WIP: merge_config
[platform/kernel/linux-starfive.git] / include / linux / pgtable.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_PGTABLE_H
3 #define _LINUX_PGTABLE_H
4
5 #include <linux/pfn.h>
6 #include <asm/pgtable.h>
7
8 #ifndef __ASSEMBLY__
9 #ifdef CONFIG_MMU
10
11 #include <linux/mm_types.h>
12 #include <linux/bug.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <asm-generic/pgtable_uffd.h>
15 #include <linux/page_table_check.h>
16
17 #if 5 - defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED) - defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) - \
18         defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) != CONFIG_PGTABLE_LEVELS
19 #error CONFIG_PGTABLE_LEVELS is not consistent with __PAGETABLE_{P4D,PUD,PMD}_FOLDED
20 #endif
21
22 /*
23  * On almost all architectures and configurations, 0 can be used as the
24  * upper ceiling to free_pgtables(): on many architectures it has the same
25  * effect as using TASK_SIZE.  However, there is one configuration which
26  * must impose a more careful limit, to avoid freeing kernel pgtables.
27  */
28 #ifndef USER_PGTABLES_CEILING
29 #define USER_PGTABLES_CEILING   0UL
30 #endif
31
32 /*
33  * This defines the first usable user address. Platforms
34  * can override its value with custom FIRST_USER_ADDRESS
35  * defined in their respective <asm/pgtable.h>.
36  */
37 #ifndef FIRST_USER_ADDRESS
38 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
39 #endif
40
41 /*
42  * This defines the generic helper for accessing PMD page
43  * table page. Although platforms can still override this
44  * via their respective <asm/pgtable.h>.
45  */
46 #ifndef pmd_pgtable
47 #define pmd_pgtable(pmd) pmd_page(pmd)
48 #endif
49
50 /*
51  * A page table page can be thought of an array like this: pXd_t[PTRS_PER_PxD]
52  *
53  * The pXx_index() functions return the index of the entry in the page
54  * table page which would control the given virtual address
55  *
56  * As these functions may be used by the same code for different levels of
57  * the page table folding, they are always available, regardless of
58  * CONFIG_PGTABLE_LEVELS value. For the folded levels they simply return 0
59  * because in such cases PTRS_PER_PxD equals 1.
60  */
61
62 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
63 {
64         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
65 }
66 #define pte_index pte_index
67
68 #ifndef pmd_index
69 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
70 {
71         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
72 }
73 #define pmd_index pmd_index
74 #endif
75
76 #ifndef pud_index
77 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
78 {
79         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
80 }
81 #define pud_index pud_index
82 #endif
83
84 #ifndef pgd_index
85 /* Must be a compile-time constant, so implement it as a macro */
86 #define pgd_index(a)  (((a) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
87 #endif
88
89 #ifndef pte_offset_kernel
90 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
91 {
92         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
93 }
94 #define pte_offset_kernel pte_offset_kernel
95 #endif
96
97 #if defined(CONFIG_HIGHPTE)
98 #define pte_offset_map(dir, address)                            \
99         ((pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(dir))) +               \
100          pte_index((address)))
101 #define pte_unmap(pte) kunmap_atomic((pte))
102 #else
103 #define pte_offset_map(dir, address)    pte_offset_kernel((dir), (address))
104 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))    /* NOP */
105 #endif
106
107 /* Find an entry in the second-level page table.. */
108 #ifndef pmd_offset
109 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
110 {
111         return pud_pgtable(*pud) + pmd_index(address);
112 }
113 #define pmd_offset pmd_offset
114 #endif
115
116 #ifndef pud_offset
117 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4d, unsigned long address)
118 {
119         return p4d_pgtable(*p4d) + pud_index(address);
120 }
121 #define pud_offset pud_offset
122 #endif
123
124 static inline pgd_t *pgd_offset_pgd(pgd_t *pgd, unsigned long address)
125 {
126         return (pgd + pgd_index(address));
127 };
128
129 /*
130  * a shortcut to get a pgd_t in a given mm
131  */
132 #ifndef pgd_offset
133 #define pgd_offset(mm, address)         pgd_offset_pgd((mm)->pgd, (address))
134 #endif
135
136 /*
137  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
138  * of a process's
139  */
140 #ifndef pgd_offset_k
141 #define pgd_offset_k(address)           pgd_offset(&init_mm, (address))
142 #endif
143
144 /*
145  * In many cases it is known that a virtual address is mapped at PMD or PTE
146  * level, so instead of traversing all the page table levels, we can get a
147  * pointer to the PMD entry in user or kernel page table or translate a virtual
148  * address to the pointer in the PTE in the kernel page tables with simple
149  * helpers.
150  */
151 static inline pmd_t *pmd_off(struct mm_struct *mm, unsigned long va)
152 {
153         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset(mm, va), va), va), va);
154 }
155
156 static inline pmd_t *pmd_off_k(unsigned long va)
157 {
158         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset_k(va), va), va), va);
159 }
160
161 static inline pte_t *virt_to_kpte(unsigned long vaddr)
162 {
163         pmd_t *pmd = pmd_off_k(vaddr);
164
165         return pmd_none(*pmd) ? NULL : pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
166 }
167
168 #ifndef pmd_young
169 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
170 {
171         return 0;
172 }
173 #endif
174
175 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
176 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
177                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
178                                  pte_t entry, int dirty);
179 #endif
180
181 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
182 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
183 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
184                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
185                                  pmd_t entry, int dirty);
186 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
187                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
188                                  pud_t entry, int dirty);
189 #else
190 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
191                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
192                                         pmd_t entry, int dirty)
193 {
194         BUILD_BUG();
195         return 0;
196 }
197 static inline int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
198                                         unsigned long address, pud_t *pudp,
199                                         pud_t entry, int dirty)
200 {
201         BUILD_BUG();
202         return 0;
203 }
204 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
205 #endif
206
207 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
208 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
209                                             unsigned long address,
210                                             pte_t *ptep)
211 {
212         pte_t pte = *ptep;
213         int r = 1;
214         if (!pte_young(pte))
215                 r = 0;
216         else
217                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, pte_mkold(pte));
218         return r;
219 }
220 #endif
221
222 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
223 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_ARCH_HAS_NONLEAF_PMD_YOUNG)
224 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
225                                             unsigned long address,
226                                             pmd_t *pmdp)
227 {
228         pmd_t pmd = *pmdp;
229         int r = 1;
230         if (!pmd_young(pmd))
231                 r = 0;
232         else
233                 set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd_mkold(pmd));
234         return r;
235 }
236 #else
237 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
238                                             unsigned long address,
239                                             pmd_t *pmdp)
240 {
241         BUILD_BUG();
242         return 0;
243 }
244 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_ARCH_HAS_NONLEAF_PMD_YOUNG */
245 #endif
246
247 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
248 int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
249                            unsigned long address, pte_t *ptep);
250 #endif
251
252 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
253 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
254 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
255                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
256 #else
257 /*
258  * Despite relevant to THP only, this API is called from generic rmap code
259  * under PageTransHuge(), hence needs a dummy implementation for !THP
260  */
261 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
262                                          unsigned long address, pmd_t *pmdp)
263 {
264         BUILD_BUG();
265         return 0;
266 }
267 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
268 #endif
269
270 #ifndef arch_has_hw_nonleaf_pmd_young
271 /*
272  * Return whether the accessed bit in non-leaf PMD entries is supported on the
273  * local CPU.
274  */
275 static inline bool arch_has_hw_nonleaf_pmd_young(void)
276 {
277         return IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_NONLEAF_PMD_YOUNG);
278 }
279 #endif
280
281 #ifndef arch_has_hw_pte_young
282 /*
283  * Return whether the accessed bit is supported on the local CPU.
284  *
285  * This stub assumes accessing through an old PTE triggers a page fault.
286  * Architectures that automatically set the access bit should overwrite it.
287  */
288 static inline bool arch_has_hw_pte_young(void)
289 {
290         return false;
291 }
292 #endif
293
294 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
295 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
296                                        unsigned long address,
297                                        pte_t *ptep)
298 {
299         pte_t pte = *ptep;
300         pte_clear(mm, address, ptep);
301         page_table_check_pte_clear(mm, address, pte);
302         return pte;
303 }
304 #endif
305
306 static inline void ptep_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
307                               pte_t *ptep)
308 {
309         ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
310 }
311
312 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET
313 static inline pte_t ptep_get(pte_t *ptep)
314 {
315         return READ_ONCE(*ptep);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH
320 /*
321  * WARNING: only to be used in the get_user_pages_fast() implementation.
322  *
323  * With get_user_pages_fast(), we walk down the pagetables without taking any
324  * locks.  For this we would like to load the pointers atomically, but sometimes
325  * that is not possible (e.g. without expensive cmpxchg8b on x86_32 PAE).  What
326  * we do have is the guarantee that a PTE will only either go from not present
327  * to present, or present to not present or both -- it will not switch to a
328  * completely different present page without a TLB flush in between; something
329  * that we are blocking by holding interrupts off.
330  *
331  * Setting ptes from not present to present goes:
332  *
333  *   ptep->pte_high = h;
334  *   smp_wmb();
335  *   ptep->pte_low = l;
336  *
337  * And present to not present goes:
338  *
339  *   ptep->pte_low = 0;
340  *   smp_wmb();
341  *   ptep->pte_high = 0;
342  *
343  * We must ensure here that the load of pte_low sees 'l' IFF pte_high sees 'h'.
344  * We load pte_high *after* loading pte_low, which ensures we don't see an older
345  * value of pte_high.  *Then* we recheck pte_low, which ensures that we haven't
346  * picked up a changed pte high. We might have gotten rubbish values from
347  * pte_low and pte_high, but we are guaranteed that pte_low will not have the
348  * present bit set *unless* it is 'l'. Because get_user_pages_fast() only
349  * operates on present ptes we're safe.
350  */
351 static inline pte_t ptep_get_lockless(pte_t *ptep)
352 {
353         pte_t pte;
354
355         do {
356                 pte.pte_low = ptep->pte_low;
357                 smp_rmb();
358                 pte.pte_high = ptep->pte_high;
359                 smp_rmb();
360         } while (unlikely(pte.pte_low != ptep->pte_low));
361
362         return pte;
363 }
364 #else /* CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH */
365 /*
366  * We require that the PTE can be read atomically.
367  */
368 static inline pte_t ptep_get_lockless(pte_t *ptep)
369 {
370         return ptep_get(ptep);
371 }
372 #endif /* CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH */
373
374 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
375 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
376 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
377                                             unsigned long address,
378                                             pmd_t *pmdp)
379 {
380         pmd_t pmd = *pmdp;
381
382         pmd_clear(pmdp);
383         page_table_check_pmd_clear(mm, address, pmd);
384
385         return pmd;
386 }
387 #endif /* __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
388 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
389 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
390                                             unsigned long address,
391                                             pud_t *pudp)
392 {
393         pud_t pud = *pudp;
394
395         pud_clear(pudp);
396         page_table_check_pud_clear(mm, address, pud);
397
398         return pud;
399 }
400 #endif /* __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
401 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
402
403 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
404 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
405 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
406                                             unsigned long address, pmd_t *pmdp,
407                                             int full)
408 {
409         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
410 }
411 #endif
412
413 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
414 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
415                                             unsigned long address, pud_t *pudp,
416                                             int full)
417 {
418         return pudp_huge_get_and_clear(mm, address, pudp);
419 }
420 #endif
421 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
422
423 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
424 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
425                                             unsigned long address, pte_t *ptep,
426                                             int full)
427 {
428         pte_t pte;
429         pte = ptep_get_and_clear(mm, address, ptep);
430         return pte;
431 }
432 #endif
433
434
435 /*
436  * If two threads concurrently fault at the same page, the thread that
437  * won the race updates the PTE and its local TLB/Cache. The other thread
438  * gives up, simply does nothing, and continues; on architectures where
439  * software can update TLB,  local TLB can be updated here to avoid next page
440  * fault. This function updates TLB only, do nothing with cache or others.
441  * It is the difference with function update_mmu_cache.
442  */
443 #ifndef __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
444 static inline void update_mmu_tlb(struct vm_area_struct *vma,
445                                 unsigned long address, pte_t *ptep)
446 {
447 }
448 #define __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
449 #endif
450
451 /*
452  * Some architectures may be able to avoid expensive synchronization
453  * primitives when modifications are made to PTE's which are already
454  * not present, or in the process of an address space destruction.
455  */
456 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
457 static inline void pte_clear_not_present_full(struct mm_struct *mm,
458                                               unsigned long address,
459                                               pte_t *ptep,
460                                               int full)
461 {
462         pte_clear(mm, address, ptep);
463 }
464 #endif
465
466 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
467 extern pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
468                               unsigned long address,
469                               pte_t *ptep);
470 #endif
471
472 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
473 extern pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
474                               unsigned long address,
475                               pmd_t *pmdp);
476 extern pud_t pudp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
477                               unsigned long address,
478                               pud_t *pudp);
479 #endif
480
481 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
482 struct mm_struct;
483 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
484 {
485         pte_t old_pte = *ptep;
486         set_pte_at(mm, address, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
487 }
488 #endif
489
490 /*
491  * On some architectures hardware does not set page access bit when accessing
492  * memory page, it is responsibility of software setting this bit. It brings
493  * out extra page fault penalty to track page access bit. For optimization page
494  * access bit can be set during all page fault flow on these arches.
495  * To be differentiate with macro pte_mkyoung, this macro is used on platforms
496  * where software maintains page access bit.
497  */
498 #ifndef pte_sw_mkyoung
499 static inline pte_t pte_sw_mkyoung(pte_t pte)
500 {
501         return pte;
502 }
503 #define pte_sw_mkyoung  pte_sw_mkyoung
504 #endif
505
506 #ifndef pte_savedwrite
507 #define pte_savedwrite pte_write
508 #endif
509
510 #ifndef pte_mk_savedwrite
511 #define pte_mk_savedwrite pte_mkwrite
512 #endif
513
514 #ifndef pte_clear_savedwrite
515 #define pte_clear_savedwrite pte_wrprotect
516 #endif
517
518 #ifndef pmd_savedwrite
519 #define pmd_savedwrite pmd_write
520 #endif
521
522 #ifndef pmd_mk_savedwrite
523 #define pmd_mk_savedwrite pmd_mkwrite
524 #endif
525
526 #ifndef pmd_clear_savedwrite
527 #define pmd_clear_savedwrite pmd_wrprotect
528 #endif
529
530 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
531 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
532 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
533                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
534 {
535         pmd_t old_pmd = *pmdp;
536         set_pmd_at(mm, address, pmdp, pmd_wrprotect(old_pmd));
537 }
538 #else
539 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
540                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
541 {
542         BUILD_BUG();
543 }
544 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
545 #endif
546 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_SET_WRPROTECT
547 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
548 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
549                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
550 {
551         pud_t old_pud = *pudp;
552
553         set_pud_at(mm, address, pudp, pud_wrprotect(old_pud));
554 }
555 #else
556 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
557                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
558 {
559         BUILD_BUG();
560 }
561 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
562 #endif
563
564 #ifndef pmdp_collapse_flush
565 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
566 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
567                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
568 #else
569 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
570                                         unsigned long address,
571                                         pmd_t *pmdp)
572 {
573         BUILD_BUG();
574         return *pmdp;
575 }
576 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
577 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
578 #endif
579
580 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
581 extern void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
582                                        pgtable_t pgtable);
583 #endif
584
585 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
586 extern pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
587 #endif
588
589 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
590 /*
591  * This is an implementation of pmdp_establish() that is only suitable for an
592  * architecture that doesn't have hardware dirty/accessed bits. In this case we
593  * can't race with CPU which sets these bits and non-atomic approach is fine.
594  */
595 static inline pmd_t generic_pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
596                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
597 {
598         pmd_t old_pmd = *pmdp;
599         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
600         return old_pmd;
601 }
602 #endif
603
604 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
605 extern pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
606                             pmd_t *pmdp);
607 #endif
608
609 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE_AD
610
611 /*
612  * pmdp_invalidate_ad() invalidates the PMD while changing a transparent
613  * hugepage mapping in the page tables. This function is similar to
614  * pmdp_invalidate(), but should only be used if the access and dirty bits would
615  * not be cleared by the software in the new PMD value. The function ensures
616  * that hardware changes of the access and dirty bits updates would not be lost.
617  *
618  * Doing so can allow in certain architectures to avoid a TLB flush in most
619  * cases. Yet, another TLB flush might be necessary later if the PMD update
620  * itself requires such flush (e.g., if protection was set to be stricter). Yet,
621  * even when a TLB flush is needed because of the update, the caller may be able
622  * to batch these TLB flushing operations, so fewer TLB flush operations are
623  * needed.
624  */
625 extern pmd_t pmdp_invalidate_ad(struct vm_area_struct *vma,
626                                 unsigned long address, pmd_t *pmdp);
627 #endif
628
629 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_SAME
630 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
631 {
632         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
633 }
634 #endif
635
636 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
637 /*
638  * Some architectures provide facilities to virtualization guests
639  * so that they can flag allocated pages as unused. This allows the
640  * host to transparently reclaim unused pages. This function returns
641  * whether the pte's page is unused.
642  */
643 static inline int pte_unused(pte_t pte)
644 {
645         return 0;
646 }
647 #endif
648
649 #ifndef pte_access_permitted
650 #define pte_access_permitted(pte, write) \
651         (pte_present(pte) && (!(write) || pte_write(pte)))
652 #endif
653
654 #ifndef pmd_access_permitted
655 #define pmd_access_permitted(pmd, write) \
656         (pmd_present(pmd) && (!(write) || pmd_write(pmd)))
657 #endif
658
659 #ifndef pud_access_permitted
660 #define pud_access_permitted(pud, write) \
661         (pud_present(pud) && (!(write) || pud_write(pud)))
662 #endif
663
664 #ifndef p4d_access_permitted
665 #define p4d_access_permitted(p4d, write) \
666         (p4d_present(p4d) && (!(write) || p4d_write(p4d)))
667 #endif
668
669 #ifndef pgd_access_permitted
670 #define pgd_access_permitted(pgd, write) \
671         (pgd_present(pgd) && (!(write) || pgd_write(pgd)))
672 #endif
673
674 #ifndef __HAVE_ARCH_PMD_SAME
675 static inline int pmd_same(pmd_t pmd_a, pmd_t pmd_b)
676 {
677         return pmd_val(pmd_a) == pmd_val(pmd_b);
678 }
679
680 static inline int pud_same(pud_t pud_a, pud_t pud_b)
681 {
682         return pud_val(pud_a) == pud_val(pud_b);
683 }
684 #endif
685
686 #ifndef __HAVE_ARCH_P4D_SAME
687 static inline int p4d_same(p4d_t p4d_a, p4d_t p4d_b)
688 {
689         return p4d_val(p4d_a) == p4d_val(p4d_b);
690 }
691 #endif
692
693 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_SAME
694 static inline int pgd_same(pgd_t pgd_a, pgd_t pgd_b)
695 {
696         return pgd_val(pgd_a) == pgd_val(pgd_b);
697 }
698 #endif
699
700 /*
701  * Use set_p*_safe(), and elide TLB flushing, when confident that *no*
702  * TLB flush will be required as a result of the "set". For example, use
703  * in scenarios where it is known ahead of time that the routine is
704  * setting non-present entries, or re-setting an existing entry to the
705  * same value. Otherwise, use the typical "set" helpers and flush the
706  * TLB.
707  */
708 #define set_pte_safe(ptep, pte) \
709 ({ \
710         WARN_ON_ONCE(pte_present(*ptep) && !pte_same(*ptep, pte)); \
711         set_pte(ptep, pte); \
712 })
713
714 #define set_pmd_safe(pmdp, pmd) \
715 ({ \
716         WARN_ON_ONCE(pmd_present(*pmdp) && !pmd_same(*pmdp, pmd)); \
717         set_pmd(pmdp, pmd); \
718 })
719
720 #define set_pud_safe(pudp, pud) \
721 ({ \
722         WARN_ON_ONCE(pud_present(*pudp) && !pud_same(*pudp, pud)); \
723         set_pud(pudp, pud); \
724 })
725
726 #define set_p4d_safe(p4dp, p4d) \
727 ({ \
728         WARN_ON_ONCE(p4d_present(*p4dp) && !p4d_same(*p4dp, p4d)); \
729         set_p4d(p4dp, p4d); \
730 })
731
732 #define set_pgd_safe(pgdp, pgd) \
733 ({ \
734         WARN_ON_ONCE(pgd_present(*pgdp) && !pgd_same(*pgdp, pgd)); \
735         set_pgd(pgdp, pgd); \
736 })
737
738 #ifndef __HAVE_ARCH_DO_SWAP_PAGE
739 /*
740  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
741  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
742  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
743  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
744  * page as metadata for the page. arch_do_swap_page() can restore this
745  * metadata when a page is swapped back in.
746  */
747 static inline void arch_do_swap_page(struct mm_struct *mm,
748                                      struct vm_area_struct *vma,
749                                      unsigned long addr,
750                                      pte_t pte, pte_t oldpte)
751 {
752
753 }
754 #endif
755
756 #ifndef __HAVE_ARCH_UNMAP_ONE
757 /*
758  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
759  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
760  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
761  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
762  * page as metadata for the page. arch_unmap_one() can save this
763  * metadata on a swap-out of a page.
764  */
765 static inline int arch_unmap_one(struct mm_struct *mm,
766                                   struct vm_area_struct *vma,
767                                   unsigned long addr,
768                                   pte_t orig_pte)
769 {
770         return 0;
771 }
772 #endif
773
774 /*
775  * Allow architectures to preserve additional metadata associated with
776  * swapped-out pages. The corresponding __HAVE_ARCH_SWAP_* macros and function
777  * prototypes must be defined in the arch-specific asm/pgtable.h file.
778  */
779 #ifndef __HAVE_ARCH_PREPARE_TO_SWAP
780 static inline int arch_prepare_to_swap(struct page *page)
781 {
782         return 0;
783 }
784 #endif
785
786 #ifndef __HAVE_ARCH_SWAP_INVALIDATE
787 static inline void arch_swap_invalidate_page(int type, pgoff_t offset)
788 {
789 }
790
791 static inline void arch_swap_invalidate_area(int type)
792 {
793 }
794 #endif
795
796 #ifndef __HAVE_ARCH_SWAP_RESTORE
797 static inline void arch_swap_restore(swp_entry_t entry, struct folio *folio)
798 {
799 }
800 #endif
801
802 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_OFFSET_GATE
803 #define pgd_offset_gate(mm, addr)       pgd_offset(mm, addr)
804 #endif
805
806 #ifndef __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
807 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr) (pte)
808 #endif
809
810 #ifndef pte_accessible
811 # define pte_accessible(mm, pte)        ((void)(pte), 1)
812 #endif
813
814 #ifndef flush_tlb_fix_spurious_fault
815 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) flush_tlb_page(vma, address)
816 #endif
817
818 /*
819  * When walking page tables, get the address of the next boundary,
820  * or the end address of the range if that comes earlier.  Although no
821  * vma end wraps to 0, rounded up __boundary may wrap to 0 throughout.
822  */
823
824 #define pgd_addr_end(addr, end)                                         \
825 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;  \
826         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
827 })
828
829 #ifndef p4d_addr_end
830 #define p4d_addr_end(addr, end)                                         \
831 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + P4D_SIZE) & P4D_MASK;      \
832         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
833 })
834 #endif
835
836 #ifndef pud_addr_end
837 #define pud_addr_end(addr, end)                                         \
838 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PUD_SIZE) & PUD_MASK;      \
839         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
840 })
841 #endif
842
843 #ifndef pmd_addr_end
844 #define pmd_addr_end(addr, end)                                         \
845 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PMD_SIZE) & PMD_MASK;      \
846         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
847 })
848 #endif
849
850 /*
851  * When walking page tables, we usually want to skip any p?d_none entries;
852  * and any p?d_bad entries - reporting the error before resetting to none.
853  * Do the tests inline, but report and clear the bad entry in mm/memory.c.
854  */
855 void pgd_clear_bad(pgd_t *);
856
857 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
858 void p4d_clear_bad(p4d_t *);
859 #else
860 #define p4d_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
861 #endif
862
863 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
864 void pud_clear_bad(pud_t *);
865 #else
866 #define pud_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
867 #endif
868
869 void pmd_clear_bad(pmd_t *);
870
871 static inline int pgd_none_or_clear_bad(pgd_t *pgd)
872 {
873         if (pgd_none(*pgd))
874                 return 1;
875         if (unlikely(pgd_bad(*pgd))) {
876                 pgd_clear_bad(pgd);
877                 return 1;
878         }
879         return 0;
880 }
881
882 static inline int p4d_none_or_clear_bad(p4d_t *p4d)
883 {
884         if (p4d_none(*p4d))
885                 return 1;
886         if (unlikely(p4d_bad(*p4d))) {
887                 p4d_clear_bad(p4d);
888                 return 1;
889         }
890         return 0;
891 }
892
893 static inline int pud_none_or_clear_bad(pud_t *pud)
894 {
895         if (pud_none(*pud))
896                 return 1;
897         if (unlikely(pud_bad(*pud))) {
898                 pud_clear_bad(pud);
899                 return 1;
900         }
901         return 0;
902 }
903
904 static inline int pmd_none_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
905 {
906         if (pmd_none(*pmd))
907                 return 1;
908         if (unlikely(pmd_bad(*pmd))) {
909                 pmd_clear_bad(pmd);
910                 return 1;
911         }
912         return 0;
913 }
914
915 static inline pte_t __ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
916                                              unsigned long addr,
917                                              pte_t *ptep)
918 {
919         /*
920          * Get the current pte state, but zero it out to make it
921          * non-present, preventing the hardware from asynchronously
922          * updating it.
923          */
924         return ptep_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, ptep);
925 }
926
927 static inline void __ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
928                                              unsigned long addr,
929                                              pte_t *ptep, pte_t pte)
930 {
931         /*
932          * The pte is non-present, so there's no hardware state to
933          * preserve.
934          */
935         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, ptep, pte);
936 }
937
938 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
939 /*
940  * Start a pte protection read-modify-write transaction, which
941  * protects against asynchronous hardware modifications to the pte.
942  * The intention is not to prevent the hardware from making pte
943  * updates, but to prevent any updates it may make from being lost.
944  *
945  * This does not protect against other software modifications of the
946  * pte; the appropriate pte lock must be held over the transaction.
947  *
948  * Note that this interface is intended to be batchable, meaning that
949  * ptep_modify_prot_commit may not actually update the pte, but merely
950  * queue the update to be done at some later time.  The update must be
951  * actually committed before the pte lock is released, however.
952  */
953 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
954                                            unsigned long addr,
955                                            pte_t *ptep)
956 {
957         return __ptep_modify_prot_start(vma, addr, ptep);
958 }
959
960 /*
961  * Commit an update to a pte, leaving any hardware-controlled bits in
962  * the PTE unmodified.
963  */
964 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
965                                            unsigned long addr,
966                                            pte_t *ptep, pte_t old_pte, pte_t pte)
967 {
968         __ptep_modify_prot_commit(vma, addr, ptep, pte);
969 }
970 #endif /* __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION */
971 #endif /* CONFIG_MMU */
972
973 /*
974  * No-op macros that just return the current protection value. Defined here
975  * because these macros can be used even if CONFIG_MMU is not defined.
976  */
977
978 #ifndef pgprot_nx
979 #define pgprot_nx(prot) (prot)
980 #endif
981
982 #ifndef pgprot_noncached
983 #define pgprot_noncached(prot)  (prot)
984 #endif
985
986 #ifndef pgprot_writecombine
987 #define pgprot_writecombine pgprot_noncached
988 #endif
989
990 #ifndef pgprot_writethrough
991 #define pgprot_writethrough pgprot_noncached
992 #endif
993
994 #ifndef pgprot_device
995 #define pgprot_device pgprot_noncached
996 #endif
997
998 #ifndef pgprot_mhp
999 #define pgprot_mhp(prot)        (prot)
1000 #endif
1001
1002 #ifdef CONFIG_MMU
1003 #ifndef pgprot_modify
1004 #define pgprot_modify pgprot_modify
1005 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
1006 {
1007         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_noncached(oldprot)))
1008                 newprot = pgprot_noncached(newprot);
1009         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_writecombine(oldprot)))
1010                 newprot = pgprot_writecombine(newprot);
1011         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_device(oldprot)))
1012                 newprot = pgprot_device(newprot);
1013         return newprot;
1014 }
1015 #endif
1016 #endif /* CONFIG_MMU */
1017
1018 #ifndef pgprot_encrypted
1019 #define pgprot_encrypted(prot)  (prot)
1020 #endif
1021
1022 #ifndef pgprot_decrypted
1023 #define pgprot_decrypted(prot)  (prot)
1024 #endif
1025
1026 /*
1027  * A facility to provide lazy MMU batching.  This allows PTE updates and
1028  * page invalidations to be delayed until a call to leave lazy MMU mode
1029  * is issued.  Some architectures may benefit from doing this, and it is
1030  * beneficial for both shadow and direct mode hypervisors, which may batch
1031  * the PTE updates which happen during this window.  Note that using this
1032  * interface requires that read hazards be removed from the code.  A read
1033  * hazard could result in the direct mode hypervisor case, since the actual
1034  * write to the page tables may not yet have taken place, so reads though
1035  * a raw PTE pointer after it has been modified are not guaranteed to be
1036  * up to date.  This mode can only be entered and left under the protection of
1037  * the page table locks for all page tables which may be modified.  In the UP
1038  * case, this is required so that preemption is disabled, and in the SMP case,
1039  * it must synchronize the delayed page table writes properly on other CPUs.
1040  */
1041 #ifndef __HAVE_ARCH_ENTER_LAZY_MMU_MODE
1042 #define arch_enter_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
1043 #define arch_leave_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
1044 #define arch_flush_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
1045 #endif
1046
1047 /*
1048  * A facility to provide batching of the reload of page tables and
1049  * other process state with the actual context switch code for
1050  * paravirtualized guests.  By convention, only one of the batched
1051  * update (lazy) modes (CPU, MMU) should be active at any given time,
1052  * entry should never be nested, and entry and exits should always be
1053  * paired.  This is for sanity of maintaining and reasoning about the
1054  * kernel code.  In this case, the exit (end of the context switch) is
1055  * in architecture-specific code, and so doesn't need a generic
1056  * definition.
1057  */
1058 #ifndef __HAVE_ARCH_START_CONTEXT_SWITCH
1059 #define arch_start_context_switch(prev) do {} while (0)
1060 #endif
1061
1062 /*
1063  * When replacing an anonymous page by a real (!non) swap entry, we clear
1064  * PG_anon_exclusive from the page and instead remember whether the flag was
1065  * set in the swp pte. During fork(), we have to mark the entry as !exclusive
1066  * (possibly shared). On swapin, we use that information to restore
1067  * PG_anon_exclusive, which is very helpful in cases where we might have
1068  * additional (e.g., FOLL_GET) references on a page and wouldn't be able to
1069  * detect exclusivity.
1070  *
1071  * These functions don't apply to non-swap entries (e.g., migration, hwpoison,
1072  * ...).
1073  */
1074 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE
1075 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
1076 {
1077         return pte;
1078 }
1079
1080 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
1081 {
1082         return false;
1083 }
1084
1085 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
1086 {
1087         return pte;
1088 }
1089 #endif
1090
1091 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
1092 #ifndef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1093 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1094 {
1095         return pmd;
1096 }
1097
1098 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1099 {
1100         return 0;
1101 }
1102
1103 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1104 {
1105         return pmd;
1106 }
1107 #endif
1108 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
1109 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
1110 {
1111         return 0;
1112 }
1113
1114 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
1115 {
1116         return 0;
1117 }
1118
1119 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
1120 {
1121         return pte;
1122 }
1123
1124 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1125 {
1126         return pmd;
1127 }
1128
1129 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1130 {
1131         return pte;
1132 }
1133
1134 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1135 {
1136         return pmd;
1137 }
1138
1139 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1140 {
1141         return pte;
1142 }
1143
1144 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1145 {
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1150 {
1151         return pte;
1152 }
1153
1154 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1155 {
1156         return pmd;
1157 }
1158
1159 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1160 {
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1165 {
1166         return pmd;
1167 }
1168 #endif
1169
1170 #ifndef __HAVE_PFNMAP_TRACKING
1171 /*
1172  * Interfaces that can be used by architecture code to keep track of
1173  * memory type of pfn mappings specified by the remap_pfn_range,
1174  * vmf_insert_pfn.
1175  */
1176
1177 /*
1178  * track_pfn_remap is called when a _new_ pfn mapping is being established
1179  * by remap_pfn_range() for physical range indicated by pfn and size.
1180  */
1181 static inline int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1182                                   unsigned long pfn, unsigned long addr,
1183                                   unsigned long size)
1184 {
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * track_pfn_insert is called when a _new_ single pfn is established
1190  * by vmf_insert_pfn().
1191  */
1192 static inline void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1193                                     pfn_t pfn)
1194 {
1195 }
1196
1197 /*
1198  * track_pfn_copy is called when vma that is covering the pfnmap gets
1199  * copied through copy_page_range().
1200  */
1201 static inline int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma)
1202 {
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * untrack_pfn is called while unmapping a pfnmap for a region.
1208  * untrack can be called for a specific region indicated by pfn and size or
1209  * can be for the entire vma (in which case pfn, size are zero).
1210  */
1211 static inline void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma,
1212                                unsigned long pfn, unsigned long size)
1213 {
1214 }
1215
1216 /*
1217  * untrack_pfn_moved is called while mremapping a pfnmap for a new region.
1218  */
1219 static inline void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma)
1220 {
1221 }
1222 #else
1223 extern int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1224                            unsigned long pfn, unsigned long addr,
1225                            unsigned long size);
1226 extern void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1227                              pfn_t pfn);
1228 extern int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma);
1229 extern void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long pfn,
1230                         unsigned long size);
1231 extern void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma);
1232 #endif
1233
1234 #ifdef CONFIG_MMU
1235 #ifdef __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
1236 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1237 {
1238         extern unsigned long zero_pfn;
1239         unsigned long offset_from_zero_pfn = pfn - zero_pfn;
1240         return offset_from_zero_pfn <= (zero_page_mask >> PAGE_SHIFT);
1241 }
1242
1243 #define my_zero_pfn(addr)       page_to_pfn(ZERO_PAGE(addr))
1244
1245 #else
1246 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1247 {
1248         extern unsigned long zero_pfn;
1249         return pfn == zero_pfn;
1250 }
1251
1252 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1253 {
1254         extern unsigned long zero_pfn;
1255         return zero_pfn;
1256 }
1257 #endif
1258 #else
1259 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1260 {
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1265 {
1266         return 0;
1267 }
1268 #endif /* CONFIG_MMU */
1269
1270 #ifdef CONFIG_MMU
1271
1272 #ifndef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1273 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1274 {
1275         return 0;
1276 }
1277 #ifndef pmd_write
1278 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1279 {
1280         BUG();
1281         return 0;
1282 }
1283 #endif /* pmd_write */
1284 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1285
1286 #ifndef pud_write
1287 static inline int pud_write(pud_t pud)
1288 {
1289         BUG();
1290         return 0;
1291 }
1292 #endif /* pud_write */
1293
1294 #if !defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) || !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
1295 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
1296 {
1297         return 0;
1298 }
1299 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
1300 {
1301         return 0;
1302 }
1303 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
1304 {
1305         return 0;
1306 }
1307 #endif
1308
1309 #if !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || \
1310         !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD)
1311 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
1312 {
1313         return 0;
1314 }
1315 #endif
1316
1317 /* See pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad for discussion. */
1318 static inline int pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud_t *pud)
1319 {
1320         pud_t pudval = READ_ONCE(*pud);
1321
1322         if (pud_none(pudval) || pud_trans_huge(pudval) || pud_devmap(pudval))
1323                 return 1;
1324         if (unlikely(pud_bad(pudval))) {
1325                 pud_clear_bad(pud);
1326                 return 1;
1327         }
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 /* See pmd_trans_unstable for discussion. */
1332 static inline int pud_trans_unstable(pud_t *pud)
1333 {
1334 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&                     \
1335         defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD)
1336         return pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud);
1337 #else
1338         return 0;
1339 #endif
1340 }
1341
1342 #ifndef pmd_read_atomic
1343 static inline pmd_t pmd_read_atomic(pmd_t *pmdp)
1344 {
1345         /*
1346          * Depend on compiler for an atomic pmd read. NOTE: this is
1347          * only going to work, if the pmdval_t isn't larger than
1348          * an unsigned long.
1349          */
1350         return *pmdp;
1351 }
1352 #endif
1353
1354 #ifndef arch_needs_pgtable_deposit
1355 #define arch_needs_pgtable_deposit() (false)
1356 #endif
1357 /*
1358  * This function is meant to be used by sites walking pagetables with
1359  * the mmap_lock held in read mode to protect against MADV_DONTNEED and
1360  * transhuge page faults. MADV_DONTNEED can convert a transhuge pmd
1361  * into a null pmd and the transhuge page fault can convert a null pmd
1362  * into an hugepmd or into a regular pmd (if the hugepage allocation
1363  * fails). While holding the mmap_lock in read mode the pmd becomes
1364  * stable and stops changing under us only if it's not null and not a
1365  * transhuge pmd. When those races occurs and this function makes a
1366  * difference vs the standard pmd_none_or_clear_bad, the result is
1367  * undefined so behaving like if the pmd was none is safe (because it
1368  * can return none anyway). The compiler level barrier() is critically
1369  * important to compute the two checks atomically on the same pmdval.
1370  *
1371  * For 32bit kernels with a 64bit large pmd_t this automatically takes
1372  * care of reading the pmd atomically to avoid SMP race conditions
1373  * against pmd_populate() when the mmap_lock is hold for reading by the
1374  * caller (a special atomic read not done by "gcc" as in the generic
1375  * version above, is also needed when THP is disabled because the page
1376  * fault can populate the pmd from under us).
1377  */
1378 static inline int pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
1379 {
1380         pmd_t pmdval = pmd_read_atomic(pmd);
1381         /*
1382          * The barrier will stabilize the pmdval in a register or on
1383          * the stack so that it will stop changing under the code.
1384          *
1385          * When CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE=y on x86 32bit PAE,
1386          * pmd_read_atomic is allowed to return a not atomic pmdval
1387          * (for example pointing to an hugepage that has never been
1388          * mapped in the pmd). The below checks will only care about
1389          * the low part of the pmd with 32bit PAE x86 anyway, with the
1390          * exception of pmd_none(). So the important thing is that if
1391          * the low part of the pmd is found null, the high part will
1392          * be also null or the pmd_none() check below would be
1393          * confused.
1394          */
1395 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1396         barrier();
1397 #endif
1398         /*
1399          * !pmd_present() checks for pmd migration entries
1400          *
1401          * The complete check uses is_pmd_migration_entry() in linux/swapops.h
1402          * But using that requires moving current function and pmd_trans_unstable()
1403          * to linux/swapops.h to resolve dependency, which is too much code move.
1404          *
1405          * !pmd_present() is equivalent to is_pmd_migration_entry() currently,
1406          * because !pmd_present() pages can only be under migration not swapped
1407          * out.
1408          *
1409          * pmd_none() is preserved for future condition checks on pmd migration
1410          * entries and not confusing with this function name, although it is
1411          * redundant with !pmd_present().
1412          */
1413         if (pmd_none(pmdval) || pmd_trans_huge(pmdval) ||
1414                 (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION) && !pmd_present(pmdval)))
1415                 return 1;
1416         if (unlikely(pmd_bad(pmdval))) {
1417                 pmd_clear_bad(pmd);
1418                 return 1;
1419         }
1420         return 0;
1421 }
1422
1423 /*
1424  * This is a noop if Transparent Hugepage Support is not built into
1425  * the kernel. Otherwise it is equivalent to
1426  * pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(), and shall only be called in
1427  * places that already verified the pmd is not none and they want to
1428  * walk ptes while holding the mmap sem in read mode (write mode don't
1429  * need this). If THP is not enabled, the pmd can't go away under the
1430  * code even if MADV_DONTNEED runs, but if THP is enabled we need to
1431  * run a pmd_trans_unstable before walking the ptes after
1432  * split_huge_pmd returns (because it may have run when the pmd become
1433  * null, but then a page fault can map in a THP and not a regular page).
1434  */
1435 static inline int pmd_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1436 {
1437 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1438         return pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd);
1439 #else
1440         return 0;
1441 #endif
1442 }
1443
1444 /*
1445  * the ordering of these checks is important for pmds with _page_devmap set.
1446  * if we check pmd_trans_unstable() first we will trip the bad_pmd() check
1447  * inside of pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(). this will end up correctly
1448  * returning 1 but not before it spams dmesg with the pmd_clear_bad() output.
1449  */
1450 static inline int pmd_devmap_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1451 {
1452         return pmd_devmap(*pmd) || pmd_trans_unstable(pmd);
1453 }
1454
1455 #ifndef CONFIG_NUMA_BALANCING
1456 /*
1457  * Technically a PTE can be PROTNONE even when not doing NUMA balancing but
1458  * the only case the kernel cares is for NUMA balancing and is only ever set
1459  * when the VMA is accessible. For PROT_NONE VMAs, the PTEs are not marked
1460  * _PAGE_PROTNONE so by default, implement the helper as "always no". It
1461  * is the responsibility of the caller to distinguish between PROT_NONE
1462  * protections and NUMA hinting fault protections.
1463  */
1464 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
1465 {
1466         return 0;
1467 }
1468
1469 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
1470 {
1471         return 0;
1472 }
1473 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1474
1475 #endif /* CONFIG_MMU */
1476
1477 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP
1478
1479 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1480 int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1481 void p4d_clear_huge(p4d_t *p4d);
1482 #else
1483 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 static inline void p4d_clear_huge(p4d_t *p4d) { }
1488 #endif /* !__PAGETABLE_P4D_FOLDED */
1489
1490 int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1491 int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1492 int pud_clear_huge(pud_t *pud);
1493 int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd);
1494 int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr);
1495 int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr);
1496 int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr);
1497 #else   /* !CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1498 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1499 {
1500         return 0;
1501 }
1502 static inline int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1503 {
1504         return 0;
1505 }
1506 static inline int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1507 {
1508         return 0;
1509 }
1510 static inline void p4d_clear_huge(p4d_t *p4d) { }
1511 static inline int pud_clear_huge(pud_t *pud)
1512 {
1513         return 0;
1514 }
1515 static inline int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd)
1516 {
1517         return 0;
1518 }
1519 static inline int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr)
1520 {
1521         return 0;
1522 }
1523 static inline int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr)
1524 {
1525         return 0;
1526 }
1527 static inline int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr)
1528 {
1529         return 0;
1530 }
1531 #endif  /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1532
1533 #ifndef __HAVE_ARCH_FLUSH_PMD_TLB_RANGE
1534 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1535 /*
1536  * ARCHes with special requirements for evicting THP backing TLB entries can
1537  * implement this. Otherwise also, it can help optimize normal TLB flush in
1538  * THP regime. Stock flush_tlb_range() typically has optimization to nuke the
1539  * entire TLB if flush span is greater than a threshold, which will
1540  * likely be true for a single huge page. Thus a single THP flush will
1541  * invalidate the entire TLB which is not desirable.
1542  * e.g. see arch/arc: flush_pmd_tlb_range
1543  */
1544 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1545 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1546 #else
1547 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1548 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1549 #endif
1550 #endif
1551
1552 struct file;
1553 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
1554                         unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
1555
1556 #ifndef CONFIG_X86_ESPFIX64
1557 static inline void init_espfix_bsp(void) { }
1558 #endif
1559
1560 extern void __init pgtable_cache_init(void);
1561
1562 #ifndef __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED
1563 static inline bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1564 {
1565         return true;
1566 }
1567
1568 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1569 {
1570         return false;
1571 }
1572 #endif /* !_HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED */
1573
1574 /*
1575  * Architecture PAGE_KERNEL_* fallbacks
1576  *
1577  * Some architectures don't define certain PAGE_KERNEL_* flags. This is either
1578  * because they really don't support them, or the port needs to be updated to
1579  * reflect the required functionality. Below are a set of relatively safe
1580  * fallbacks, as best effort, which we can count on in lieu of the architectures
1581  * not defining them on their own yet.
1582  */
1583
1584 #ifndef PAGE_KERNEL_RO
1585 # define PAGE_KERNEL_RO PAGE_KERNEL
1586 #endif
1587
1588 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1589 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1590 #endif
1591
1592 /*
1593  * Page Table Modification bits for pgtbl_mod_mask.
1594  *
1595  * These are used by the p?d_alloc_track*() set of functions an in the generic
1596  * vmalloc/ioremap code to track at which page-table levels entries have been
1597  * modified. Based on that the code can better decide when vmalloc and ioremap
1598  * mapping changes need to be synchronized to other page-tables in the system.
1599  */
1600 #define         __PGTBL_PGD_MODIFIED    0
1601 #define         __PGTBL_P4D_MODIFIED    1
1602 #define         __PGTBL_PUD_MODIFIED    2
1603 #define         __PGTBL_PMD_MODIFIED    3
1604 #define         __PGTBL_PTE_MODIFIED    4
1605
1606 #define         PGTBL_PGD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PGD_MODIFIED)
1607 #define         PGTBL_P4D_MODIFIED      BIT(__PGTBL_P4D_MODIFIED)
1608 #define         PGTBL_PUD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PUD_MODIFIED)
1609 #define         PGTBL_PMD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PMD_MODIFIED)
1610 #define         PGTBL_PTE_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PTE_MODIFIED)
1611
1612 /* Page-Table Modification Mask */
1613 typedef unsigned int pgtbl_mod_mask;
1614
1615 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1616
1617 #if !defined(MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS) && !defined(CONFIG_64BIT)
1618 #ifdef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
1619 /*
1620  * ZSMALLOC needs to know the highest PFN on 32-bit architectures
1621  * with physical address space extension, but falls back to
1622  * BITS_PER_LONG otherwise.
1623  */
1624 #error Missing MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS definition
1625 #else
1626 #define MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS 32
1627 #endif
1628 #endif
1629
1630 #ifndef has_transparent_hugepage
1631 #define has_transparent_hugepage() IS_BUILTIN(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
1632 #endif
1633
1634 /*
1635  * On some architectures it depends on the mm if the p4d/pud or pmd
1636  * layer of the page table hierarchy is folded or not.
1637  */
1638 #ifndef mm_p4d_folded
1639 #define mm_p4d_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED)
1640 #endif
1641
1642 #ifndef mm_pud_folded
1643 #define mm_pud_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED)
1644 #endif
1645
1646 #ifndef mm_pmd_folded
1647 #define mm_pmd_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED)
1648 #endif
1649
1650 #ifndef p4d_offset_lockless
1651 #define p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, address) p4d_offset(&(pgd), address)
1652 #endif
1653 #ifndef pud_offset_lockless
1654 #define pud_offset_lockless(p4dp, p4d, address) pud_offset(&(p4d), address)
1655 #endif
1656 #ifndef pmd_offset_lockless
1657 #define pmd_offset_lockless(pudp, pud, address) pmd_offset(&(pud), address)
1658 #endif
1659
1660 /*
1661  * p?d_leaf() - true if this entry is a final mapping to a physical address.
1662  * This differs from p?d_huge() by the fact that they are always available (if
1663  * the architecture supports large pages at the appropriate level) even
1664  * if CONFIG_HUGETLB_PAGE is not defined.
1665  * Only meaningful when called on a valid entry.
1666  */
1667 #ifndef pgd_leaf
1668 #define pgd_leaf(x)     0
1669 #endif
1670 #ifndef p4d_leaf
1671 #define p4d_leaf(x)     0
1672 #endif
1673 #ifndef pud_leaf
1674 #define pud_leaf(x)     0
1675 #endif
1676 #ifndef pmd_leaf
1677 #define pmd_leaf(x)     0
1678 #endif
1679
1680 #ifndef pgd_leaf_size
1681 #define pgd_leaf_size(x) (1ULL << PGDIR_SHIFT)
1682 #endif
1683 #ifndef p4d_leaf_size
1684 #define p4d_leaf_size(x) P4D_SIZE
1685 #endif
1686 #ifndef pud_leaf_size
1687 #define pud_leaf_size(x) PUD_SIZE
1688 #endif
1689 #ifndef pmd_leaf_size
1690 #define pmd_leaf_size(x) PMD_SIZE
1691 #endif
1692 #ifndef pte_leaf_size
1693 #define pte_leaf_size(x) PAGE_SIZE
1694 #endif
1695
1696 /*
1697  * Some architectures have MMUs that are configurable or selectable at boot
1698  * time. These lead to variable PTRS_PER_x. For statically allocated arrays it
1699  * helps to have a static maximum value.
1700  */
1701
1702 #ifndef MAX_PTRS_PER_PTE
1703 #define MAX_PTRS_PER_PTE PTRS_PER_PTE
1704 #endif
1705
1706 #ifndef MAX_PTRS_PER_PMD
1707 #define MAX_PTRS_PER_PMD PTRS_PER_PMD
1708 #endif
1709
1710 #ifndef MAX_PTRS_PER_PUD
1711 #define MAX_PTRS_PER_PUD PTRS_PER_PUD
1712 #endif
1713
1714 #ifndef MAX_PTRS_PER_P4D
1715 #define MAX_PTRS_PER_P4D PTRS_PER_P4D
1716 #endif
1717
1718 /* description of effects of mapping type and prot in current implementation.
1719  * this is due to the limited x86 page protection hardware.  The expected
1720  * behavior is in parens:
1721  *
1722  * map_type     prot
1723  *              PROT_NONE       PROT_READ       PROT_WRITE      PROT_EXEC
1724  * MAP_SHARED   r: (no) no      r: (yes) yes    r: (no) yes     r: (no) yes
1725  *              w: (no) no      w: (no) no      w: (yes) yes    w: (no) no
1726  *              x: (no) no      x: (no) yes     x: (no) yes     x: (yes) yes
1727  *
1728  * MAP_PRIVATE  r: (no) no      r: (yes) yes    r: (no) yes     r: (no) yes
1729  *              w: (no) no      w: (no) no      w: (copy) copy  w: (no) no
1730  *              x: (no) no      x: (no) yes     x: (no) yes     x: (yes) yes
1731  *
1732  * On arm64, PROT_EXEC has the following behaviour for both MAP_SHARED and
1733  * MAP_PRIVATE (with Enhanced PAN supported):
1734  *                                                              r: (no) no
1735  *                                                              w: (no) no
1736  *                                                              x: (yes) yes
1737  */
1738 #define DECLARE_VM_GET_PAGE_PROT                                        \
1739 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)                       \
1740 {                                                                       \
1741                 return protection_map[vm_flags &                        \
1742                         (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC | VM_SHARED)];    \
1743 }                                                                       \
1744 EXPORT_SYMBOL(vm_get_page_prot);
1745
1746 #endif /* _LINUX_PGTABLE_H */