLOC_START = (VMALLOC_END - memparse(arg, &arg)) & PAGE_MASK;
44         return 0;
45 }
46 early_param("vmalloc", parse_vmalloc);
47
48 unsigned long *crst_table_alloc(struct mm_struct *mm)
49 {
50         struct page *page = alloc_pages(GFP_KERNEL, ALLOC_ORDER);
51
52         if (!page)
53                 return NULL;
54         return (unsigned long *) page_to_phys(page);
55 }
56
57 void crst_table_free(struct mm_struct *mm, unsigned long *table)
58 {
59         free_pages((unsigned long) table, ALLOC_ORDER);
60 }
61
62 #ifdef CONFIG_64BIT
63 int crst_table_upgrade(struct mm_struct *mm, unsigned long limit)
64 {
65         unsigned long *table, *pgd;
66         unsigned long entry;
67
68         BUG_ON(limit > (1UL << 53));
69 repeat:
70         table = crst_table_alloc(mm);
71         if (!table)
72                 return -ENOMEM;
73         spin_lock_bh(&mm->page_table_lock);
74         if (mm->context.asce_limit < limit) {
75                 pgd = (unsigned long *) mm->pgd;
76                 if (mm->context.asce_limit <= (1UL << 31)) {
77                         entry = _REGION3_ENTRY_EMPTY;
78                         mm->context.asce_limit = 1UL << 42;
79                         mm->context.asce_bits = _ASCE_TABLE_LENGTH |
80                                                 _ASCE_USER_BITS |
81                                                 _ASCE_TYPE_REGION3;
82                 } else {
83                         entry = _REGION2_ENTRY_EMPTY;
84                         mm->context.asce_limit = 1UL << 53;
85                         mm->context.asce_bits = _ASCE_TABLE_LENGTH |
86                                                 _ASCE_USER_BITS |
87                                                 _ASCE_TYPE_REGION2;
88                 }
89                 crst_table_init(table, entry);
90                 pgd_populate(mm, (pgd_t *) table, (pud_t *) pgd);
91                 mm->pgd = (pgd_t *) table;
92                 mm->task_size = mm->context.asce_limit;
93                 table = NULL;
94         }
95         spin_unlock_bh(&mm->page_table_lock);
96         if (table)
97                 crst_table_free(mm, table);
98         if (mm->context.asce_limit < limit)
99                 goto repeat;
100         update_mm(mm, current);
101         return 0;
102 }
103
104 void crst_table_downgrade(struct mm_struct *mm, unsigned long limit)
105 {
106         pgd_t *pgd;
107
108         if (mm->context.asce_limit <= limit)
109                 return;
110         __tlb_flush_mm(mm);
111         while (mm->context.asce_limit > limit) {
112                 pgd = mm->pgd;
113                 switch (pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) {
114                 case _REGION_ENTRY_TYPE_R2:
115                         mm->context.asce_limit = 1UL << 42;
116                         mm->context.asce_bits = _ASCE_TABLE_LENGTH |
117                                                 _ASCE_USER_BITS |
118                                                 _ASCE_TYPE_REGION3;
119                         break;
120                 case _REGION_ENTRY_TYPE_R3:
121                         mm->context.asce_limit = 1UL << 31;
122                         mm->context.asce_bits = _ASCE_TABLE_LENGTH |
123                                                 _ASCE_USER_BITS |
124                                                 _ASCE_TYPE_SEGMENT;
125                         break;
126                 default:
127                         BUG();
128                 }
129                 mm->pgd = (pgd_t *) (pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
130                 mm->task_size = mm->context.asce_limit;
131                 crst_table_free(mm, (unsigned long *) pgd);
132         }
133         update_mm(mm, current);
134 }
135 #endif
136
137 #ifdef CONFIG_PGSTE
138
139 /**
140  * gmap_alloc - allocate a guest address space
141  * @mm: pointer to the parent mm_struct
142  *
143  * Returns a guest address space structure.
