arch/x86/include/asm/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _ASM_X86_PGTABLE_H
   3 #define _ASM_X86_PGTABLE_H
   4
   5 #include <linux/mem_encrypt.h>
   6 #include <asm/page.h>
   7 #include <asm/pgtable_types.h>
   8
   9 /*
  10  * Macro to mark a page protection value as UC-
  11  */
  12 #define pgprot_noncached(prot)                                          \
  13         ((boot_cpu_data.x86 > 3)                                        \
  14          ? (__pgprot(pgprot_val(prot) |                                 \
  15                      cachemode2protval(_PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS)))     \
  16          : (prot))
  17
  18 /*
  19  * Macros to add or remove encryption attribute
  20  */
  21 #define pgprot_encrypted(prot)  __pgprot(__sme_set(pgprot_val(prot)))
  22 #define pgprot_decrypted(prot)  __pgprot(__sme_clr(pgprot_val(prot)))
  23
  24 #ifndef __ASSEMBLY__
  25 #include <asm/x86_init.h>
  26
  27 extern pgd_t early_top_pgt[PTRS_PER_PGD];
  28 int __init __early_make_pgtable(unsigned long address, pmdval_t pmd);
  29
  30 void ptdump_walk_pgd_level(struct seq_file *m, pgd_t *pgd);
  31 void ptdump_walk_pgd_level_debugfs(struct seq_file *m, pgd_t *pgd, bool user);
  32 void ptdump_walk_pgd_level_checkwx(void);
  33 void ptdump_walk_user_pgd_level_checkwx(void);
  34
  35 #ifdef CONFIG_DEBUG_WX
  36 #define debug_checkwx()         ptdump_walk_pgd_level_checkwx()
  37 #define debug_checkwx_user()    ptdump_walk_user_pgd_level_checkwx()
  38 #else
  39 #define debug_checkwx()         do { } while (0)
  40 #define debug_checkwx_user()    do { } while (0)
  41 #endif
  42
  43 /*
  44  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  45  * for zero-mapped memory areas etc..
  46  */
  47 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  48         __visible;
  49 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
  50
  51 extern spinlock_t pgd_lock;
  52 extern struct list_head pgd_list;
  53
  54 extern struct mm_struct *pgd_page_get_mm(struct page *page);
  55
  56 extern pmdval_t early_pmd_flags;
  57
  58 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  59 #include <asm/paravirt.h>
  60 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT */
  61 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
  62 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pte) native_set_pte_at(mm, addr, ptep, pte)
  63
  64 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
  65         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
  66
  67 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
  68
  69 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
  70 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
  71 #define pgd_clear(pgd)                  (pgtable_l5_enabled() ? native_pgd_clear(pgd) : 0)
  72 #endif
  73
  74 #ifndef set_p4d
  75 # define set_p4d(p4dp, p4d)             native_set_p4d(p4dp, p4d)
  76 #endif
  77
  78 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  79 #define p4d_clear(p4d)                  native_p4d_clear(p4d)
  80 #endif
  81
  82 #ifndef set_pud
  83 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
  84 #endif
  85
  86 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  87 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
  88 #endif
  89
  90 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
  91 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
  92
  93 #define pgd_val(x)      native_pgd_val(x)
  94 #define __pgd(x)        native_make_pgd(x)
  95
  96 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
  97 #define p4d_val(x)      native_p4d_val(x)
  98 #define __p4d(x)        native_make_p4d(x)
  99 #endif
 100
 101 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 102 #define pud_val(x)      native_pud_val(x)
 103 #define __pud(x)        native_make_pud(x)
 104 #endif
 105
 106 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 107 #define pmd_val(x)      native_pmd_val(x)
 108 #define __pmd(x)        native_make_pmd(x)
 109 #endif
 110
 111 #define pte_val(x)      native_pte_val(x)
 112 #define __pte(x)        native_make_pte(x)
 113
 114 #define arch_end_context_switch(prev)   do {} while(0)
 115
 116 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 117
 118 /*
 119  * The following only work if pte_present() is true.
 120  * Undefined behaviour if not..
 121  */
 122 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 123 {
 124         return pte_flags(pte) & _PAGE_DIRTY;
 125 }
 126
 127
 128 static inline u32 read_pkru(void)
 129 {
 130         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 131                 return __read_pkru();
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static inline void write_pkru(u32 pkru)
 136 {
 137         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_OSPKE))
 138                 __write_pkru(pkru);
 139 }
 140
 141 static inline int pte_young(pte_t pte)
 142 {
 143         return pte_flags(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 144 }
 145
 146 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 147 {
 148         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_DIRTY;
 149 }
 150
 151 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 152 {
 153         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_ACCESSED;
 154 }
 155
 156 static inline int pud_dirty(pud_t pud)
 157 {
 158         return pud_flags(pud) & _PAGE_DIRTY;
 159 }
 160
 161 static inline int pud_young(pud_t pud)
 162 {
 163         return pud_flags(pud) & _PAGE_ACCESSED;
 164 }
 165
 166 static inline int pte_write(pte_t pte)
 167 {
 168         return pte_flags(pte) & _PAGE_RW;
 169 }
 170
 171 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 172 {
 173         return pte_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 174 }
 175
 176 static inline int pte_global(pte_t pte)
 177 {
 178         return pte_flags(pte) & _PAGE_GLOBAL;
 179 }
 180
 181 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 182 {
 183         return !(pte_flags(pte) & _PAGE_NX);
 184 }
 185
 186 static inline int pte_special(pte_t pte)
 187 {
 188         return pte_flags(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 189 }
 190
 191 /* Entries that were set to PROT_NONE are inverted */
 192
 193 static inline u64 protnone_mask(u64 val);
 194
 195 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 196 {
 197         phys_addr_t pfn = pte_val(pte);
 198         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 199         return (pfn & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 200 }
 201
 202 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 203 {
 204         phys_addr_t pfn = pmd_val(pmd);
 205         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 206         return (pfn & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
 207 }
 208
 209 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 210 {
 211         phys_addr_t pfn = pud_val(pud);
 212         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 213         return (pfn & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT;
 214 }
 215
 216 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 217 {
 218         return (p4d_val(p4d) & p4d_pfn_mask(p4d)) >> PAGE_SHIFT;
 219 }
 220
 221 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 222 {
 223         return (pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 224 }
 225
 226 static inline int p4d_large(p4d_t p4d)
 227 {
 228         /* No 512 GiB pages yet */
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 233
 234 static inline int pmd_large(pmd_t pte)
 235 {
 236         return pmd_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 237 }
 238
 239 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 240 /* NOTE: when predicate huge page, consider also pmd_devmap, or use pmd_large */
 241 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 242 {
 243         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 244 }
 245
 246 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 247 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
 248 {
 249         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 250 }
 251 #endif
 252
 253 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
 254 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 255 {
 256         return boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE);
 257 }
 258
 259 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 260 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
 261 {
 262         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_DEVMAP);
 263 }
 264
 265 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 266 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
 267 {
 268         return !!(pud_val(pud) & _PAGE_DEVMAP);
 269 }
 270 #else
 271 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
 272 {
 273         return 0;
 274 }
 275 #endif
 276
 277 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
 278 {
 279         return 0;
 280 }
 281 #endif
 282 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 283
 284 static inline pte_t pte_set_flags(pte_t pte, pteval_t set)
 285 {
 286         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 287
 288         return native_make_pte(v | set);
 289 }
 290
 291 static inline pte_t pte_clear_flags(pte_t pte, pteval_t clear)
 292 {
 293         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 294
 295         return native_make_pte(v & ~clear);
 296 }
 297
 298 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 299 {
 300         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
 301 }
 302
 303 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 304 {
 305         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 306 }
 307
 308 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 309 {
 310         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_RW);
 311 }
 312
 313 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 314 {
 315         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_NX);
 316 }
 317
 318 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 319 {
 320         return pte_set_flags(pte, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 321 }
 322
 323 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 324 {
 325         return pte_set_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 326 }
 327
 328 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 329 {
 330         return pte_set_flags(pte, _PAGE_RW);
 331 }
 332
 333 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 334 {
 335         return pte_set_flags(pte, _PAGE_PSE);
 336 }
 337
 338 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
 339 {
 340         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_PSE);
 341 }
 342
 343 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
 344 {
 345         return pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 346 }
 347
 348 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
 349 {
 350         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 351 }
 352
 353 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 354 {
 355         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL);
 356 }
 357
 358 static inline pte_t pte_mkdevmap(pte_t pte)
 359 {
 360         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL|_PAGE_DEVMAP);
 361 }
 362
 363 static inline pmd_t pmd_set_flags(pmd_t pmd, pmdval_t set)
 364 {
 365         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 366
 367         return native_make_pmd(v | set);
 368 }
 369
 370 static inline pmd_t pmd_clear_flags(pmd_t pmd, pmdval_t clear)
 371 {
 372         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 373
 374         return native_make_pmd(v & ~clear);
 375 }
 376
 377 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 378 {
 379         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 380 }
 381
 382 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 383 {
 384         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_DIRTY);
 385 }
 386
 387 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 388 {
 389         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_RW);
 390 }
 391
 392 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 393 {
 394         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 395 }
 396
 397 static inline pmd_t pmd_mkdevmap(pmd_t pmd)
 398 {
 399         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DEVMAP);
 400 }
 401
 402 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 403 {
 404         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_PSE);
 405 }
 406
 407 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 408 {
 409         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 410 }
 411
 412 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 413 {
 414         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_RW);
 415 }
 416
 417 static inline pud_t pud_set_flags(pud_t pud, pudval_t set)
 418 {
 419         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 420
 421         return native_make_pud(v | set);
 422 }
 423
 424 static inline pud_t pud_clear_flags(pud_t pud, pudval_t clear)
 425 {
 426         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 427
 428         return native_make_pud(v & ~clear);
 429 }
 430
 431 static inline pud_t pud_mkold(pud_t pud)
 432 {
 433         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 434 }
 435
 436 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
 437 {
 438         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_DIRTY);
 439 }
 440
 441 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
 442 {
 443         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_RW);
 444 }
 445
 446 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
 447 {
 448         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 449 }
 450
 451 static inline pud_t pud_mkdevmap(pud_t pud)
 452 {
 453         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DEVMAP);
 454 }
 455
 456 static inline pud_t pud_mkhuge(pud_t pud)
 457 {
 458         return pud_set_flags(pud, _PAGE_PSE);
 459 }
 460
 461 static inline pud_t pud_mkyoung(pud_t pud)
 462 {
 463         return pud_set_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 464 }
 465
 466 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
 467 {
 468         return pud_set_flags(pud, _PAGE_RW);
 469 }
 470
 471 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 472 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 473 {
 474         return pte_flags(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 475 }
 476
 477 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 478 {
 479         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 480 }
 481
 482 static inline int pud_soft_dirty(pud_t pud)
 483 {
 484         return pud_flags(pud) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 485 }
 486
 487 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 488 {
 489         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 490 }
 491
 492 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 493 {
 494         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 495 }
 496
 497 static inline pud_t pud_mksoft_dirty(pud_t pud)
 498 {
 499         return pud_set_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 500 }
 501
 502 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 503 {
 504         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 505 }
 506
 507 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 508 {
 509         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 510 }
 511
 512 static inline pud_t pud_clear_soft_dirty(pud_t pud)
 513 {
 514         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 515 }
 516
 517 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 518
 519 /*
 520  * Mask out unsupported bits in a present pgprot.  Non-present pgprots
 521  * can use those bits for other purposes, so leave them be.
 522  */
 523 static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
 524 {
 525         pgprotval_t protval = pgprot_val(pgprot);
 526
 527         if (protval & _PAGE_PRESENT)
 528                 protval &= __supported_pte_mask;
 529
 530         return protval;
 531 }
 532
 533 static inline pgprotval_t check_pgprot(pgprot_t pgprot)
 534 {
 535         pgprotval_t massaged_val = massage_pgprot(pgprot);
 536
 537         /* mmdebug.h can not be included here because of dependencies */
 538 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 539         WARN_ONCE(pgprot_val(pgprot) != massaged_val,
 540                   "attempted to set unsupported pgprot: %016llx "
 541                   "bits: %016llx supported: %016llx\n",
 542                   (u64)pgprot_val(pgprot),
 543                   (u64)pgprot_val(pgprot) ^ massaged_val,
 544                   (u64)__supported_pte_mask);
 545 #endif
 546
 547         return massaged_val;
 548 }
 549
 550 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 551 {
 552         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 553         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 554         pfn &= PTE_PFN_MASK;
 555         return __pte(pfn | check_pgprot(pgprot));
 556 }
 557
 558 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 559 {
 560         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 561         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 562         pfn &= PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK;
 563         return __pmd(pfn | check_pgprot(pgprot));
 564 }
 565
 566 static inline pud_t pfn_pud(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 567 {
 568         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 569         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 570         pfn &= PHYSICAL_PUD_PAGE_MASK;
 571         return __pud(pfn | check_pgprot(pgprot));
 572 }
 573
 574 static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
 575 {
 576         return pfn_pmd(pmd_pfn(pmd),
 577                       __pgprot(pmd_flags(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROTNONE)));
 578 }
 579
 580 static inline pud_t pud_mknotpresent(pud_t pud)
 581 {
 582         return pfn_pud(pud_pfn(pud),
 583               __pgprot(pud_flags(pud) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROTNONE)));
 584 }
 585
 586 static inline u64 flip_protnone_guard(u64 oldval, u64 val, u64 mask);
 587
 588 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 589 {
 590         pteval_t val = pte_val(pte), oldval = val;
 591
 592         /*
 593          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
 594          * the newprot (if present):
 595          */
 596         val &= _PAGE_CHG_MASK;
 597         val |= check_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 598         val = flip_protnone_guard(oldval, val, PTE_PFN_MASK);
 599         return __pte(val);
 600 }
 601
 602 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 603 {
 604         pmdval_t val = pmd_val(pmd), oldval = val;
 605
 606         val &= _HPAGE_CHG_MASK;
 607         val |= check_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
 608         val = flip_protnone_guard(oldval, val, PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK);
 609         return __pmd(val);
 610 }
 611
 612 /*
 613  * mprotect needs to preserve PAT and encryption bits when updating
 614  * vm_page_prot
 615  */
 616 #define pgprot_modify pgprot_modify
 617 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 618 {
 619         pgprotval_t preservebits = pgprot_val(oldprot) & _PAGE_CHG_MASK;
 620         pgprotval_t addbits = pgprot_val(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 621         return __pgprot(preservebits | addbits);
 622 }
 623
 624 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_flags(x))
 625 #define pmd_pgprot(x) __pgprot(pmd_flags(x))
 626 #define pud_pgprot(x) __pgprot(pud_flags(x))
 627 #define p4d_pgprot(x) __pgprot(p4d_flags(x))
 628
 629 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
 630
 631 static inline pgprot_t arch_filter_pgprot(pgprot_t prot)
 632 {
 633         return canon_pgprot(prot);
 634 }
 635
 636 static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
 637                                          enum page_cache_mode pcm,
 638                                          enum page_cache_mode new_pcm)
 639 {
 640         /*
 641          * PAT type is always WB for untracked ranges, so no need to check.
 642          */
 643         if (x86_platform.is_untracked_pat_range(paddr, paddr + size))
 644                 return 1;
 645
 646         /*
 647          * Certain new memtypes are not allowed with certain
 648          * requested memtype:
 649          * - request is uncached, return cannot be write-back
 650          * - request is write-combine, return cannot be write-back
 651          * - request is write-through, return cannot be write-back
 652          * - request is write-through, return cannot be write-combine
 653          */
 654         if ((pcm == _PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS &&
 655              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 656             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC &&
 657              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 658             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 659              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 660             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 661              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC)) {
 662                 return 0;
 663         }
 664
 665         return 1;
 666 }
 667
 668 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
 669 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
 670
 671 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
 672 pgd_t __pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd);
 673
 674 /*
 675  * Take a PGD location (pgdp) and a pgd value that needs to be set there.
 676  * Populates the user and returns the resulting PGD that must be set in
 677  * the kernel copy of the page tables.
 678  */
 679 static inline pgd_t pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 680 {
 681         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
 682                 return pgd;
 683         return __pti_set_user_pgtbl(pgdp, pgd);
 684 }
 685 #else   /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
 686 static inline pgd_t pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 687 {
 688         return pgd;
 689 }
 690 #endif  /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
 691
 692 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 693
 694
 695 #ifdef CONFIG_X86_32
 696 # include <asm/pgtable_32.h>
 697 #else
 698 # include <asm/pgtable_64.h>
 699 #endif
 700
 701 #ifndef __ASSEMBLY__
 702 #include <linux/mm_types.h>
 703 #include <linux/mmdebug.h>
 704 #include <linux/log2.h>
 705 #include <asm/fixmap.h>
 706
 707 static inline int pte_none(pte_t pte)
 708 {
 709         return !(pte.pte & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK));
 710 }
 711
 712 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 713 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 714 {
 715         return a.pte == b.pte;
 716 }
 717
 718 static inline int pte_present(pte_t a)
 719 {
 720         return pte_flags(a) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 721 }
 722
 723 #ifdef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
 724 static inline int pte_devmap(pte_t a)
 725 {
 726         return (pte_flags(a) & _PAGE_DEVMAP) == _PAGE_DEVMAP;
 727 }
 728 #endif
 729
 730 #define pte_accessible pte_accessible
 731 static inline bool pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
 732 {
 733         if (pte_flags(a) & _PAGE_PRESENT)
 734                 return true;
 735
 736         if ((pte_flags(a) & _PAGE_PROTNONE) &&
 737                         mm_tlb_flush_pending(mm))
 738                 return true;
 739
 740         return false;
 741 }
 742
 743 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 744 {
 745         /*
 746          * Checking for _PAGE_PSE is needed too because
 747          * split_huge_page will temporarily clear the present bit (but
 748          * the _PAGE_PSE flag will remain set at all times while the
 749          * _PAGE_PRESENT bit is clear).
 750          */
 751         return pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE | _PAGE_PSE);
 752 }
 753
 754 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 755 /*
 756  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
 757  * comment in include/asm-generic/pgtable.h
 758  */
 759 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 760 {
 761         return (pte_flags(pte) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 762                 == _PAGE_PROTNONE;
 763 }
 764
 765 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 766 {
 767         return (pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 768                 == _PAGE_PROTNONE;
 769 }
 770 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 771
 772 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 773 {
 774         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
 775            out of sync with upper half. */
 776         unsigned long val = native_pmd_val(pmd);
 777         return (val & ~_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK) == 0;
 778 }
 779
 780 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 781 {
 782         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd));
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 787  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 788  */
 789 #define pmd_page(pmd)   pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
 790
 791 /*
 792  * the pmd page can be thought of an array like this: pmd_t[PTRS_PER_PMD]
 793  *
 794  * this macro returns the index of the entry in the pmd page which would
 795  * control the given virtual address
 796  */
 797 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
 798 {
 799         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
 800 }
 801
 802 /*
 803  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 804  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 805  *
 806  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
 807  * to linux/mm.h:page_to_nid())
 808  */
 809 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 810
 811 /*
 812  * the pte page can be thought of an array like this: pte_t[PTRS_PER_PTE]
 813  *
 814  * this function returns the index of the entry in the pte page which would
 815  * control the given virtual address
 816  */
 817 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
 818 {
 819         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
 820 }
 821
 822 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
 823 {
 824         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
 825 }
 826
 827 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 828 {
 829         return (pmd_flags(pmd) & ~_PAGE_USER) != _KERNPG_TABLE;
 830 }
 831
 832 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
 833 {
 834         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
 835 }
 836
 837 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 838 static inline int pud_none(pud_t pud)
 839 {
 840         return (native_pud_val(pud) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 841 }
 842
 843 static inline int pud_present(pud_t pud)
 844 {
 845         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
 846 }
 847
 848 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
 849 {
 850         return (unsigned long)__va(pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud));
 851 }
 852
 853 /*
 854  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 855  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 856  */
 857 #define pud_page(pud)   pfn_to_page(pud_pfn(pud))
 858
 859 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 860 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
 861 {
 862         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(address);
 863 }
 864
 865 static inline int pud_large(pud_t pud)
 866 {
 867         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
 868                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
 869 }
 870
 871 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 872 {
 873         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
 874 }
 875 #else
 876 static inline int pud_large(pud_t pud)
 877 {
 878         return 0;
 879 }
 880 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 881
 882 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
 883 {
 884         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
 885 }
 886
 887 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 888 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 889 {
 890         return (native_p4d_val(p4d) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 891 }
 892
 893 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 894 {
 895         return p4d_flags(p4d) & _PAGE_PRESENT;
 896 }
 897
 898 static inline unsigned long p4d_page_vaddr(p4d_t p4d)
 899 {
 900         return (unsigned long)__va(p4d_val(p4d) & p4d_pfn_mask(p4d));
 901 }
 902
 903 /*
 904  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 905  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 906  */
 907 #define p4d_page(p4d)   pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
 908
 909 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 910 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4d, unsigned long address)
 911 {
 912         return (pud_t *)p4d_page_vaddr(*p4d) + pud_index(address);
 913 }
 914
 915 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 916 {
 917         unsigned long ignore_flags = _KERNPG_TABLE | _PAGE_USER;
 918
 919         if (IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION))
 920                 ignore_flags |= _PAGE_NX;
 921
 922         return (p4d_flags(p4d) & ~ignore_flags) != 0;
 923 }
 924 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 925
 926 static inline unsigned long p4d_index(unsigned long address)
 927 {
 928         return (address >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D - 1);
 929 }
 930
 931 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 4
 932 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 933 {
 934         if (!pgtable_l5_enabled())
 935                 return 1;
 936         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
 937 }
 938
 939 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
 940 {
 941         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
 942 }
 943
 944 /*
 945  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 946  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 947  */
 948 #define pgd_page(pgd)   pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
 949
 950 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 951 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 952 {
 953         if (!pgtable_l5_enabled())
 954                 return (p4d_t *)pgd;
 955         return (p4d_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + p4d_index(address);
 956 }
 957
 958 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 959 {
 960         unsigned long ignore_flags = _PAGE_USER;
 961
 962         if (!pgtable_l5_enabled())
 963                 return 0;
 964
 965         if (IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION))
 966                 ignore_flags |= _PAGE_NX;
 967
 968         return (pgd_flags(pgd) & ~ignore_flags) != _KERNPG_TABLE;
 969 }
 970
 971 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 972 {
 973         if (!pgtable_l5_enabled())
 974                 return 0;
 975         /*
 976          * There is no need to do a workaround for the KNL stray
 977          * A/D bit erratum here.  PGDs only point to page tables
 978          * except on 32-bit non-PAE which is not supported on
 979          * KNL.
 980          */
 981         return !native_pgd_val(pgd);
 982 }
 983 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 4 */
 984
 985 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 986
 987 /*
 988  * the pgd page can be thought of an array like this: pgd_t[PTRS_PER_PGD]
 989  *
 990  * this macro returns the index of the entry in the pgd page which would
 991  * control the given virtual address
 992  */
 993 #define pgd_index(address) (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 994
 995 /*
 996  * pgd_offset() returns a (pgd_t *)
 997  * pgd_index() is used get the offset into the pgd page's array of pgd_t's;
 998  */
 999 #define pgd_offset_pgd(pgd, address) (pgd + pgd_index((address)))
1000 /*
1001  * a shortcut to get a pgd_t in a given mm
1002  */
1003 #define pgd_offset(mm, address) pgd_offset_pgd((mm)->pgd, (address))
1004 /*
1005  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
1006  * of a process's
1007  */
1008 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, (address))
1009
1010
1011 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
1012 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
1013
1014 #ifndef __ASSEMBLY__
1015
1016 extern int direct_gbpages;
1017 void init_mem_mapping(void);
1018 void early_alloc_pgt_buf(void);
1019 extern void memblock_find_dma_reserve(void);
1020
1021 #ifdef CONFIG_X86_64
1022 /* Realmode trampoline initialization. */
1023 extern pgd_t trampoline_pgd_entry;
1024 static inline void __meminit init_trampoline_default(void)
1025 {
1026         /* Default trampoline pgd value */
1027         trampoline_pgd_entry = init_top_pgt[pgd_index(__PAGE_OFFSET)];
1028 }
1029 # ifdef CONFIG_RANDOMIZE_MEMORY
1030 void __meminit init_trampoline(void);
1031 # else
1032 #  define init_trampoline init_trampoline_default
1033 # endif
1034 #else
1035 static inline void init_trampoline(void) { }
1036 #endif
1037
1038 /* local pte updates need not use xchg for locking */
1039 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
1040 {
1041         pte_t res = *ptep;
1042
1043         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
1044         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
1045         return res;
1046 }
1047
1048 static inline pmd_t native_local_pmdp_get_and_clear(pmd_t *pmdp)
1049 {
1050         pmd_t res = *pmdp;
1051
1052         native_pmd_clear(pmdp);
1053         return res;
1054 }
1055
1056 static inline pud_t native_local_pudp_get_and_clear(pud_t *pudp)
1057 {
1058         pud_t res = *pudp;
1059
1060         native_pud_clear(pudp);
1061         return res;
1062 }
1063
1064 static inline void native_set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1065                                      pte_t *ptep , pte_t pte)
1066 {
1067         native_set_pte(ptep, pte);
1068 }
1069
1070 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1071                               pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
1072 {
1073         native_set_pmd(pmdp, pmd);
1074 }
1075
1076 static inline void set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1077                               pud_t *pudp, pud_t pud)
1078 {
1079         native_set_pud(pudp, pud);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * We only update the dirty/accessed state if we set
1084  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
1085  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
1086  * race with other CPU's that might be updating the dirty
1087  * bit at the same time.
1088  */
1089 struct vm_area_struct;
1090
1091 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1092 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1093                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
1094                                  pte_t entry, int dirty);
1095
1096 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1097 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1098                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
1099
1100 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1101 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1102                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
1103
1104 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1105 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1106                                        pte_t *ptep)
1107 {
1108         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
1109         return pte;
1110 }
1111
1112 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1113 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1114                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
1115                                             int full)
1116 {
1117         pte_t pte;
1118         if (full) {
1119                 /*
1120                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
1121                  * care about updates and native needs no locking
1122                  */
1123                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
1124         } else {
1125                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
1126         }
1127         return pte;
1128 }
1129
1130 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1131 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1132                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1133 {
1134         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
1135 }
1136
1137 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) do { } while (0)
1138
1139 #define mk_pmd(page, pgprot)   pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1140
1141 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1142 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1143                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
1144                                  pmd_t entry, int dirty);
1145 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1146                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
1147                                  pud_t entry, int dirty);
1148
1149 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1150 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1151                                      unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
1152 extern int pudp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1153                                      unsigned long addr, pud_t *pudp);
1154
1155 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1156 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1157                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
1158
1159
1160 #define pmd_write pmd_write
1161 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1162 {
1163         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_RW;
1164 }
1165
1166 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1167 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1168                                        pmd_t *pmdp)
1169 {
1170         return native_pmdp_get_and_clear(pmdp);
1171 }
1172
1173 #define __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1174 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1175                                         unsigned long addr, pud_t *pudp)
1176 {
1177         return native_pudp_get_and_clear(pudp);
1178 }
1179
1180 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1181 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1182                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1183 {
1184         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)pmdp);
1185 }
1186
1187 #define pud_write pud_write
1188 static inline int pud_write(pud_t pud)
1189 {
1190         return pud_flags(pud) & _PAGE_RW;
1191 }
1192
1193 #ifndef pmdp_establish
1194 #define pmdp_establish pmdp_establish
1195 static inline pmd_t pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
1196                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
1197 {
1198         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP)) {
1199                 return xchg(pmdp, pmd);
1200         } else {
1201                 pmd_t old = *pmdp;
1202                 WRITE_ONCE(*pmdp, pmd);
1203                 return old;
1204         }
1205 }
1206 #endif
1207 /*
1208  * Page table pages are page-aligned.  The lower half of the top
1209  * level is used for userspace and the top half for the kernel.
1210  *
1211  * Returns true for parts of the PGD that map userspace and
1212  * false for the parts that map the kernel.
1213  */
1214 static inline bool pgdp_maps_userspace(void *__ptr)
1215 {
1216         unsigned long ptr = (unsigned long)__ptr;
1217
1218         return (((ptr & ~PAGE_MASK) / sizeof(pgd_t)) < PGD_KERNEL_START);
1219 }
1220
1221 static inline int pgd_large(pgd_t pgd) { return 0; }
1222
1223 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1224 /*
1225  * All top-level PAGE_TABLE_ISOLATION page tables are order-1 pages
1226  * (8k-aligned and 8k in size).  The kernel one is at the beginning 4k and
1227  * the user one is in the last 4k.  To switch between them, you
1228  * just need to flip the 12th bit in their addresses.
1229  */
1230 #define PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT  PAGE_SHIFT
1231
1232 /*
1233  * This generates better code than the inline assembly in
1234  * __set_bit().
1235  */
1236 static inline void *ptr_set_bit(void *ptr, int bit)
1237 {
1238         unsigned long __ptr = (unsigned long)ptr;
1239
1240         __ptr |= BIT(bit);
1241         return (void *)__ptr;
1242 }
1243 static inline void *ptr_clear_bit(void *ptr, int bit)
1244 {
1245         unsigned long __ptr = (unsigned long)ptr;
1246
1247         __ptr &= ~BIT(bit);
1248         return (void *)__ptr;
1249 }
1250
1251 static inline pgd_t *kernel_to_user_pgdp(pgd_t *pgdp)
1252 {
1253         return ptr_set_bit(pgdp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1254 }
1255
1256 static inline pgd_t *user_to_kernel_pgdp(pgd_t *pgdp)
1257 {
1258         return ptr_clear_bit(pgdp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1259 }
1260
1261 static inline p4d_t *kernel_to_user_p4dp(p4d_t *p4dp)
1262 {
1263         return ptr_set_bit(p4dp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1264 }
1265
1266 static inline p4d_t *user_to_kernel_p4dp(p4d_t *p4dp)
1267 {
1268         return ptr_clear_bit(p4dp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1269 }
1270 #endif /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
1271
1272 /*
1273  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
1274  *
1275  *  dst - pointer to pgd range anwhere on a pgd page
1276  *  src - ""
1277  *  count - the number of pgds to copy.
1278  *
1279  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
1280  * and must not cross a page boundary.
1281  */
1282 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
1283 {
1284         memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
1285 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1286         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1287                 return;
1288         /* Clone the user space pgd as well */
1289         memcpy(kernel_to_user_pgdp(dst), kernel_to_user_pgdp(src),
1290                count * sizeof(pgd_t));
1291 #endif
1292 }
1293
1294 #define PTE_SHIFT ilog2(PTRS_PER_PTE)
1295 static inline int page_level_shift(enum pg_level level)
1296 {
1297         return (PAGE_SHIFT - PTE_SHIFT) + level * PTE_SHIFT;
1298 }
1299 static inline unsigned long page_level_size(enum pg_level level)
1300 {
1301         return 1UL << page_level_shift(level);
1302 }
1303 static inline unsigned long page_level_mask(enum pg_level level)
1304 {
1305         return ~(page_level_size(level) - 1);
1306 }
1307
1308 /*
1309  * The x86 doesn't have any external MMU info: the kernel page
1310  * tables contain all the necessary information.
1311  */
1312 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
1313                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
1314 {
1315 }
1316 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
1317                 unsigned long addr, pmd_t *pmd)
1318 {
1319 }
1320 static inline void update_mmu_cache_pud(struct vm_area_struct *vma,
1321                 unsigned long addr, pud_t *pud)
1322 {
1323 }
1324
1325 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
1326 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1327 {
1328         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1329 }
1330
1331 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1332 {
1333         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1334 }
1335
1336 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1337 {
1338         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1339 }
1340
1341 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1342 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1343 {
1344         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1345 }
1346
1347 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1348 {
1349         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1350 }
1351
1352 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1353 {
1354         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1355 }
1356 #endif
1357 #endif
1358
1359 #define PKRU_AD_BIT 0x1u
1360 #define PKRU_WD_BIT 0x2u
1361 #define PKRU_BITS_PER_PKEY 2
1362
1363 static inline bool __pkru_allows_read(u32 pkru, u16 pkey)
1364 {
1365         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1366         return !(pkru & (PKRU_AD_BIT << pkru_pkey_bits));
1367 }
1368
1369 static inline bool __pkru_allows_write(u32 pkru, u16 pkey)
1370 {
1371         int pkru_pkey_bits = pkey * PKRU_BITS_PER_PKEY;
1372         /*
1373          * Access-disable disables writes too so we need to check
1374          * both bits here.
1375          */
1376         return !(pkru & ((PKRU_AD_BIT|PKRU_WD_BIT) << pkru_pkey_bits));
1377 }
1378
1379 static inline u16 pte_flags_pkey(unsigned long pte_flags)
1380 {
1381 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
1382         /* ifdef to avoid doing 59-bit shift on 32-bit values */
1383         return (pte_flags & _PAGE_PKEY_MASK) >> _PAGE_BIT_PKEY_BIT0;
1384 #else
1385         return 0;
1386 #endif
1387 }
1388
1389 static inline bool __pkru_allows_pkey(u16 pkey, bool write)
1390 {
1391         u32 pkru = read_pkru();
1392
1393         if (!__pkru_allows_read(pkru, pkey))
1394                 return false;
1395         if (write && !__pkru_allows_write(pkru, pkey))
1396                 return false;
1397
1398         return true;
1399 }
1400
1401 /*
1402  * 'pteval' can come from a PTE, PMD or PUD.  We only check
1403  * _PAGE_PRESENT, _PAGE_USER, and _PAGE_RW in here which are the
1404  * same value on all 3 types.
1405  */
1406 static inline bool __pte_access_permitted(unsigned long pteval, bool write)
1407 {
1408         unsigned long need_pte_bits = _PAGE_PRESENT|_PAGE_USER;
1409
1410         if (write)
1411                 need_pte_bits |= _PAGE_RW;
1412
1413         if ((pteval & need_pte_bits) != need_pte_bits)
1414                 return 0;
1415
1416         return __pkru_allows_pkey(pte_flags_pkey(pteval), write);
1417 }
1418
1419 #define pte_access_permitted pte_access_permitted
1420 static inline bool pte_access_permitted(pte_t pte, bool write)
1421 {
1422         return __pte_access_permitted(pte_val(pte), write);
1423 }
1424
1425 #define pmd_access_permitted pmd_access_permitted
1426 static inline bool pmd_access_permitted(pmd_t pmd, bool write)
1427 {
1428         return __pte_access_permitted(pmd_val(pmd), write);
1429 }
1430
1431 #define pud_access_permitted pud_access_permitted
1432 static inline bool pud_access_permitted(pud_t pud, bool write)
1433 {
1434         return __pte_access_permitted(pud_val(pud), write);
1435 }
1436
1437 #define __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED 1
1438 extern bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot);
1439
1440 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1441 {
1442         return boot_cpu_has_bug(X86_BUG_L1TF);
1443 }
1444
1445 #include <asm-generic/pgtable.h>
1446 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
1447
1448 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */