GNU Linux-libre 5.15.54-gnu
[releases.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
16 #if 5 - defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED) - defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) - \
17         defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) != CONFIG_PGTABLE_LEVELS
18 #error CONFIG_PGTABLE_LEVELS is not consistent with __PAGETABLE_{P4D,PUD,PMD}_FOLDED
19 #endif
20
21 /*
22  * On almost all architectures and configurations, 0 can be used as the
23  * upper ceiling to free_pgtables(): on many architectures it has the same
24  * effect as using TASK_SIZE.  However, there is one configuration which
25  * must impose a more careful limit, to avoid freeing kernel pgtables.
26  */
27 #ifndef USER_PGTABLES_CEILING
28 #define USER_PGTABLES_CEILING   0UL
29 #endif
30
31 /*
32  * This defines the first usable user address. Platforms
33  * can override its value with custom FIRST_USER_ADDRESS
34  * defined in their respective <asm/pgtable.h>.
35  */
36 #ifndef FIRST_USER_ADDRESS
37 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
38 #endif
39
40 /*
41  * This defines the generic helper for accessing PMD page
42  * table page. Although platforms can still override this
43  * via their respective <asm/pgtable.h>.
44  */
45 #ifndef pmd_pgtable
46 #define pmd_pgtable(pmd) pmd_page(pmd)
47 #endif
48
49 /*
50  * A page table page can be thought of an array like this: pXd_t[PTRS_PER_PxD]
51  *
52  * The pXx_index() functions return the index of the entry in the page
53  * table page which would control the given virtual address
54  *
55  * As these functions may be used by the same code for different levels of
56  * the page table folding, they are always available, regardless of
57  * CONFIG_PGTABLE_LEVELS value. For the folded levels they simply return 0
58  * because in such cases PTRS_PER_PxD equals 1.
59  */
60
61 static inline unsigned long pte_index(unsigned long address)
62 {
63         return (address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1);
64 }
65 #define pte_index pte_index
66
67 #ifndef pmd_index
68 static inline unsigned long pmd_index(unsigned long address)
69 {
70         return (address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1);
71 }
72 #define pmd_index pmd_index
73 #endif
74
75 #ifndef pud_index
76 static inline unsigned long pud_index(unsigned long address)
77 {
78         return (address >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1);
79 }
80 #define pud_index pud_index
81 #endif
82
83 #ifndef pgd_index
84 /* Must be a compile-time constant, so implement it as a macro */
85 #define pgd_index(a)  (((a) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
86 #endif
87
88 #ifndef pte_offset_kernel
89 static inline pte_t *pte_offset_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address)
90 {
91         return (pte_t *)pmd_page_vaddr(*pmd) + pte_index(address);
92 }
93 #define pte_offset_kernel pte_offset_kernel
94 #endif
95
96 #if defined(CONFIG_HIGHPTE)
97 #define pte_offset_map(dir, address)                            \
98         ((pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(dir))) +               \
99          pte_index((address)))
100 #define pte_unmap(pte) kunmap_atomic((pte))
101 #else
102 #define pte_offset_map(dir, address)    pte_offset_kernel((dir), (address))
103 #define pte_unmap(pte) ((void)(pte))    /* NOP */
104 #endif
105
106 /* Find an entry in the second-level page table.. */
107 #ifndef pmd_offset
108 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long address)
109 {
110         return pud_pgtable(*pud) + pmd_index(address);
111 }
112 #define pmd_offset pmd_offset
113 #endif
114
115 #ifndef pud_offset
116 static inline pud_t *pud_offset(p4d_t *p4d, unsigned long address)
117 {
118         return p4d_pgtable(*p4d) + pud_index(address);
119 }
120 #define pud_offset pud_offset
121 #endif
122
123 static inline pgd_t *pgd_offset_pgd(pgd_t *pgd, unsigned long address)
124 {
125         return (pgd + pgd_index(address));
126 };
127
128 /*
129  * a shortcut to get a pgd_t in a given mm
130  */
131 #ifndef pgd_offset
132 #define pgd_offset(mm, address)         pgd_offset_pgd((mm)->pgd, (address))
133 #endif
134
135 /*
136  * a shortcut which implies the use of the kernel's pgd, instead
137  * of a process's
138  */
139 #ifndef pgd_offset_k
140 #define pgd_offset_k(address)           pgd_offset(&init_mm, (address))
141 #endif
142
143 /*
144  * In many cases it is known that a virtual address is mapped at PMD or PTE
145  * level, so instead of traversing all the page table levels, we can get a
146  * pointer to the PMD entry in user or kernel page table or translate a virtual
147  * address to the pointer in the PTE in the kernel page tables with simple
148  * helpers.
149  */
150 static inline pmd_t *pmd_off(struct mm_struct *mm, unsigned long va)
151 {
152         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset(mm, va), va), va), va);
153 }
154
155 static inline pmd_t *pmd_off_k(unsigned long va)
156 {
157         return pmd_offset(pud_offset(p4d_offset(pgd_offset_k(va), va), va), va);
158 }
159
160 static inline pte_t *virt_to_kpte(unsigned long vaddr)
161 {
162         pmd_t *pmd = pmd_off_k(vaddr);
163
164         return pmd_none(*pmd) ? NULL : pte_offset_kernel(pmd, vaddr);
165 }
166
167 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
168 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
169                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
170                                  pte_t entry, int dirty);
171 #endif
172
173 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
174 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
175 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
176                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
177                                  pmd_t entry, int dirty);
178 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
179                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
180                                  pud_t entry, int dirty);
181 #else
182 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
183                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
184                                         pmd_t entry, int dirty)
185 {
186         BUILD_BUG();
187         return 0;
188 }
189 static inline int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
190                                         unsigned long address, pud_t *pudp,
191                                         pud_t entry, int dirty)
192 {
193         BUILD_BUG();
194         return 0;
195 }
196 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
197 #endif
198
199 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
200 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
201                                             unsigned long address,
202                                             pte_t *ptep)
203 {
204         pte_t pte = *ptep;
205         int r = 1;
206         if (!pte_young(pte))
207                 r = 0;
208         else
209                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, pte_mkold(pte));
210         return r;
211 }
212 #endif
213
214 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
215 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
216 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
217                                             unsigned long address,
218                                             pmd_t *pmdp)
219 {
220         pmd_t pmd = *pmdp;
221         int r = 1;
222         if (!pmd_young(pmd))
223                 r = 0;
224         else
225                 set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd_mkold(pmd));
226         return r;
227 }
228 #else
229 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
230                                             unsigned long address,
231                                             pmd_t *pmdp)
232 {
233         BUILD_BUG();
234         return 0;
235 }
236 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
237 #endif
238
239 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
240 int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
241                            unsigned long address, pte_t *ptep);
242 #endif
243
244 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
245 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
246 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
247                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
248 #else
249 /*
250  * Despite relevant to THP only, this API is called from generic rmap code
251  * under PageTransHuge(), hence needs a dummy implementation for !THP
252  */
253 static inline int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
254                                          unsigned long address, pmd_t *pmdp)
255 {
256         BUILD_BUG();
257         return 0;
258 }
259 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
260 #endif
261
262 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
263 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
264                                        unsigned long address,
265                                        pte_t *ptep)
266 {
267         pte_t pte = *ptep;
268         pte_clear(mm, address, ptep);
269         return pte;
270 }
271 #endif
272
273 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET
274 static inline pte_t ptep_get(pte_t *ptep)
275 {
276         return READ_ONCE(*ptep);
277 }
278 #endif
279
280 #ifdef CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH
281 /*
282  * WARNING: only to be used in the get_user_pages_fast() implementation.
283  *
284  * With get_user_pages_fast(), we walk down the pagetables without taking any
285  * locks.  For this we would like to load the pointers atomically, but sometimes
286  * that is not possible (e.g. without expensive cmpxchg8b on x86_32 PAE).  What
287  * we do have is the guarantee that a PTE will only either go from not present
288  * to present, or present to not present or both -- it will not switch to a
289  * completely different present page without a TLB flush in between; something
290  * that we are blocking by holding interrupts off.
291  *
292  * Setting ptes from not present to present goes:
293  *
294  *   ptep->pte_high = h;
295  *   smp_wmb();
296  *   ptep->pte_low = l;
297  *
298  * And present to not present goes:
299  *
300  *   ptep->pte_low = 0;
301  *   smp_wmb();
302  *   ptep->pte_high = 0;
303  *
304  * We must ensure here that the load of pte_low sees 'l' IFF pte_high sees 'h'.
305  * We load pte_high *after* loading pte_low, which ensures we don't see an older
306  * value of pte_high.  *Then* we recheck pte_low, which ensures that we haven't
307  * picked up a changed pte high. We might have gotten rubbish values from
308  * pte_low and pte_high, but we are guaranteed that pte_low will not have the
309  * present bit set *unless* it is 'l'. Because get_user_pages_fast() only
310  * operates on present ptes we're safe.
311  */
312 static inline pte_t ptep_get_lockless(pte_t *ptep)
313 {
314         pte_t pte;
315
316         do {
317                 pte.pte_low = ptep->pte_low;
318                 smp_rmb();
319                 pte.pte_high = ptep->pte_high;
320                 smp_rmb();
321         } while (unlikely(pte.pte_low != ptep->pte_low));
322
323         return pte;
324 }
325 #else /* CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH */
326 /*
327  * We require that the PTE can be read atomically.
328  */
329 static inline pte_t ptep_get_lockless(pte_t *ptep)
330 {
331         return ptep_get(ptep);
332 }
333 #endif /* CONFIG_GUP_GET_PTE_LOW_HIGH */
334
335 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
336 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
337 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
338                                             unsigned long address,
339                                             pmd_t *pmdp)
340 {
341         pmd_t pmd = *pmdp;
342         pmd_clear(pmdp);
343         return pmd;
344 }
345 #endif /* __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
346 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
347 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
348                                             unsigned long address,
349                                             pud_t *pudp)
350 {
351         pud_t pud = *pudp;
352
353         pud_clear(pudp);
354         return pud;
355 }
356 #endif /* __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR */
357 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
358
359 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
360 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
361 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear_full(struct vm_area_struct *vma,
362                                             unsigned long address, pmd_t *pmdp,
363                                             int full)
364 {
365         return pmdp_huge_get_and_clear(vma->vm_mm, address, pmdp);
366 }
367 #endif
368
369 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR_FULL
370 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
371                                             unsigned long address, pud_t *pudp,
372                                             int full)
373 {
374         return pudp_huge_get_and_clear(mm, address, pudp);
375 }
376 #endif
377 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
378
379 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
380 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
381                                             unsigned long address, pte_t *ptep,
382                                             int full)
383 {
384         pte_t pte;
385         pte = ptep_get_and_clear(mm, address, ptep);
386         return pte;
387 }
388 #endif
389
390
391 /*
392  * If two threads concurrently fault at the same page, the thread that
393  * won the race updates the PTE and its local TLB/Cache. The other thread
394  * gives up, simply does nothing, and continues; on architectures where
395  * software can update TLB,  local TLB can be updated here to avoid next page
396  * fault. This function updates TLB only, do nothing with cache or others.
397  * It is the difference with function update_mmu_cache.
398  */
399 #ifndef __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
400 static inline void update_mmu_tlb(struct vm_area_struct *vma,
401                                 unsigned long address, pte_t *ptep)
402 {
403 }
404 #define __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
405 #endif
406
407 /*
408  * Some architectures may be able to avoid expensive synchronization
409  * primitives when modifications are made to PTE's which are already
410  * not present, or in the process of an address space destruction.
411  */
412 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
413 static inline void pte_clear_not_present_full(struct mm_struct *mm,
414                                               unsigned long address,
415                                               pte_t *ptep,
416                                               int full)
417 {
418         pte_clear(mm, address, ptep);
419 }
420 #endif
421
422 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_FLUSH
423 extern pte_t ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
424                               unsigned long address,
425                               pte_t *ptep);
426 #endif
427
428 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_CLEAR_FLUSH
429 extern pmd_t pmdp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
430                               unsigned long address,
431                               pmd_t *pmdp);
432 extern pud_t pudp_huge_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
433                               unsigned long address,
434                               pud_t *pudp);
435 #endif
436
437 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
438 struct mm_struct;
439 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
440 {
441         pte_t old_pte = *ptep;
442         set_pte_at(mm, address, ptep, pte_wrprotect(old_pte));
443 }
444 #endif
445
446 /*
447  * On some architectures hardware does not set page access bit when accessing
448  * memory page, it is responsibility of software setting this bit. It brings
449  * out extra page fault penalty to track page access bit. For optimization page
450  * access bit can be set during all page fault flow on these arches.
451  * To be differentiate with macro pte_mkyoung, this macro is used on platforms
452  * where software maintains page access bit.
453  */
454 #ifndef pte_sw_mkyoung
455 static inline pte_t pte_sw_mkyoung(pte_t pte)
456 {
457         return pte;
458 }
459 #define pte_sw_mkyoung  pte_sw_mkyoung
460 #endif
461
462 #ifndef pte_savedwrite
463 #define pte_savedwrite pte_write
464 #endif
465
466 #ifndef pte_mk_savedwrite
467 #define pte_mk_savedwrite pte_mkwrite
468 #endif
469
470 #ifndef pte_clear_savedwrite
471 #define pte_clear_savedwrite pte_wrprotect
472 #endif
473
474 #ifndef pmd_savedwrite
475 #define pmd_savedwrite pmd_write
476 #endif
477
478 #ifndef pmd_mk_savedwrite
479 #define pmd_mk_savedwrite pmd_mkwrite
480 #endif
481
482 #ifndef pmd_clear_savedwrite
483 #define pmd_clear_savedwrite pmd_wrprotect
484 #endif
485
486 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
487 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
488 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
489                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
490 {
491         pmd_t old_pmd = *pmdp;
492         set_pmd_at(mm, address, pmdp, pmd_wrprotect(old_pmd));
493 }
494 #else
495 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
496                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
497 {
498         BUILD_BUG();
499 }
500 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
501 #endif
502 #ifndef __HAVE_ARCH_PUDP_SET_WRPROTECT
503 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
504 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
505                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
506 {
507         pud_t old_pud = *pudp;
508
509         set_pud_at(mm, address, pudp, pud_wrprotect(old_pud));
510 }
511 #else
512 static inline void pudp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
513                                       unsigned long address, pud_t *pudp)
514 {
515         BUILD_BUG();
516 }
517 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
518 #endif
519
520 #ifndef pmdp_collapse_flush
521 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
522 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
523                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
524 #else
525 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
526                                         unsigned long address,
527                                         pmd_t *pmdp)
528 {
529         BUILD_BUG();
530         return *pmdp;
531 }
532 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
533 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
534 #endif
535
536 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
537 extern void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
538                                        pgtable_t pgtable);
539 #endif
540
541 #ifndef __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
542 extern pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
543 #endif
544
545 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
546 /*
547  * This is an implementation of pmdp_establish() that is only suitable for an
548  * architecture that doesn't have hardware dirty/accessed bits. In this case we
549  * can't race with CPU which sets these bits and non-atomic approach is fine.
550  */
551 static inline pmd_t generic_pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
552                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
553 {
554         pmd_t old_pmd = *pmdp;
555         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
556         return old_pmd;
557 }
558 #endif
559
560 #ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
561 extern pmd_t pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
562                             pmd_t *pmdp);
563 #endif
564
565 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_SAME
566 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
567 {
568         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
569 }
570 #endif
571
572 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_UNUSED
573 /*
574  * Some architectures provide facilities to virtualization guests
575  * so that they can flag allocated pages as unused. This allows the
576  * host to transparently reclaim unused pages. This function returns
577  * whether the pte's page is unused.
578  */
579 static inline int pte_unused(pte_t pte)
580 {
581         return 0;
582 }
583 #endif
584
585 #ifndef pte_access_permitted
586 #define pte_access_permitted(pte, write) \
587         (pte_present(pte) && (!(write) || pte_write(pte)))
588 #endif
589
590 #ifndef pmd_access_permitted
591 #define pmd_access_permitted(pmd, write) \
592         (pmd_present(pmd) && (!(write) || pmd_write(pmd)))
593 #endif
594
595 #ifndef pud_access_permitted
596 #define pud_access_permitted(pud, write) \
597         (pud_present(pud) && (!(write) || pud_write(pud)))
598 #endif
599
600 #ifndef p4d_access_permitted
601 #define p4d_access_permitted(p4d, write) \
602         (p4d_present(p4d) && (!(write) || p4d_write(p4d)))
603 #endif
604
605 #ifndef pgd_access_permitted
606 #define pgd_access_permitted(pgd, write) \
607         (pgd_present(pgd) && (!(write) || pgd_write(pgd)))
608 #endif
609
610 #ifndef __HAVE_ARCH_PMD_SAME
611 static inline int pmd_same(pmd_t pmd_a, pmd_t pmd_b)
612 {
613         return pmd_val(pmd_a) == pmd_val(pmd_b);
614 }
615
616 static inline int pud_same(pud_t pud_a, pud_t pud_b)
617 {
618         return pud_val(pud_a) == pud_val(pud_b);
619 }
620 #endif
621
622 #ifndef __HAVE_ARCH_P4D_SAME
623 static inline int p4d_same(p4d_t p4d_a, p4d_t p4d_b)
624 {
625         return p4d_val(p4d_a) == p4d_val(p4d_b);
626 }
627 #endif
628
629 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_SAME
630 static inline int pgd_same(pgd_t pgd_a, pgd_t pgd_b)
631 {
632         return pgd_val(pgd_a) == pgd_val(pgd_b);
633 }
634 #endif
635
636 /*
637  * Use set_p*_safe(), and elide TLB flushing, when confident that *no*
638  * TLB flush will be required as a result of the "set". For example, use
639  * in scenarios where it is known ahead of time that the routine is
640  * setting non-present entries, or re-setting an existing entry to the
641  * same value. Otherwise, use the typical "set" helpers and flush the
642  * TLB.
643  */
644 #define set_pte_safe(ptep, pte) \
645 ({ \
646         WARN_ON_ONCE(pte_present(*ptep) && !pte_same(*ptep, pte)); \
647         set_pte(ptep, pte); \
648 })
649
650 #define set_pmd_safe(pmdp, pmd) \
651 ({ \
652         WARN_ON_ONCE(pmd_present(*pmdp) && !pmd_same(*pmdp, pmd)); \
653         set_pmd(pmdp, pmd); \
654 })
655
656 #define set_pud_safe(pudp, pud) \
657 ({ \
658         WARN_ON_ONCE(pud_present(*pudp) && !pud_same(*pudp, pud)); \
659         set_pud(pudp, pud); \
660 })
661
662 #define set_p4d_safe(p4dp, p4d) \
663 ({ \
664         WARN_ON_ONCE(p4d_present(*p4dp) && !p4d_same(*p4dp, p4d)); \
665         set_p4d(p4dp, p4d); \
666 })
667
668 #define set_pgd_safe(pgdp, pgd) \
669 ({ \
670         WARN_ON_ONCE(pgd_present(*pgdp) && !pgd_same(*pgdp, pgd)); \
671         set_pgd(pgdp, pgd); \
672 })
673
674 #ifndef __HAVE_ARCH_DO_SWAP_PAGE
675 /*
676  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
677  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
678  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
679  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
680  * page as metadata for the page. arch_do_swap_page() can restore this
681  * metadata when a page is swapped back in.
682  */
683 static inline void arch_do_swap_page(struct mm_struct *mm,
684                                      struct vm_area_struct *vma,
685                                      unsigned long addr,
686                                      pte_t pte, pte_t oldpte)
687 {
688
689 }
690 #endif
691
692 #ifndef __HAVE_ARCH_UNMAP_ONE
693 /*
694  * Some architectures support metadata associated with a page. When a
695  * page is being swapped out, this metadata must be saved so it can be
696  * restored when the page is swapped back in. SPARC M7 and newer
697  * processors support an ADI (Application Data Integrity) tag for the
698  * page as metadata for the page. arch_unmap_one() can save this
699  * metadata on a swap-out of a page.
700  */
701 static inline int arch_unmap_one(struct mm_struct *mm,
702                                   struct vm_area_struct *vma,
703                                   unsigned long addr,
704                                   pte_t orig_pte)
705 {
706         return 0;
707 }
708 #endif
709
710 /*
711  * Allow architectures to preserve additional metadata associated with
712  * swapped-out pages. The corresponding __HAVE_ARCH_SWAP_* macros and function
713  * prototypes must be defined in the arch-specific asm/pgtable.h file.
714  */
715 #ifndef __HAVE_ARCH_PREPARE_TO_SWAP
716 static inline int arch_prepare_to_swap(struct page *page)
717 {
718         return 0;
719 }
720 #endif
721
722 #ifndef __HAVE_ARCH_SWAP_INVALIDATE
723 static inline void arch_swap_invalidate_page(int type, pgoff_t offset)
724 {
725 }
726
727 static inline void arch_swap_invalidate_area(int type)
728 {
729 }
730 #endif
731
732 #ifndef __HAVE_ARCH_SWAP_RESTORE
733 static inline void arch_swap_restore(swp_entry_t entry, struct page *page)
734 {
735 }
736 #endif
737
738 #ifndef __HAVE_ARCH_PGD_OFFSET_GATE
739 #define pgd_offset_gate(mm, addr)       pgd_offset(mm, addr)
740 #endif
741
742 #ifndef __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
743 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr) (pte)
744 #endif
745
746 #ifndef pte_accessible
747 # define pte_accessible(mm, pte)        ((void)(pte), 1)
748 #endif
749
750 #ifndef flush_tlb_fix_spurious_fault
751 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) flush_tlb_page(vma, address)
752 #endif
753
754 /*
755  * When walking page tables, get the address of the next boundary,
756  * or the end address of the range if that comes earlier.  Although no
757  * vma end wraps to 0, rounded up __boundary may wrap to 0 throughout.
758  */
759
760 #define pgd_addr_end(addr, end)                                         \
761 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;  \
762         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
763 })
764
765 #ifndef p4d_addr_end
766 #define p4d_addr_end(addr, end)                                         \
767 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + P4D_SIZE) & P4D_MASK;      \
768         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
769 })
770 #endif
771
772 #ifndef pud_addr_end
773 #define pud_addr_end(addr, end)                                         \
774 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PUD_SIZE) & PUD_MASK;      \
775         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
776 })
777 #endif
778
779 #ifndef pmd_addr_end
780 #define pmd_addr_end(addr, end)                                         \
781 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + PMD_SIZE) & PMD_MASK;      \
782         (__boundary - 1 < (end) - 1)? __boundary: (end);                \
783 })
784 #endif
785
786 /*
787  * When walking page tables, we usually want to skip any p?d_none entries;
788  * and any p?d_bad entries - reporting the error before resetting to none.
789  * Do the tests inline, but report and clear the bad entry in mm/memory.c.
790  */
791 void pgd_clear_bad(pgd_t *);
792
793 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
794 void p4d_clear_bad(p4d_t *);
795 #else
796 #define p4d_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
797 #endif
798
799 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
800 void pud_clear_bad(pud_t *);
801 #else
802 #define pud_clear_bad(p4d)        do { } while (0)
803 #endif
804
805 void pmd_clear_bad(pmd_t *);
806
807 static inline int pgd_none_or_clear_bad(pgd_t *pgd)
808 {
809         if (pgd_none(*pgd))
810                 return 1;
811         if (unlikely(pgd_bad(*pgd))) {
812                 pgd_clear_bad(pgd);
813                 return 1;
814         }
815         return 0;
816 }
817
818 static inline int p4d_none_or_clear_bad(p4d_t *p4d)
819 {
820         if (p4d_none(*p4d))
821                 return 1;
822         if (unlikely(p4d_bad(*p4d))) {
823                 p4d_clear_bad(p4d);
824                 return 1;
825         }
826         return 0;
827 }
828
829 static inline int pud_none_or_clear_bad(pud_t *pud)
830 {
831         if (pud_none(*pud))
832                 return 1;
833         if (unlikely(pud_bad(*pud))) {
834                 pud_clear_bad(pud);
835                 return 1;
836         }
837         return 0;
838 }
839
840 static inline int pmd_none_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
841 {
842         if (pmd_none(*pmd))
843                 return 1;
844         if (unlikely(pmd_bad(*pmd))) {
845                 pmd_clear_bad(pmd);
846                 return 1;
847         }
848         return 0;
849 }
850
851 static inline pte_t __ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
852                                              unsigned long addr,
853                                              pte_t *ptep)
854 {
855         /*
856          * Get the current pte state, but zero it out to make it
857          * non-present, preventing the hardware from asynchronously
858          * updating it.
859          */
860         return ptep_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, ptep);
861 }
862
863 static inline void __ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
864                                              unsigned long addr,
865                                              pte_t *ptep, pte_t pte)
866 {
867         /*
868          * The pte is non-present, so there's no hardware state to
869          * preserve.
870          */
871         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, ptep, pte);
872 }
873
874 #ifndef __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION
875 /*
876  * Start a pte protection read-modify-write transaction, which
877  * protects against asynchronous hardware modifications to the pte.
878  * The intention is not to prevent the hardware from making pte
879  * updates, but to prevent any updates it may make from being lost.
880  *
881  * This does not protect against other software modifications of the
882  * pte; the appropriate pte lock must be held over the transaction.
883  *
884  * Note that this interface is intended to be batchable, meaning that
885  * ptep_modify_prot_commit may not actually update the pte, but merely
886  * queue the update to be done at some later time.  The update must be
887  * actually committed before the pte lock is released, however.
888  */
889 static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
890                                            unsigned long addr,
891                                            pte_t *ptep)
892 {
893         return __ptep_modify_prot_start(vma, addr, ptep);
894 }
895
896 /*
897  * Commit an update to a pte, leaving any hardware-controlled bits in
898  * the PTE unmodified.
899  */
900 static inline void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
901                                            unsigned long addr,
902                                            pte_t *ptep, pte_t old_pte, pte_t pte)
903 {
904         __ptep_modify_prot_commit(vma, addr, ptep, pte);
905 }
906 #endif /* __HAVE_ARCH_PTEP_MODIFY_PROT_TRANSACTION */
907 #endif /* CONFIG_MMU */
908
909 /*
910  * No-op macros that just return the current protection value. Defined here
911  * because these macros can be used even if CONFIG_MMU is not defined.
912  */
913
914 #ifndef pgprot_nx
915 #define pgprot_nx(prot) (prot)
916 #endif
917
918 #ifndef pgprot_noncached
919 #define pgprot_noncached(prot)  (prot)
920 #endif
921
922 #ifndef pgprot_writecombine
923 #define pgprot_writecombine pgprot_noncached
924 #endif
925
926 #ifndef pgprot_writethrough
927 #define pgprot_writethrough pgprot_noncached
928 #endif
929
930 #ifndef pgprot_device
931 #define pgprot_device pgprot_noncached
932 #endif
933
934 #ifndef pgprot_mhp
935 #define pgprot_mhp(prot)        (prot)
936 #endif
937
938 #ifdef CONFIG_MMU
939 #ifndef pgprot_modify
940 #define pgprot_modify pgprot_modify
941 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
942 {
943         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_noncached(oldprot)))
944                 newprot = pgprot_noncached(newprot);
945         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_writecombine(oldprot)))
946                 newprot = pgprot_writecombine(newprot);
947         if (pgprot_val(oldprot) == pgprot_val(pgprot_device(oldprot)))
948                 newprot = pgprot_device(newprot);
949         return newprot;
950 }
951 #endif
952 #endif /* CONFIG_MMU */
953
954 #ifndef pgprot_encrypted
955 #define pgprot_encrypted(prot)  (prot)
956 #endif
957
958 #ifndef pgprot_decrypted
959 #define pgprot_decrypted(prot)  (prot)
960 #endif
961
962 /*
963  * A facility to provide lazy MMU batching.  This allows PTE updates and
964  * page invalidations to be delayed until a call to leave lazy MMU mode
965  * is issued.  Some architectures may benefit from doing this, and it is
966  * beneficial for both shadow and direct mode hypervisors, which may batch
967  * the PTE updates which happen during this window.  Note that using this
968  * interface requires that read hazards be removed from the code.  A read
969  * hazard could result in the direct mode hypervisor case, since the actual
970  * write to the page tables may not yet have taken place, so reads though
971  * a raw PTE pointer after it has been modified are not guaranteed to be
972  * up to date.  This mode can only be entered and left under the protection of
973  * the page table locks for all page tables which may be modified.  In the UP
974  * case, this is required so that preemption is disabled, and in the SMP case,
975  * it must synchronize the delayed page table writes properly on other CPUs.
976  */
977 #ifndef __HAVE_ARCH_ENTER_LAZY_MMU_MODE
978 #define arch_enter_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
979 #define arch_leave_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
980 #define arch_flush_lazy_mmu_mode()      do {} while (0)
981 #endif
982
983 /*
984  * A facility to provide batching of the reload of page tables and
985  * other process state with the actual context switch code for
986  * paravirtualized guests.  By convention, only one of the batched
987  * update (lazy) modes (CPU, MMU) should be active at any given time,
988  * entry should never be nested, and entry and exits should always be
989  * paired.  This is for sanity of maintaining and reasoning about the
990  * kernel code.  In this case, the exit (end of the context switch) is
991  * in architecture-specific code, and so doesn't need a generic
992  * definition.
993  */
994 #ifndef __HAVE_ARCH_START_CONTEXT_SWITCH
995 #define arch_start_context_switch(prev) do {} while (0)
996 #endif
997
998 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
999 #ifndef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1000 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1001 {
1002         return pmd;
1003 }
1004
1005 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1006 {
1007         return 0;
1008 }
1009
1010 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1011 {
1012         return pmd;
1013 }
1014 #endif
1015 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
1016 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
1017 {
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
1022 {
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
1027 {
1028         return pte;
1029 }
1030
1031 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1032 {
1033         return pmd;
1034 }
1035
1036 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1037 {
1038         return pte;
1039 }
1040
1041 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1042 {
1043         return pmd;
1044 }
1045
1046 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1047 {
1048         return pte;
1049 }
1050
1051 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1052 {
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1057 {
1058         return pte;
1059 }
1060
1061 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1062 {
1063         return pmd;
1064 }
1065
1066 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1067 {
1068         return 0;
1069 }
1070
1071 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1072 {
1073         return pmd;
1074 }
1075 #endif
1076
1077 #ifndef __HAVE_PFNMAP_TRACKING
1078 /*
1079  * Interfaces that can be used by architecture code to keep track of
1080  * memory type of pfn mappings specified by the remap_pfn_range,
1081  * vmf_insert_pfn.
1082  */
1083
1084 /*
1085  * track_pfn_remap is called when a _new_ pfn mapping is being established
1086  * by remap_pfn_range() for physical range indicated by pfn and size.
1087  */
1088 static inline int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1089                                   unsigned long pfn, unsigned long addr,
1090                                   unsigned long size)
1091 {
1092         return 0;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * track_pfn_insert is called when a _new_ single pfn is established
1097  * by vmf_insert_pfn().
1098  */
1099 static inline void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1100                                     pfn_t pfn)
1101 {
1102 }
1103
1104 /*
1105  * track_pfn_copy is called when vma that is covering the pfnmap gets
1106  * copied through copy_page_range().
1107  */
1108 static inline int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma)
1109 {
1110         return 0;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * untrack_pfn is called while unmapping a pfnmap for a region.
1115  * untrack can be called for a specific region indicated by pfn and size or
1116  * can be for the entire vma (in which case pfn, size are zero).
1117  */
1118 static inline void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma,
1119                                unsigned long pfn, unsigned long size)
1120 {
1121 }
1122
1123 /*
1124  * untrack_pfn_moved is called while mremapping a pfnmap for a new region.
1125  */
1126 static inline void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma)
1127 {
1128 }
1129 #else
1130 extern int track_pfn_remap(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1131                            unsigned long pfn, unsigned long addr,
1132                            unsigned long size);
1133 extern void track_pfn_insert(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t *prot,
1134                              pfn_t pfn);
1135 extern int track_pfn_copy(struct vm_area_struct *vma);
1136 extern void untrack_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long pfn,
1137                         unsigned long size);
1138 extern void untrack_pfn_moved(struct vm_area_struct *vma);
1139 #endif
1140
1141 #ifdef CONFIG_MMU
1142 #ifdef __HAVE_COLOR_ZERO_PAGE
1143 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1144 {
1145         extern unsigned long zero_pfn;
1146         unsigned long offset_from_zero_pfn = pfn - zero_pfn;
1147         return offset_from_zero_pfn <= (zero_page_mask >> PAGE_SHIFT);
1148 }
1149
1150 #define my_zero_pfn(addr)       page_to_pfn(ZERO_PAGE(addr))
1151
1152 #else
1153 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1154 {
1155         extern unsigned long zero_pfn;
1156         return pfn == zero_pfn;
1157 }
1158
1159 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1160 {
1161         extern unsigned long zero_pfn;
1162         return zero_pfn;
1163 }
1164 #endif
1165 #else
1166 static inline int is_zero_pfn(unsigned long pfn)
1167 {
1168         return 0;
1169 }
1170
1171 static inline unsigned long my_zero_pfn(unsigned long addr)
1172 {
1173         return 0;
1174 }
1175 #endif /* CONFIG_MMU */
1176
1177 #ifdef CONFIG_MMU
1178
1179 #ifndef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1180 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
1181 {
1182         return 0;
1183 }
1184 #ifndef pmd_write
1185 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1186 {
1187         BUG();
1188         return 0;
1189 }
1190 #endif /* pmd_write */
1191 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1192
1193 #ifndef pud_write
1194 static inline int pud_write(pud_t pud)
1195 {
1196         BUG();
1197         return 0;
1198 }
1199 #endif /* pud_write */
1200
1201 #if !defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) || !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
1202 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
1203 {
1204         return 0;
1205 }
1206 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
1207 {
1208         return 0;
1209 }
1210 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
1211 {
1212         return 0;
1213 }
1214 #endif
1215
1216 #if !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || \
1217         (defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && \
1218          !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD))
1219 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
1220 {
1221         return 0;
1222 }
1223 #endif
1224
1225 /* See pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad for discussion. */
1226 static inline int pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud_t *pud)
1227 {
1228         pud_t pudval = READ_ONCE(*pud);
1229
1230         if (pud_none(pudval) || pud_trans_huge(pudval) || pud_devmap(pudval))
1231                 return 1;
1232         if (unlikely(pud_bad(pudval))) {
1233                 pud_clear_bad(pud);
1234                 return 1;
1235         }
1236         return 0;
1237 }
1238
1239 /* See pmd_trans_unstable for discussion. */
1240 static inline int pud_trans_unstable(pud_t *pud)
1241 {
1242 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&                     \
1243         defined(CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD)
1244         return pud_none_or_trans_huge_or_dev_or_clear_bad(pud);
1245 #else
1246         return 0;
1247 #endif
1248 }
1249
1250 #ifndef pmd_read_atomic
1251 static inline pmd_t pmd_read_atomic(pmd_t *pmdp)
1252 {
1253         /*
1254          * Depend on compiler for an atomic pmd read. NOTE: this is
1255          * only going to work, if the pmdval_t isn't larger than
1256          * an unsigned long.
1257          */
1258         return *pmdp;
1259 }
1260 #endif
1261
1262 #ifndef arch_needs_pgtable_deposit
1263 #define arch_needs_pgtable_deposit() (false)
1264 #endif
1265 /*
1266  * This function is meant to be used by sites walking pagetables with
1267  * the mmap_lock held in read mode to protect against MADV_DONTNEED and
1268  * transhuge page faults. MADV_DONTNEED can convert a transhuge pmd
1269  * into a null pmd and the transhuge page fault can convert a null pmd
1270  * into an hugepmd or into a regular pmd (if the hugepage allocation
1271  * fails). While holding the mmap_lock in read mode the pmd becomes
1272  * stable and stops changing under us only if it's not null and not a
1273  * transhuge pmd. When those races occurs and this function makes a
1274  * difference vs the standard pmd_none_or_clear_bad, the result is
1275  * undefined so behaving like if the pmd was none is safe (because it
1276  * can return none anyway). The compiler level barrier() is critically
1277  * important to compute the two checks atomically on the same pmdval.
1278  *
1279  * For 32bit kernels with a 64bit large pmd_t this automatically takes
1280  * care of reading the pmd atomically to avoid SMP race conditions
1281  * against pmd_populate() when the mmap_lock is hold for reading by the
1282  * caller (a special atomic read not done by "gcc" as in the generic
1283  * version above, is also needed when THP is disabled because the page
1284  * fault can populate the pmd from under us).
1285  */
1286 static inline int pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd_t *pmd)
1287 {
1288         pmd_t pmdval = pmd_read_atomic(pmd);
1289         /*
1290          * The barrier will stabilize the pmdval in a register or on
1291          * the stack so that it will stop changing under the code.
1292          *
1293          * When CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE=y on x86 32bit PAE,
1294          * pmd_read_atomic is allowed to return a not atomic pmdval
1295          * (for example pointing to an hugepage that has never been
1296          * mapped in the pmd). The below checks will only care about
1297          * the low part of the pmd with 32bit PAE x86 anyway, with the
1298          * exception of pmd_none(). So the important thing is that if
1299          * the low part of the pmd is found null, the high part will
1300          * be also null or the pmd_none() check below would be
1301          * confused.
1302          */
1303 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1304         barrier();
1305 #endif
1306         /*
1307          * !pmd_present() checks for pmd migration entries
1308          *
1309          * The complete check uses is_pmd_migration_entry() in linux/swapops.h
1310          * But using that requires moving current function and pmd_trans_unstable()
1311          * to linux/swapops.h to resolve dependency, which is too much code move.
1312          *
1313          * !pmd_present() is equivalent to is_pmd_migration_entry() currently,
1314          * because !pmd_present() pages can only be under migration not swapped
1315          * out.
1316          *
1317          * pmd_none() is preserved for future condition checks on pmd migration
1318          * entries and not confusing with this function name, although it is
1319          * redundant with !pmd_present().
1320          */
1321         if (pmd_none(pmdval) || pmd_trans_huge(pmdval) ||
1322                 (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION) && !pmd_present(pmdval)))
1323                 return 1;
1324         if (unlikely(pmd_bad(pmdval))) {
1325                 pmd_clear_bad(pmd);
1326                 return 1;
1327         }
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * This is a noop if Transparent Hugepage Support is not built into
1333  * the kernel. Otherwise it is equivalent to
1334  * pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(), and shall only be called in
1335  * places that already verified the pmd is not none and they want to
1336  * walk ptes while holding the mmap sem in read mode (write mode don't
1337  * need this). If THP is not enabled, the pmd can't go away under the
1338  * code even if MADV_DONTNEED runs, but if THP is enabled we need to
1339  * run a pmd_trans_unstable before walking the ptes after
1340  * split_huge_pmd returns (because it may have run when the pmd become
1341  * null, but then a page fault can map in a THP and not a regular page).
1342  */
1343 static inline int pmd_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1344 {
1345 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1346         return pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd);
1347 #else
1348         return 0;
1349 #endif
1350 }
1351
1352 /*
1353  * the ordering of these checks is important for pmds with _page_devmap set.
1354  * if we check pmd_trans_unstable() first we will trip the bad_pmd() check
1355  * inside of pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(). this will end up correctly
1356  * returning 1 but not before it spams dmesg with the pmd_clear_bad() output.
1357  */
1358 static inline int pmd_devmap_trans_unstable(pmd_t *pmd)
1359 {
1360         return pmd_devmap(*pmd) || pmd_trans_unstable(pmd);
1361 }
1362
1363 #ifndef CONFIG_NUMA_BALANCING
1364 /*
1365  * Technically a PTE can be PROTNONE even when not doing NUMA balancing but
1366  * the only case the kernel cares is for NUMA balancing and is only ever set
1367  * when the VMA is accessible. For PROT_NONE VMAs, the PTEs are not marked
1368  * _PAGE_PROTNONE so by default, implement the helper as "always no". It
1369  * is the responsibility of the caller to distinguish between PROT_NONE
1370  * protections and NUMA hinting fault protections.
1371  */
1372 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
1373 {
1374         return 0;
1375 }
1376
1377 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
1378 {
1379         return 0;
1380 }
1381 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1382
1383 #endif /* CONFIG_MMU */
1384
1385 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP
1386
1387 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1388 int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1389 int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d);
1390 #else
1391 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1392 {
1393         return 0;
1394 }
1395 static inline int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d)
1396 {
1397         return 0;
1398 }
1399 #endif /* !__PAGETABLE_P4D_FOLDED */
1400
1401 int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1402 int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot);
1403 int pud_clear_huge(pud_t *pud);
1404 int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd);
1405 int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr);
1406 int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr);
1407 int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr);
1408 #else   /* !CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1409 static inline int p4d_set_huge(p4d_t *p4d, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1410 {
1411         return 0;
1412 }
1413 static inline int pud_set_huge(pud_t *pud, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1414 {
1415         return 0;
1416 }
1417 static inline int pmd_set_huge(pmd_t *pmd, phys_addr_t addr, pgprot_t prot)
1418 {
1419         return 0;
1420 }
1421 static inline int p4d_clear_huge(p4d_t *p4d)
1422 {
1423         return 0;
1424 }
1425 static inline int pud_clear_huge(pud_t *pud)
1426 {
1427         return 0;
1428 }
1429 static inline int pmd_clear_huge(pmd_t *pmd)
1430 {
1431         return 0;
1432 }
1433 static inline int p4d_free_pud_page(p4d_t *p4d, unsigned long addr)
1434 {
1435         return 0;
1436 }
1437 static inline int pud_free_pmd_page(pud_t *pud, unsigned long addr)
1438 {
1439         return 0;
1440 }
1441 static inline int pmd_free_pte_page(pmd_t *pmd, unsigned long addr)
1442 {
1443         return 0;
1444 }
1445 #endif  /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
1446
1447 #ifndef __HAVE_ARCH_FLUSH_PMD_TLB_RANGE
1448 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1449 /*
1450  * ARCHes with special requirements for evicting THP backing TLB entries can
1451  * implement this. Otherwise also, it can help optimize normal TLB flush in
1452  * THP regime. Stock flush_tlb_range() typically has optimization to nuke the
1453  * entire TLB if flush span is greater than a threshold, which will
1454  * likely be true for a single huge page. Thus a single THP flush will
1455  * invalidate the entire TLB which is not desirable.
1456  * e.g. see arch/arc: flush_pmd_tlb_range
1457  */
1458 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1459 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     flush_tlb_range(vma, addr, end)
1460 #else
1461 #define flush_pmd_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1462 #define flush_pud_tlb_range(vma, addr, end)     BUILD_BUG()
1463 #endif
1464 #endif
1465
1466 struct file;
1467 int phys_mem_access_prot_allowed(struct file *file, unsigned long pfn,
1468                         unsigned long size, pgprot_t *vma_prot);
1469
1470 #ifndef CONFIG_X86_ESPFIX64
1471 static inline void init_espfix_bsp(void) { }
1472 #endif
1473
1474 extern void __init pgtable_cache_init(void);
1475
1476 #ifndef __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED
1477 static inline bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
1478 {
1479         return true;
1480 }
1481
1482 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1483 {
1484         return false;
1485 }
1486 #endif /* !_HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED */
1487
1488 /*
1489  * Architecture PAGE_KERNEL_* fallbacks
1490  *
1491  * Some architectures don't define certain PAGE_KERNEL_* flags. This is either
1492  * because they really don't support them, or the port needs to be updated to
1493  * reflect the required functionality. Below are a set of relatively safe
1494  * fallbacks, as best effort, which we can count on in lieu of the architectures
1495  * not defining them on their own yet.
1496  */
1497
1498 #ifndef PAGE_KERNEL_RO
1499 # define PAGE_KERNEL_RO PAGE_KERNEL
1500 #endif
1501
1502 #ifndef PAGE_KERNEL_EXEC
1503 # define PAGE_KERNEL_EXEC PAGE_KERNEL
1504 #endif
1505
1506 /*
1507  * Page Table Modification bits for pgtbl_mod_mask.
1508  *
1509  * These are used by the p?d_alloc_track*() set of functions an in the generic
1510  * vmalloc/ioremap code to track at which page-table levels entries have been
1511  * modified. Based on that the code can better decide when vmalloc and ioremap
1512  * mapping changes need to be synchronized to other page-tables in the system.
1513  */
1514 #define         __PGTBL_PGD_MODIFIED    0
1515 #define         __PGTBL_P4D_MODIFIED    1
1516 #define         __PGTBL_PUD_MODIFIED    2
1517 #define         __PGTBL_PMD_MODIFIED    3
1518 #define         __PGTBL_PTE_MODIFIED    4
1519
1520 #define         PGTBL_PGD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PGD_MODIFIED)
1521 #define         PGTBL_P4D_MODIFIED      BIT(__PGTBL_P4D_MODIFIED)
1522 #define         PGTBL_PUD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PUD_MODIFIED)
1523 #define         PGTBL_PMD_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PMD_MODIFIED)
1524 #define         PGTBL_PTE_MODIFIED      BIT(__PGTBL_PTE_MODIFIED)
1525
1526 /* Page-Table Modification Mask */
1527 typedef unsigned int pgtbl_mod_mask;
1528
1529 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
1530
1531 #if !defined(MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS) && !defined(CONFIG_64BIT)
1532 #ifdef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
1533 /*
1534  * ZSMALLOC needs to know the highest PFN on 32-bit architectures
1535  * with physical address space extension, but falls back to
1536  * BITS_PER_LONG otherwise.
1537  */
1538 #error Missing MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS definition
1539 #else
1540 #define MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS 32
1541 #endif
1542 #endif
1543
1544 #ifndef has_transparent_hugepage
1545 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1546 #define has_transparent_hugepage() 1
1547 #else
1548 #define has_transparent_hugepage() 0
1549 #endif
1550 #endif
1551
1552 /*
1553  * On some architectures it depends on the mm if the p4d/pud or pmd
1554  * layer of the page table hierarchy is folded or not.
1555  */
1556 #ifndef mm_p4d_folded
1557 #define mm_p4d_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_P4D_FOLDED)
1558 #endif
1559
1560 #ifndef mm_pud_folded
1561 #define mm_pud_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED)
1562 #endif
1563
1564 #ifndef mm_pmd_folded
1565 #define mm_pmd_folded(mm)       __is_defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED)
1566 #endif
1567
1568 #ifndef p4d_offset_lockless
1569 #define p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, address) p4d_offset(&(pgd), address)
1570 #endif
1571 #ifndef pud_offset_lockless
1572 #define pud_offset_lockless(p4dp, p4d, address) pud_offset(&(p4d), address)
1573 #endif
1574 #ifndef pmd_offset_lockless
1575 #define pmd_offset_lockless(pudp, pud, address) pmd_offset(&(pud), address)
1576 #endif
1577
1578 /*
1579  * p?d_leaf() - true if this entry is a final mapping to a physical address.
1580  * This differs from p?d_huge() by the fact that they are always available (if
1581  * the architecture supports large pages at the appropriate level) even
1582  * if CONFIG_HUGETLB_PAGE is not defined.
1583  * Only meaningful when called on a valid entry.
1584  */
1585 #ifndef pgd_leaf
1586 #define pgd_leaf(x)     0
1587 #endif
1588 #ifndef p4d_leaf
1589 #define p4d_leaf(x)     0
1590 #endif
1591 #ifndef pud_leaf
1592 #define pud_leaf(x)     0
1593 #endif
1594 #ifndef pmd_leaf
1595 #define pmd_leaf(x)     0
1596 #endif
1597
1598 #ifndef pgd_leaf_size
1599 #define pgd_leaf_size(x) (1ULL << PGDIR_SHIFT)
1600 #endif
1601 #ifndef p4d_leaf_size
1602 #define p4d_leaf_size(x) P4D_SIZE
1603 #endif
1604 #ifndef pud_leaf_size
1605 #define pud_leaf_size(x) PUD_SIZE
1606 #endif
1607 #ifndef pmd_leaf_size
1608 #define pmd_leaf_size(x) PMD_SIZE
1609 #endif
1610 #ifndef pte_leaf_size
1611 #define pte_leaf_size(x) PAGE_SIZE
1612 #endif
1613
1614 /*
1615  * Some architectures have MMUs that are configurable or selectable at boot
1616  * time. These lead to variable PTRS_PER_x. For statically allocated arrays it
1617  * helps to have a static maximum value.
1618  */
1619
1620 #ifndef MAX_PTRS_PER_PTE
1621 #define MAX_PTRS_PER_PTE PTRS_PER_PTE
1622 #endif
1623
1624 #ifndef MAX_PTRS_PER_PMD
1625 #define MAX_PTRS_PER_PMD PTRS_PER_PMD
1626 #endif
1627
1628 #ifndef MAX_PTRS_PER_PUD
1629 #define MAX_PTRS_PER_PUD PTRS_PER_PUD
1630 #endif
1631
1632 #ifndef MAX_PTRS_PER_P4D
1633 #define MAX_PTRS_PER_P4D PTRS_PER_P4D
1634 #endif
1635
1636 #endif /* _LINUX_PGTABLE_H */