144  */
145 struct gmap *gmap_alloc(struct mm_struct *mm)
146 {
147         struct gmap *gmap;
148         struct page *page;
149         unsigned long *table;
150
151         gmap = kzalloc(sizeof(struct gmap), GFP_KERNEL);
152         if (!gmap)
153                 goto out;
154         INIT_LIST_HEAD(&gmap->crst_list);
155         gmap->mm = mm;
156         page = alloc_pages(GFP_KERNEL, ALLOC_ORDER);
157         if (!page)
158                 goto out_free;
159         list_add(&page->lru, &gmap->crst_list);
160         table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
161         crst_table_init(table, _REGION1_ENTRY_EMPTY);
162         gmap->table = table;
163         list_add(&gmap->list, &mm->context.gmap_list);
164         return gmap;
165
166 out_free:
167         kfree(gmap);
168 out:
169         return NULL;
170 }
171 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_alloc);
172
173 static int gmap_unlink_segment(struct gmap *gmap, unsigned long *table)
174 {
175         struct gmap_pgtable *mp;
176         struct gmap_rmap *rmap;
177         struct page *page;
178
179         if (*table & _SEGMENT_ENTRY_INV)
180                 return 0;
181         page = pfn_to_page(*table >> PAGE_SHIFT);
182         mp = (struct gmap_pgtable *) page->index;
183         list_for_each_entry(rmap, &mp->mapper, list) {
184                 if (rmap->entry != table)
185                         continue;
186                 list_del(&rmap->list);
187                 kfree(rmap);
188                 break;
189         }
190         *table = _SEGMENT_ENTRY_INV | _SEGMENT_ENTRY_RO | mp->vmaddr;
191         return 1;
192 }
193
194 static void gmap_flush_tlb(struct gmap *gmap)
195 {
196         if (MACHINE_HAS_IDTE)
197                 __tlb_flush_idte((unsigned long) gmap->table |
198                                  _ASCE_TYPE_REGION1);
199         else
200                 __tlb_flush_global();
201 }
202
203 /**
204  * gmap_free - free a guest address space
205  * @gmap: pointer to the guest address space structure
206  */
207 void gmap_free(struct gmap *gmap)
208 {
209         struct page *page, *next;
210         unsigned long *table;
211         int i;
212
213
214         /* Flush tlb. */
215         if (MACHINE_HAS_IDTE)
216                 __tlb_flush_idte((unsigned long) gmap->table |
217                                  _ASCE_TYPE_REGION1);
218         else
219                 __tlb_flush_global();
220
221         /* Free all segment & region tables. */
222         down_read(&gmap->mm->mmap_sem);
223         list_for_each_entry_safe(page, next, &gmap->crst_list, lru) {
224                 table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
225                 if ((*table & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == 0)
226                         /* Remove gmap rmap structures for segment table. */
227                         for (i = 0; i < PTRS_PER_PMD; i++, table++)
228                                 gmap_unlink_segment(gmap, table);
229                 __free_pages(page, ALLOC_ORDER);
230         }
231         up_read(&gmap->mm->mmap_sem);
232         list_del(&gmap->list);
233         kfree(gmap);
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_free);
236
237 /**
238  * gmap_enable - switch primary space to the guest address space
239  * @gmap: pointer to the guest address space structure
240  */
241 void gmap_enable(struct gmap *gmap)
242 {
243         /* Load primary space page table origin. */
244         S390_lowcore.user_asce = _ASCE_TYPE_REGION1 | _ASCE_TABLE_LENGTH |
245                                  _ASCE_USER_BITS | __pa(gmap->table);
246         asm volatile("lctlg 1,1,%0\n" : : "m" (S390_lowcore.user_asce) );
247         S390_lowcore.gmap = (unsigned long) gmap;
248 }
249 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_enable);
250
251 /**
252  * gmap_disable - switch back to the standard primary address space
253  * @gmap: pointer to the guest address space structure
254  */
255 void gmap_disable(struct gmap *gmap)
256 {
257         /* Load primary space page table origin. */
258         S390_lowcore.user_asce =
259                 gmap->mm->context.asce_bits | __pa(gmap->mm->pgd);
260         asm volatile("lctlg 1,1,%0\n" : : "m" (S390_lowcore.user_asce) );
261         S390_lowcore.gmap = 0UL;
262 }
263 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_disable);
264
265 static int gmap_alloc_table(struct gmap *gmap,
266                                unsigned long *table, unsigned long init)
267 {
268         struct page *page;
269         unsigned long *new;
270
271         page = alloc_pages(GFP_KERNEL, ALLOC_ORDER);
272         if (!page)
273                 return -ENOMEM;
274         new = (unsigned long *) page_to_phys(page);
275         crst_table_init(new, init);
276         down_read(&gmap->mm->mmap_sem);
277         if (*table & _REGION_ENTRY_INV) {
278                 list_add(&page->lru, &gmap->crst_list);
279                 *table = (unsigned long) new | _REGION_ENTRY_LENGTH |
280                         (*table & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK);
281         } else
282                 __free_pages(page, ALLOC_ORDER);
283         up_read(&gmap->mm->mmap_sem);
284         return 0;
285 }
286
287 /**
288  * gmap_unmap_segment - unmap segment from the guest address space
289  * @gmap: pointer to the guest address space structure
290  * @addr: address in the guest address space
291  * @len: length of the memory area to unmap
292  *
293  * Returns 0 if the unmap succeded, -EINVAL if not.
294  */
295 int gmap_unmap_segment(struct gmap *gmap, unsigned long to, unsigned long len)
296 {
297         unsigned long *table;
298         unsigned long off;
299         int flush;
300
301         if ((to | len) & (PMD_SIZE - 1))
302                 return -EINVAL;
303         if (len == 0 || to + len < to)
304                 return -EINVAL;
305
306         flush = 0;
307         down_read(&gmap->mm->mmap_sem);
308         for (off = 0; off < len; off += PMD_SIZE) {
309                 /* Walk the guest addr space page table */
310                 table = gmap->table + (((to + off) >> 53) & 0x7ff);
311                 if (*table & _REGION_ENTRY_INV)
312                         return 0;
313                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
314                 table = table + (((to + off) >> 42) & 0x7ff);
315                 if (*table & _REGION_ENTRY_INV)
316                         return 0;
317                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
318                 table = table + (((to + off) >> 31) & 0x7ff);
319                 if (*table & _REGION_ENTRY_INV)
320                         return 0;
321                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
322                 table = table + (((to + off) >> 20) & 0x7ff);
323
324                 /* Clear segment table entry in guest address space. */
325                 flush |= gmap_unlink_segment(gmap, table);
326                 *table = _SEGMENT_ENTRY_INV;
327         }
328         up_read(&gmap->mm->mmap_sem);
329         if (flush)
330                 gmap_flush_tlb(gmap);
331         return 0;
332 }
333 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_unmap_segment);
334
335 /**
336  * gmap_mmap_segment - map a segment to the guest address space
337  * @gmap: pointer to the guest address space structure
338  * @from: source address in the parent address space
339  * @to: target address in the guest address space
340  *
341  * Returns 0 if the mmap succeded, -EINVAL or -ENOMEM if not.
342  */
343 int gmap_map_segment(struct gmap *gmap, unsigned long from,
344                      unsigned long to, unsigned long len)
345 {
346         unsigned long *table;
347         unsigned long off;
348         int flush;
349
350         if ((from | to | len) & (PMD_SIZE - 1))
351                 return -EINVAL;
352         if (len == 0 || from + len > PGDIR_SIZE ||
353             from + len < from || to + len < to)
354                 return -EINVAL;
355
356         flush = 0;
357         down_read(&gmap->mm->mmap_sem);
358         for (off = 0; off < len; off += PMD_SIZE) {
359                 /* Walk the gmap address space page table */
360                 table = gmap->table + (((to + off) >> 53) & 0x7ff);
361                 if ((*table & _REGION_ENTRY_INV) &&
362                     gmap_alloc_table(gmap, table, _REGION2_ENTRY_EMPTY))
363                         goto out_unmap;
364                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
365                 table = table + (((to + off) >> 42) & 0x7ff);
366                 if ((*table & _REGION_ENTRY_INV) &&
367                     gmap_alloc_table(gmap, table, _REGION3_ENTRY_EMPTY))
368                         goto out_unmap;
369                 table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
370                 table = table + (((to + off) >> 31) & 0x7ff);
371                 if ((*table & _REGION_ENTRY_INV) &&
372                     gmap_alloc_table(gmap, table, _SEGMENT_ENTRY_EMPTY))
373                         goto out_unmap;
374                 table = (unsigned long *) (*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
375                 table = table + (((to + off) >> 20) & 0x7ff);
376
377                 /* Store 'from' address in an invalid segment table entry. */
378                 flush |= gmap_unlink_segment(gmap, table);
379                 *table = _SEGMENT_ENTRY_INV | _SEGMENT_ENTRY_RO | (from + off);
380         }
381         up_read(&gmap->mm->mmap_sem);
382         if (flush)
383                 gmap_flush_tlb(gmap);
384         return 0;
385
386 out_unmap:
387         up_read(&gmap->mm->mmap_sem);
388         gmap_unmap_segment(gmap, to, len);
389         return -ENOMEM;
390 }
391 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_map_segment);
392
393 unsigned long gmap_fault(unsigned long address, struct gmap *gmap)
394 {
395         unsigned long *table, vmaddr, segment;
396         struct mm_struct *mm;
397         struct gmap_pgtable *mp;
398         struct gmap_rmap *rmap;
399         struct vm_area_struct *vma;
400         struct page *page;
401         pgd_t *pgd;
402         pud_t *pud;
403         pmd_t *pmd;
404
405         current->thread.gmap_addr = address;
406         mm = gmap->mm;
407         /* Walk the gmap address space page table */
408         table = gmap->table + ((address >> 53) & 0x7ff);
409         if (unlikely(*table & _REGION_ENTRY_INV))
410                 return -EFAULT;
411         table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
412         table = table + ((address >> 42) & 0x7ff);
413         if (unlikely(*table & _REGION_ENTRY_INV))
414                 return -EFAULT;
415         table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
416         table = table + ((address >> 31) & 0x7ff);
417         if (unlikely(*table & _REGION_ENTRY_INV))
418                 return -EFAULT;
419         table = (unsigned long *)(*table & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
420         table = table + ((address >> 20) & 0x7ff);
421
422         /* Convert the gmap address to an mm address. */
423         segment = *table;
424         if (likely(!(segment & _SEGMENT_ENTRY_INV))) {
425                 page = pfn_to_page(segment >> PAGE_SHIFT);
426                 mp = (struct gmap_pgtable *) page->index;
427                 return mp->vmaddr | (address & ~PMD_MASK);
428         } else if (segment & _SEGMENT_ENTRY_RO) {
429                 vmaddr = segment & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
430                 vma = find_vma(mm, vmaddr);
431                 if (!vma || vma->vm_start > vmaddr)
432                         return -EFAULT;
433
434                 /* Walk the parent mm page table */
435                 pgd = pgd_offset(mm, vmaddr);
436                 pud = pud_alloc(mm, pgd, vmaddr);
437                 if (!pud)
438                         return -ENOMEM;
439                 pmd = pmd_alloc(mm, pud, vmaddr);
440                 if (!pmd)
441                         return -ENOMEM;
442                 if (!pmd_present(*pmd) &&
443                     __pte_alloc(mm, vma, pmd, vmaddr))
444                         return -ENOMEM;
445                 /* pmd now points to a valid segment table entry. */
446                 rmap = kmalloc(sizeof(*rmap), GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT);
447                 if (!rmap)
448                         return -ENOMEM;
449                 /* Link gmap segment table entry location to page table. */
450                 page = pmd_page(*pmd);
451                 mp = (struct gmap_pgtable *) page->index;
452                 rmap->entry = table;
453                 list_add(&rmap->list, &mp->mapper);
454                 /* Set gmap segment table entry to page table. */
455                 *table = pmd_val(*pmd) & PAGE_MASK;
456                 return vmaddr | (address & ~PMD_MASK);
457         }
458         return -EFAULT;
459
460 }
461 EXPORT_SYMBOL_GPL(gmap_fault);
462
463 void gmap_unmap_notifier(struct mm_struct *mm, unsigned long *table)
464 {
465         struct gmap_rmap *rmap, *next;
466         struct gmap_pgtable *mp;
467         struct page *page;
468         int flush;
469
470         flush = 0;
471         spin_lock(&mm->page_table_lock);
472         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
473         mp = (struct gmap_pgtable *) page->index;
474         list_for_each_entry_safe(rmap, next, &mp->mapper, list) {
475                 *rmap->entry =
476                         _SEGMENT_ENTRY_INV | _SEGMENT_ENTRY_RO | mp->vmaddr;
477                 list_del(&rmap->list);
478                 kfree(rmap);
479                 flush = 1;
480         }
481         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
482         if (flush)
483                 __tlb_flush_global();
484 }
485
486 static inline unsigned long *page_table_alloc_pgste(struct mm_struct *mm,
487                                                     unsigned long vmaddr)
488 {
489         struct page *page;
490         unsigned long *table;
491         struct gmap_pgtable *mp;
492
493         page = alloc_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT);
494         if (!page)
495                 return NULL;
496         mp = kmalloc(sizeof(*mp), GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT);
497         if (!mp) {
498                 __free_page(page);
499                 return NULL;
500         }
501         pgtable_page_ctor(page);
502         mp->vmaddr = vmaddr & PMD_MASK;
503         INIT_LIST_HEAD(&mp->mapper);
504         page->index = (unsigned long) mp;
505         atomic_set(&page->_mapcount, 3);
506         table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
507         clear_table(table, _PAGE_TYPE_EMPTY, PAGE_SIZE/2);
508         clear_table(table + PTRS_PER_PTE, 0, PAGE_SIZE/2);
509         return table;
510 }
511
512 static inline void page_table_free_pgste(unsigned long *table)
513 {
514         struct page *page;
515         struct gmap_pgtable *mp;
516
517         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
518         mp = (struct gmap_pgtable *) page->index;
519         BUG_ON(!list_empty(&mp->mapper));
520         pgtable_page_ctor(page);
521         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
522         kfree(mp);
523         __free_page(page);
524 }
525
526 #else /* CONFIG_PGSTE */
527
528 static inline unsigned long *page_table_alloc_pgste(struct mm_struct *mm,
529                                                     unsigned long vmaddr)
530 {
531 }
532
533 static inline void page_table_free_pgste(unsigned long *table)
534 {
535 }
536
537 static inline void gmap_unmap_notifier(struct mm_struct *mm,
538                                           unsigned long *table)
539 {
540 }
541
542 #endif /* CONFIG_PGSTE */
543
544 static inline unsigned int atomic_xor_bits(atomic_t *v, unsigned int bits)
545 {
546         unsigned int old, new;
547
548         do {
549                 old = atomic_read(v);
550                 new = old ^ bits;
551         } while (atomic_cmpxchg(v, old, new) != old);
552         return new;
553 }
554
555 /*
556  * page table entry allocation/free routines.
557  */
558 unsigned long *page_table_alloc(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr)
559 {
560         struct page *page;
561         unsigned long *table;
562         unsigned int mask, bit;
563
564         if (mm_has_pgste(mm))
565                 return page_table_alloc_pgste(mm, vmaddr);
566         /* Allocate fragments of a 4K page as 1K/2K page table */
567         spin_lock_bh(&mm->context.list_lock);
568         mask = FRAG_MASK;
569         if (!list_empty(&mm->context.pgtable_list)) {
570                 page = list_first_entry(&mm->context.pgtable_list,
571                                         struct page, lru);
572                 table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
573                 mask = atomic_read(&page->_mapcount);
574                 mask = mask | (mask >> 4);
575         }
576         if ((mask & FRAG_MASK) == FRAG_MASK) {
577                 spin_unlock_bh(&mm->context.list_lock);
578                 page = alloc_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT);
579                 if (!page)
580                         return NULL;
581                 pgtable_page_ctor(page);
582                 atomic_set(&page->_mapcount, 1);
583                 table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
584                 clear_table(table, _PAGE_TYPE_EMPTY, PAGE_SIZE);
585                 spin_lock_bh(&mm->context.list_lock);
586                 list_add(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
587         } else {
588                 for (bit = 1; mask & bit; bit <<= 1)
589                         table += PTRS_PER_PTE;
590                 mask = atomic_xor_bits(&page->_mapcount, bit);
591                 if ((mask & FRAG_MASK) == FRAG_MASK)
592                         list_del(&page->lru);
593         }
594         spin_unlock_bh(&mm->context.list_lock);
595         return table;
596 }
597
598 void page_table_free(struct mm_struct *mm, unsigned long *table)
599 {
600         struct page *page;
601         unsigned int bit, mask;
602
603         if (mm_has_pgste(mm)) {
604                 gmap_unmap_notifier(mm, table);
605                 return page_table_free_pgste(table);
606         }
607         /* Free 1K/2K page table fragment of a 4K page */
608         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
609         bit = 1 << ((__pa(table) & ~PAGE_MASK)/(PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t)));
610         spin_lock_bh(&mm->context.list_lock);
611         if ((atomic_read(&page->_mapcount) & FRAG_MASK) != FRAG_MASK)
612                 list_del(&page->lru);
613         mask = atomic_xor_bits(&page->_mapcount, bit);
614         if (mask & FRAG_MASK)
615                 list_add(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
616         spin_unlock_bh(&mm->context.list_lock);
617         if (mask == 0) {
618                 pgtable_page_dtor(page);
619                 atomic_set(&page->_mapcount, -1);
620                 __free_page(page);
621         }
622 }
623
624 #ifdef CONFIG_HAVE_RCU_TABLE_FREE
625
626 static void __page_table_free_rcu(void *table, unsigned bit)
627 {
628         struct page *page;
629
630         if (bit == FRAG_MASK)
631                 return page_table_free_pgste(table);
632         /* Free 1K/2K page table fragment of a 4K page */
633         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
634         if (atomic_xor_bits(&page->_mapcount, bit) == 0) {
635                 pgtable_page_dtor(page);
636                 atomic_set(&page->_mapcount, -1);
637                 __free_page(page);
638         }
639 }
640
641 void page_table_free_rcu(struct mmu_gather *tlb, unsigned long *table)
642 {
643         struct mm_struct *mm;
644         struct page *page;
645         unsigned int bit, mask;
646
647         mm = tlb->mm;
648         if (mm_has_pgste(mm)) {
649                 gmap_unmap_notifier(mm, table);
650                 table = (unsigned long *) (__pa(table) | FRAG_MASK);
651                 tlb_remove_table(tlb, table);
652                 return;
653         }
654         bit = 1 << ((__pa(table) & ~PAGE_MASK) / (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t)));
655         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
656         spin_lock_bh(&mm->context.list_lock);
657         if ((atomic_read(&page->_mapcount) & FRAG_MASK) != FRAG_MASK)
658                 list_del(&page->lru);
659         mask = atomic_xor_bits(&page->_mapcount, bit | (bit << 4));
660         if (mask & FRAG_MASK)
661                 list_add_tail(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
662         spin_unlock_bh(&mm->context.list_lock);
663         table = (unsigned long *) (__pa(table) | (bit << 4));
664         tlb_remove_table(tlb, table);
665 }
666
667 void __tlb_remove_table(void *_table)
668 {
669         void *table = (void *)((unsigned long) _table & PAGE_MASK);
670         unsigned type = (unsigned long) _table & ~PAGE_MASK;
671
672         if (type)
673                 __page_table_free_rcu(table, type);
674         else
675                 free_pages((unsigned long) table, ALLOC_ORDER);
676 }
677
678 #endif
679
680 /*
681  * switch on pgstes for its userspace process (for kvm)
682  */
683 int s390_enable_sie(void)
684 {
685         struct task_struct *tsk = current;
686         struct mm_struct *mm, *old_mm;
687
688         /* Do we have switched amode? If no, we cannot do sie */
689         if (user_mode == HOME_SPACE_MODE)
690                 return -EINVAL;
691
692         /* Do we have pgstes? if yes, we are done */
693         if (mm_has_pgste(tsk->mm))
694                 return 0;
695
696         /* lets check if we are allowed to replace the mm */
697         task_lock(tsk);
698         if (!tsk->mm || atomic_read(&tsk->mm->mm_users) > 1 ||
699 #ifdef CONFIG_AIO
700             !hlist_empty(&tsk->mm->ioctx_list) ||
701 #endif
702             tsk->mm != tsk->active_mm) {
703                 task_unlock(tsk);
704                 return -EINVAL;
705         }
706         task_unlock(tsk);
707
708         /* we copy the mm and let dup_mm create the page tables with_pgstes */
709         tsk->mm->context.alloc_pgste = 1;
710         mm = dup_mm(tsk);
711         tsk->mm->context.alloc_pgste = 0;
712         if (!mm)
713                 return -ENOMEM;
714
715         /* Now lets check again if something happened */
716         task_lock(tsk);
717         if (!tsk->mm || atomic_read(&tsk->mm->mm_users) > 1 ||
718 #ifdef CONFIG_AIO
719             !hlist_empty(&tsk->mm->ioctx_list) ||
720 #endif
721             tsk->mm != tsk->active_mm) {
722                 mmput(mm);
723                 task_unlock(tsk);
724                 return -EINVAL;
725         }
726
727         /* ok, we are alone. No ptrace, no threads, etc. */
728         old_mm = tsk->mm;
729         tsk->mm = tsk->active_mm = mm;
730         preempt_disable();
731         update_mm(mm, tsk);
732         atomic_inc(&mm->context.attach_count);
733         atomic_dec(&old_mm->context.attach_count);
734         cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(mm));
735         preempt_enable();
736         task_unlock(tsk);
737         mmput(old_mm);
738         return 0;
739 }
740 EXPORT_SYMBOL_GPL(s390_enable_sie);
741
742 #if defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) && defined(CONFIG_HIBERNATION)
743 bool kernel_page_present(struct page *page)
744 {
745         unsigned long addr;
746         int cc;
747
748         addr = page_to_phys(page);
749         asm volatile(
750                 "       lra     %1,0(%1)\n"
751                 "       ipm     %0\n"
752                 "       srl     %0,28"
753                 : "=d" (cc), "+a" (addr) : : "cc");
754         return cc == 0;
755 }
756 #endif /* CONFIG_HIBERNATION && CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */