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 #ifndef __ASSEMBLY__
  19 #include <linux/spinlock.h>
  20 #include <asm/x86_init.h>
  21 #include <asm/pkru.h>
  22 #include <asm/fpu/api.h>
  23 #include <asm/coco.h>
  24 #include <asm-generic/pgtable_uffd.h>
  25 #include <linux/page_table_check.h>
  26
  27 extern pgd_t early_top_pgt[PTRS_PER_PGD];
  28 bool __init __early_make_pgtable(unsigned long address, pmdval_t pmd);
  29
  30 void ptdump_walk_pgd_level(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm);
  31 void ptdump_walk_pgd_level_debugfs(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm,
  32                                    bool user);
  33 void ptdump_walk_pgd_level_checkwx(void);
  34 void ptdump_walk_user_pgd_level_checkwx(void);
  35
  36 /*
  37  * Macros to add or remove encryption attribute
  38  */
  39 #define pgprot_encrypted(prot)  __pgprot(cc_mkenc(pgprot_val(prot)))
  40 #define pgprot_decrypted(prot)  __pgprot(cc_mkdec(pgprot_val(prot)))
  41
  42 #ifdef CONFIG_DEBUG_WX
  43 #define debug_checkwx()         ptdump_walk_pgd_level_checkwx()
  44 #define debug_checkwx_user()    ptdump_walk_user_pgd_level_checkwx()
  45 #else
  46 #define debug_checkwx()         do { } while (0)
  47 #define debug_checkwx_user()    do { } while (0)
  48 #endif
  49
  50 /*
  51  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  52  * for zero-mapped memory areas etc..
  53  */
  54 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)]
  55         __visible;
  56 #define ZERO_PAGE(vaddr) ((void)(vaddr),virt_to_page(empty_zero_page))
  57
  58 extern spinlock_t pgd_lock;
  59 extern struct list_head pgd_list;
  60
  61 extern struct mm_struct *pgd_page_get_mm(struct page *page);
  62
  63 extern pmdval_t early_pmd_flags;
  64
  65 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_XXL
  66 #include <asm/paravirt.h>
  67 #else  /* !CONFIG_PARAVIRT_XXL */
  68 #define set_pte(ptep, pte)              native_set_pte(ptep, pte)
  69
  70 #define set_pte_atomic(ptep, pte)                                       \
  71         native_set_pte_atomic(ptep, pte)
  72
  73 #define set_pmd(pmdp, pmd)              native_set_pmd(pmdp, pmd)
  74
  75 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
  76 #define set_pgd(pgdp, pgd)              native_set_pgd(pgdp, pgd)
  77 #define pgd_clear(pgd)                  (pgtable_l5_enabled() ? native_pgd_clear(pgd) : 0)
  78 #endif
  79
  80 #ifndef set_p4d
  81 # define set_p4d(p4dp, p4d)             native_set_p4d(p4dp, p4d)
  82 #endif
  83
  84 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  85 #define p4d_clear(p4d)                  native_p4d_clear(p4d)
  86 #endif
  87
  88 #ifndef set_pud
  89 # define set_pud(pudp, pud)             native_set_pud(pudp, pud)
  90 #endif
  91
  92 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
  93 #define pud_clear(pud)                  native_pud_clear(pud)
  94 #endif
  95
  96 #define pte_clear(mm, addr, ptep)       native_pte_clear(mm, addr, ptep)
  97 #define pmd_clear(pmd)                  native_pmd_clear(pmd)
  98
  99 #define pgd_val(x)      native_pgd_val(x)
 100 #define __pgd(x)        native_make_pgd(x)
 101
 102 #ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
 103 #define p4d_val(x)      native_p4d_val(x)
 104 #define __p4d(x)        native_make_p4d(x)
 105 #endif
 106
 107 #ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 108 #define pud_val(x)      native_pud_val(x)
 109 #define __pud(x)        native_make_pud(x)
 110 #endif
 111
 112 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 113 #define pmd_val(x)      native_pmd_val(x)
 114 #define __pmd(x)        native_make_pmd(x)
 115 #endif
 116
 117 #define pte_val(x)      native_pte_val(x)
 118 #define __pte(x)        native_make_pte(x)
 119
 120 #define arch_end_context_switch(prev)   do {} while(0)
 121 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT_XXL */
 122
 123 /*
 124  * The following only work if pte_present() is true.
 125  * Undefined behaviour if not..
 126  */
 127 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 128 {
 129         return pte_flags(pte) & _PAGE_DIRTY;
 130 }
 131
 132 static inline int pte_young(pte_t pte)
 133 {
 134         return pte_flags(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 135 }
 136
 137 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 138 {
 139         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_DIRTY;
 140 }
 141
 142 #define pmd_young pmd_young
 143 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 144 {
 145         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_ACCESSED;
 146 }
 147
 148 static inline int pud_dirty(pud_t pud)
 149 {
 150         return pud_flags(pud) & _PAGE_DIRTY;
 151 }
 152
 153 static inline int pud_young(pud_t pud)
 154 {
 155         return pud_flags(pud) & _PAGE_ACCESSED;
 156 }
 157
 158 static inline int pte_write(pte_t pte)
 159 {
 160         return pte_flags(pte) & _PAGE_RW;
 161 }
 162
 163 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 164 {
 165         return pte_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 166 }
 167
 168 static inline int pte_global(pte_t pte)
 169 {
 170         return pte_flags(pte) & _PAGE_GLOBAL;
 171 }
 172
 173 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 174 {
 175         return !(pte_flags(pte) & _PAGE_NX);
 176 }
 177
 178 static inline int pte_special(pte_t pte)
 179 {
 180         return pte_flags(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 181 }
 182
 183 /* Entries that were set to PROT_NONE are inverted */
 184
 185 static inline u64 protnone_mask(u64 val);
 186
 187 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 188 {
 189         phys_addr_t pfn = pte_val(pte);
 190         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 191         return (pfn & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 192 }
 193
 194 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 195 {
 196         phys_addr_t pfn = pmd_val(pmd);
 197         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 198         return (pfn & pmd_pfn_mask(pmd)) >> PAGE_SHIFT;
 199 }
 200
 201 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 202 {
 203         phys_addr_t pfn = pud_val(pud);
 204         pfn ^= protnone_mask(pfn);
 205         return (pfn & pud_pfn_mask(pud)) >> PAGE_SHIFT;
 206 }
 207
 208 static inline unsigned long p4d_pfn(p4d_t p4d)
 209 {
 210         return (p4d_val(p4d) & p4d_pfn_mask(p4d)) >> PAGE_SHIFT;
 211 }
 212
 213 static inline unsigned long pgd_pfn(pgd_t pgd)
 214 {
 215         return (pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 216 }
 217
 218 #define p4d_leaf        p4d_large
 219 static inline int p4d_large(p4d_t p4d)
 220 {
 221         /* No 512 GiB pages yet */
 222         return 0;
 223 }
 224
 225 #define pte_page(pte)   pfn_to_page(pte_pfn(pte))
 226
 227 #define pmd_leaf        pmd_large
 228 static inline int pmd_large(pmd_t pte)
 229 {
 230         return pmd_flags(pte) & _PAGE_PSE;
 231 }
 232
 233 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 234 /* NOTE: when predicate huge page, consider also pmd_devmap, or use pmd_large */
 235 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 236 {
 237         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 238 }
 239
 240 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 241 static inline int pud_trans_huge(pud_t pud)
 242 {
 243         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE|_PAGE_DEVMAP)) == _PAGE_PSE;
 244 }
 245 #endif
 246
 247 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
 248 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 249 {
 250         return boot_cpu_has(X86_FEATURE_PSE);
 251 }
 252
 253 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
 254 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
 255 {
 256         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_DEVMAP);
 257 }
 258
 259 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
 260 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
 261 {
 262         return !!(pud_val(pud) & _PAGE_DEVMAP);
 263 }
 264 #else
 265 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
 266 {
 267         return 0;
 268 }
 269 #endif
 270
 271 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
 272 {
 273         return 0;
 274 }
 275 #endif
 276 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 277
 278 static inline pte_t pte_set_flags(pte_t pte, pteval_t set)
 279 {
 280         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 281
 282         return native_make_pte(v | set);
 283 }
 284
 285 static inline pte_t pte_clear_flags(pte_t pte, pteval_t clear)
 286 {
 287         pteval_t v = native_pte_val(pte);
 288
 289         return native_make_pte(v & ~clear);
 290 }
 291
 292 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 293 {
 294         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_RW);
 295 }
 296
 297 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_WP
 298 static inline int pte_uffd_wp(pte_t pte)
 299 {
 300         bool wp = pte_flags(pte) & _PAGE_UFFD_WP;
 301
 302 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 303         /*
 304          * Having write bit for wr-protect-marked present ptes is fatal,
 305          * because it means the uffd-wp bit will be ignored and write will
 306          * just go through.
 307          *
 308          * Use any chance of pgtable walking to verify this (e.g., when
 309          * page swapped out or being migrated for all purposes). It means
 310          * something is already wrong.  Tell the admin even before the
 311          * process crashes. We also nail it with wrong pgtable setup.
 312          */
 313         WARN_ON_ONCE(wp && pte_write(pte));
 314 #endif
 315
 316         return wp;
 317 }
 318
 319 static inline pte_t pte_mkuffd_wp(pte_t pte)
 320 {
 321         return pte_wrprotect(pte_set_flags(pte, _PAGE_UFFD_WP));
 322 }
 323
 324 static inline pte_t pte_clear_uffd_wp(pte_t pte)
 325 {
 326         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_UFFD_WP);
 327 }
 328 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_WP */
 329
 330 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 331 {
 332         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_DIRTY);
 333 }
 334
 335 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 336 {
 337         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 338 }
 339
 340 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 341 {
 342         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_NX);
 343 }
 344
 345 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 346 {
 347         return pte_set_flags(pte, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 348 }
 349
 350 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 351 {
 352         return pte_set_flags(pte, _PAGE_ACCESSED);
 353 }
 354
 355 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 356 {
 357         return pte_set_flags(pte, _PAGE_RW);
 358 }
 359
 360 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 361 {
 362         return pte_set_flags(pte, _PAGE_PSE);
 363 }
 364
 365 static inline pte_t pte_clrhuge(pte_t pte)
 366 {
 367         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_PSE);
 368 }
 369
 370 static inline pte_t pte_mkglobal(pte_t pte)
 371 {
 372         return pte_set_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 373 }
 374
 375 static inline pte_t pte_clrglobal(pte_t pte)
 376 {
 377         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_GLOBAL);
 378 }
 379
 380 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 381 {
 382         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL);
 383 }
 384
 385 static inline pte_t pte_mkdevmap(pte_t pte)
 386 {
 387         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SPECIAL|_PAGE_DEVMAP);
 388 }
 389
 390 static inline pmd_t pmd_set_flags(pmd_t pmd, pmdval_t set)
 391 {
 392         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 393
 394         return native_make_pmd(v | set);
 395 }
 396
 397 static inline pmd_t pmd_clear_flags(pmd_t pmd, pmdval_t clear)
 398 {
 399         pmdval_t v = native_pmd_val(pmd);
 400
 401         return native_make_pmd(v & ~clear);
 402 }
 403
 404 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 405 {
 406         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_RW);
 407 }
 408
 409 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_WP
 410 static inline int pmd_uffd_wp(pmd_t pmd)
 411 {
 412         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_UFFD_WP;
 413 }
 414
 415 static inline pmd_t pmd_mkuffd_wp(pmd_t pmd)
 416 {
 417         return pmd_wrprotect(pmd_set_flags(pmd, _PAGE_UFFD_WP));
 418 }
 419
 420 static inline pmd_t pmd_clear_uffd_wp(pmd_t pmd)
 421 {
 422         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_UFFD_WP);
 423 }
 424 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_WP */
 425
 426 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 427 {
 428         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 429 }
 430
 431 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 432 {
 433         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_DIRTY);
 434 }
 435
 436 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 437 {
 438         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 439 }
 440
 441 static inline pmd_t pmd_mkdevmap(pmd_t pmd)
 442 {
 443         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_DEVMAP);
 444 }
 445
 446 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 447 {
 448         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_PSE);
 449 }
 450
 451 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 452 {
 453         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_ACCESSED);
 454 }
 455
 456 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 457 {
 458         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_RW);
 459 }
 460
 461 static inline pud_t pud_set_flags(pud_t pud, pudval_t set)
 462 {
 463         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 464
 465         return native_make_pud(v | set);
 466 }
 467
 468 static inline pud_t pud_clear_flags(pud_t pud, pudval_t clear)
 469 {
 470         pudval_t v = native_pud_val(pud);
 471
 472         return native_make_pud(v & ~clear);
 473 }
 474
 475 static inline pud_t pud_mkold(pud_t pud)
 476 {
 477         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 478 }
 479
 480 static inline pud_t pud_mkclean(pud_t pud)
 481 {
 482         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_DIRTY);
 483 }
 484
 485 static inline pud_t pud_wrprotect(pud_t pud)
 486 {
 487         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_RW);
 488 }
 489
 490 static inline pud_t pud_mkdirty(pud_t pud)
 491 {
 492         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 493 }
 494
 495 static inline pud_t pud_mkdevmap(pud_t pud)
 496 {
 497         return pud_set_flags(pud, _PAGE_DEVMAP);
 498 }
 499
 500 static inline pud_t pud_mkhuge(pud_t pud)
 501 {
 502         return pud_set_flags(pud, _PAGE_PSE);
 503 }
 504
 505 static inline pud_t pud_mkyoung(pud_t pud)
 506 {
 507         return pud_set_flags(pud, _PAGE_ACCESSED);
 508 }
 509
 510 static inline pud_t pud_mkwrite(pud_t pud)
 511 {
 512         return pud_set_flags(pud, _PAGE_RW);
 513 }
 514
 515 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 516 static inline int pte_soft_dirty(pte_t pte)
 517 {
 518         return pte_flags(pte) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 519 }
 520
 521 static inline int pmd_soft_dirty(pmd_t pmd)
 522 {
 523         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 524 }
 525
 526 static inline int pud_soft_dirty(pud_t pud)
 527 {
 528         return pud_flags(pud) & _PAGE_SOFT_DIRTY;
 529 }
 530
 531 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 532 {
 533         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 534 }
 535
 536 static inline pmd_t pmd_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
 537 {
 538         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 539 }
 540
 541 static inline pud_t pud_mksoft_dirty(pud_t pud)
 542 {
 543         return pud_set_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 544 }
 545
 546 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 547 {
 548         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 549 }
 550
 551 static inline pmd_t pmd_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
 552 {
 553         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 554 }
 555
 556 static inline pud_t pud_clear_soft_dirty(pud_t pud)
 557 {
 558         return pud_clear_flags(pud, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 559 }
 560
 561 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 562
 563 /*
 564  * Mask out unsupported bits in a present pgprot.  Non-present pgprots
 565  * can use those bits for other purposes, so leave them be.
 566  */
 567 static inline pgprotval_t massage_pgprot(pgprot_t pgprot)
 568 {
 569         pgprotval_t protval = pgprot_val(pgprot);
 570
 571         if (protval & _PAGE_PRESENT)
 572                 protval &= __supported_pte_mask;
 573
 574         return protval;
 575 }
 576
 577 static inline pgprotval_t check_pgprot(pgprot_t pgprot)
 578 {
 579         pgprotval_t massaged_val = massage_pgprot(pgprot);
 580
 581         /* mmdebug.h can not be included here because of dependencies */
 582 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 583         WARN_ONCE(pgprot_val(pgprot) != massaged_val,
 584                   "attempted to set unsupported pgprot: %016llx "
 585                   "bits: %016llx supported: %016llx\n",
 586                   (u64)pgprot_val(pgprot),
 587                   (u64)pgprot_val(pgprot) ^ massaged_val,
 588                   (u64)__supported_pte_mask);
 589 #endif
 590
 591         return massaged_val;
 592 }
 593
 594 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 595 {
 596         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 597         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 598         pfn &= PTE_PFN_MASK;
 599         return __pte(pfn | check_pgprot(pgprot));
 600 }
 601
 602 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 603 {
 604         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 605         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 606         pfn &= PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK;
 607         return __pmd(pfn | check_pgprot(pgprot));
 608 }
 609
 610 static inline pud_t pfn_pud(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
 611 {
 612         phys_addr_t pfn = (phys_addr_t)page_nr << PAGE_SHIFT;
 613         pfn ^= protnone_mask(pgprot_val(pgprot));
 614         pfn &= PHYSICAL_PUD_PAGE_MASK;
 615         return __pud(pfn | check_pgprot(pgprot));
 616 }
 617
 618 static inline pmd_t pmd_mkinvalid(pmd_t pmd)
 619 {
 620         return pfn_pmd(pmd_pfn(pmd),
 621                       __pgprot(pmd_flags(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROTNONE)));
 622 }
 623
 624 static inline u64 flip_protnone_guard(u64 oldval, u64 val, u64 mask);
 625
 626 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 627 {
 628         pteval_t val = pte_val(pte), oldval = val;
 629
 630         /*
 631          * Chop off the NX bit (if present), and add the NX portion of
 632          * the newprot (if present):
 633          */
 634         val &= _PAGE_CHG_MASK;
 635         val |= check_pgprot(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 636         val = flip_protnone_guard(oldval, val, PTE_PFN_MASK);
 637         return __pte(val);
 638 }
 639
 640 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 641 {
 642         pmdval_t val = pmd_val(pmd), oldval = val;
 643
 644         val &= _HPAGE_CHG_MASK;
 645         val |= check_pgprot(newprot) & ~_HPAGE_CHG_MASK;
 646         val = flip_protnone_guard(oldval, val, PHYSICAL_PMD_PAGE_MASK);
 647         return __pmd(val);
 648 }
 649
 650 /*
 651  * mprotect needs to preserve PAT and encryption bits when updating
 652  * vm_page_prot
 653  */
 654 #define pgprot_modify pgprot_modify
 655 static inline pgprot_t pgprot_modify(pgprot_t oldprot, pgprot_t newprot)
 656 {
 657         pgprotval_t preservebits = pgprot_val(oldprot) & _PAGE_CHG_MASK;
 658         pgprotval_t addbits = pgprot_val(newprot) & ~_PAGE_CHG_MASK;
 659         return __pgprot(preservebits | addbits);
 660 }
 661
 662 #define pte_pgprot(x) __pgprot(pte_flags(x))
 663 #define pmd_pgprot(x) __pgprot(pmd_flags(x))
 664 #define pud_pgprot(x) __pgprot(pud_flags(x))
 665 #define p4d_pgprot(x) __pgprot(p4d_flags(x))
 666
 667 #define canon_pgprot(p) __pgprot(massage_pgprot(p))
 668
 669 static inline int is_new_memtype_allowed(u64 paddr, unsigned long size,
 670                                          enum page_cache_mode pcm,
 671                                          enum page_cache_mode new_pcm)
 672 {
 673         /*
 674          * PAT type is always WB for untracked ranges, so no need to check.
 675          */
 676         if (x86_platform.is_untracked_pat_range(paddr, paddr + size))
 677                 return 1;
 678
 679         /*
 680          * Certain new memtypes are not allowed with certain
 681          * requested memtype:
 682          * - request is uncached, return cannot be write-back
 683          * - request is write-combine, return cannot be write-back
 684          * - request is write-through, return cannot be write-back
 685          * - request is write-through, return cannot be write-combine
 686          */
 687         if ((pcm == _PAGE_CACHE_MODE_UC_MINUS &&
 688              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 689             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC &&
 690              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 691             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 692              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WB) ||
 693             (pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WT &&
 694              new_pcm == _PAGE_CACHE_MODE_WC)) {
 695                 return 0;
 696         }
 697
 698         return 1;
 699 }
 700
 701 pmd_t *populate_extra_pmd(unsigned long vaddr);
 702 pte_t *populate_extra_pte(unsigned long vaddr);
 703
 704 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
 705 pgd_t __pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd);
 706
 707 /*
 708  * Take a PGD location (pgdp) and a pgd value that needs to be set there.
 709  * Populates the user and returns the resulting PGD that must be set in
 710  * the kernel copy of the page tables.
 711  */
 712 static inline pgd_t pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 713 {
 714         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
 715                 return pgd;
 716         return __pti_set_user_pgtbl(pgdp, pgd);
 717 }
 718 #else   /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
 719 static inline pgd_t pti_set_user_pgtbl(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 720 {
 721         return pgd;
 722 }
 723 #endif  /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
 724
 725 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 726
 727
 728 #ifdef CONFIG_X86_32
 729 # include <asm/pgtable_32.h>
 730 #else
 731 # include <asm/pgtable_64.h>
 732 #endif
 733
 734 #ifndef __ASSEMBLY__
 735 #include <linux/mm_types.h>
 736 #include <linux/mmdebug.h>
 737 #include <linux/log2.h>
 738 #include <asm/fixmap.h>
 739
 740 static inline int pte_none(pte_t pte)
 741 {
 742         return !(pte.pte & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK));
 743 }
 744
 745 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 746 static inline int pte_same(pte_t a, pte_t b)
 747 {
 748         return a.pte == b.pte;
 749 }
 750
 751 static inline int pte_present(pte_t a)
 752 {
 753         return pte_flags(a) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE);
 754 }
 755
 756 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
 757 static inline int pte_devmap(pte_t a)
 758 {
 759         return (pte_flags(a) & _PAGE_DEVMAP) == _PAGE_DEVMAP;
 760 }
 761 #endif
 762
 763 #define pte_accessible pte_accessible
 764 static inline bool pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
 765 {
 766         if (pte_flags(a) & _PAGE_PRESENT)
 767                 return true;
 768
 769         if ((pte_flags(a) & _PAGE_PROTNONE) &&
 770                         atomic_read(&mm->tlb_flush_pending))
 771                 return true;
 772
 773         return false;
 774 }
 775
 776 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 777 {
 778         /*
 779          * Checking for _PAGE_PSE is needed too because
 780          * split_huge_page will temporarily clear the present bit (but
 781          * the _PAGE_PSE flag will remain set at all times while the
 782          * _PAGE_PRESENT bit is clear).
 783          */
 784         return pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROTNONE | _PAGE_PSE);
 785 }
 786
 787 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 788 /*
 789  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
 790  * comment in include/linux/pgtable.h
 791  */
 792 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 793 {
 794         return (pte_flags(pte) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 795                 == _PAGE_PROTNONE;
 796 }
 797
 798 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 799 {
 800         return (pmd_flags(pmd) & (_PAGE_PROTNONE | _PAGE_PRESENT))
 801                 == _PAGE_PROTNONE;
 802 }
 803 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 804
 805 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 806 {
 807         /* Only check low word on 32-bit platforms, since it might be
 808            out of sync with upper half. */
 809         unsigned long val = native_pmd_val(pmd);
 810         return (val & ~_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK) == 0;
 811 }
 812
 813 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 814 {
 815         return (unsigned long)__va(pmd_val(pmd) & pmd_pfn_mask(pmd));
 816 }
 817
 818 /*
 819  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 820  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 821  */
 822 #define pmd_page(pmd)   pfn_to_page(pmd_pfn(pmd))
 823
 824 /*
 825  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 826  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 827  *
 828  * (Currently stuck as a macro because of indirect forward reference
 829  * to linux/mm.h:page_to_nid())
 830  */
 831 #define mk_pte(page, pgprot)   pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 832
 833 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 834 {
 835         return (pmd_flags(pmd) & ~(_PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)) !=
 836                (_KERNPG_TABLE & ~_PAGE_ACCESSED);
 837 }
 838
 839 static inline unsigned long pages_to_mb(unsigned long npg)
 840 {
 841         return npg >> (20 - PAGE_SHIFT);
 842 }
 843
 844 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 845 static inline int pud_none(pud_t pud)
 846 {
 847         return (native_pud_val(pud) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 848 }
 849
 850 static inline int pud_present(pud_t pud)
 851 {
 852         return pud_flags(pud) & _PAGE_PRESENT;
 853 }
 854
 855 static inline pmd_t *pud_pgtable(pud_t pud)
 856 {
 857         return (pmd_t *)__va(pud_val(pud) & pud_pfn_mask(pud));
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 862  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 863  */
 864 #define pud_page(pud)   pfn_to_page(pud_pfn(pud))
 865
 866 #define pud_leaf        pud_large
 867 static inline int pud_large(pud_t pud)
 868 {
 869         return (pud_val(pud) & (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT)) ==
 870                 (_PAGE_PSE | _PAGE_PRESENT);
 871 }
 872
 873 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 874 {
 875         return (pud_flags(pud) & ~(_KERNPG_TABLE | _PAGE_USER)) != 0;
 876 }
 877 #else
 878 #define pud_leaf        pud_large
 879 static inline int pud_large(pud_t pud)
 880 {
 881         return 0;
 882 }
 883 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 884
 885 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 886 static inline int p4d_none(p4d_t p4d)
 887 {
 888         return (native_p4d_val(p4d) & ~(_PAGE_KNL_ERRATUM_MASK)) == 0;
 889 }
 890
 891 static inline int p4d_present(p4d_t p4d)
 892 {
 893         return p4d_flags(p4d) & _PAGE_PRESENT;
 894 }
 895
 896 static inline pud_t *p4d_pgtable(p4d_t p4d)
 897 {
 898         return (pud_t *)__va(p4d_val(p4d) & p4d_pfn_mask(p4d));
 899 }
 900
 901 /*
 902  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 903  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 904  */
 905 #define p4d_page(p4d)   pfn_to_page(p4d_pfn(p4d))
 906
 907 static inline int p4d_bad(p4d_t p4d)
 908 {
 909         unsigned long ignore_flags = _KERNPG_TABLE | _PAGE_USER;
 910
 911         if (IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION))
 912                 ignore_flags |= _PAGE_NX;
 913
 914         return (p4d_flags(p4d) & ~ignore_flags) != 0;
 915 }
 916 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 917
 918 static inline unsigned long p4d_index(unsigned long address)
 919 {
 920         return (address >> P4D_SHIFT) & (PTRS_PER_P4D - 1);
 921 }
 922
 923 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 4
 924 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 925 {
 926         if (!pgtable_l5_enabled())
 927                 return 1;
 928         return pgd_flags(pgd) & _PAGE_PRESENT;
 929 }
 930
 931 static inline unsigned long pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
 932 {
 933         return (unsigned long)__va((unsigned long)pgd_val(pgd) & PTE_PFN_MASK);
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Currently stuck as a macro due to indirect forward reference to
 938  * linux/mmzone.h's __section_mem_map_addr() definition:
 939  */
 940 #define pgd_page(pgd)   pfn_to_page(pgd_pfn(pgd))
 941
 942 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 943 static inline p4d_t *p4d_offset(pgd_t *pgd, unsigned long address)
 944 {
 945         if (!pgtable_l5_enabled())
 946                 return (p4d_t *)pgd;
 947         return (p4d_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + p4d_index(address);
 948 }
 949
 950 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 951 {
 952         unsigned long ignore_flags = _PAGE_USER;
 953
 954         if (!pgtable_l5_enabled())
 955                 return 0;
 956
 957         if (IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION))
 958                 ignore_flags |= _PAGE_NX;
 959
 960         return (pgd_flags(pgd) & ~ignore_flags) != _KERNPG_TABLE;
 961 }
 962
 963 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 964 {
 965         if (!pgtable_l5_enabled())
 966                 return 0;
 967         /*
 968          * There is no need to do a workaround for the KNL stray
 969          * A/D bit erratum here.  PGDs only point to page tables
 970          * except on 32-bit non-PAE which is not supported on
 971          * KNL.
 972          */
 973         return !native_pgd_val(pgd);
 974 }
 975 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 4 */
 976
 977 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
 978
 979 #define KERNEL_PGD_BOUNDARY     pgd_index(PAGE_OFFSET)
 980 #define KERNEL_PGD_PTRS         (PTRS_PER_PGD - KERNEL_PGD_BOUNDARY)
 981
 982 #ifndef __ASSEMBLY__
 983
 984 extern int direct_gbpages;
 985 void init_mem_mapping(void);
 986 void early_alloc_pgt_buf(void);
 987 extern void memblock_find_dma_reserve(void);
 988 void __init poking_init(void);
 989 unsigned long init_memory_mapping(unsigned long start,
 990                                   unsigned long end, pgprot_t prot);
 991
 992 #ifdef CONFIG_X86_64
 993 extern pgd_t trampoline_pgd_entry;
 994 #endif
 995
 996 /* local pte updates need not use xchg for locking */
 997 static inline pte_t native_local_ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 998 {
 999         pte_t res = *ptep;
1000
1001         /* Pure native function needs no input for mm, addr */
1002         native_pte_clear(NULL, 0, ptep);
1003         return res;
1004 }
1005
1006 static inline pmd_t native_local_pmdp_get_and_clear(pmd_t *pmdp)
1007 {
1008         pmd_t res = *pmdp;
1009
1010         native_pmd_clear(pmdp);
1011         return res;
1012 }
1013
1014 static inline pud_t native_local_pudp_get_and_clear(pud_t *pudp)
1015 {
1016         pud_t res = *pudp;
1017
1018         native_pud_clear(pudp);
1019         return res;
1020 }
1021
1022 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1023                               pte_t *ptep, pte_t pte)
1024 {
1025         page_table_check_pte_set(mm, addr, ptep, pte);
1026         set_pte(ptep, pte);
1027 }
1028
1029 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1030                               pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
1031 {
1032         page_table_check_pmd_set(mm, addr, pmdp, pmd);
1033         set_pmd(pmdp, pmd);
1034 }
1035
1036 static inline void set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1037                               pud_t *pudp, pud_t pud)
1038 {
1039         page_table_check_pud_set(mm, addr, pudp, pud);
1040         native_set_pud(pudp, pud);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * We only update the dirty/accessed state if we set
1045  * the dirty bit by hand in the kernel, since the hardware
1046  * will do the accessed bit for us, and we don't want to
1047  * race with other CPU's that might be updating the dirty
1048  * bit at the same time.
1049  */
1050 struct vm_area_struct;
1051
1052 #define  __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
1053 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1054                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
1055                                  pte_t entry, int dirty);
1056
1057 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1058 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1059                                      unsigned long addr, pte_t *ptep);
1060
1061 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1062 extern int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1063                                   unsigned long address, pte_t *ptep);
1064
1065 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
1066 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1067                                        pte_t *ptep)
1068 {
1069         pte_t pte = native_ptep_get_and_clear(ptep);
1070         page_table_check_pte_clear(mm, addr, pte);
1071         return pte;
1072 }
1073
1074 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR_FULL
1075 static inline pte_t ptep_get_and_clear_full(struct mm_struct *mm,
1076                                             unsigned long addr, pte_t *ptep,
1077                                             int full)
1078 {
1079         pte_t pte;
1080         if (full) {
1081                 /*
1082                  * Full address destruction in progress; paravirt does not
1083                  * care about updates and native needs no locking
1084                  */
1085                 pte = native_local_ptep_get_and_clear(ptep);
1086                 page_table_check_pte_clear(mm, addr, pte);
1087         } else {
1088                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
1089         }
1090         return pte;
1091 }
1092
1093 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
1094 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1095                                       unsigned long addr, pte_t *ptep)
1096 {
1097         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)&ptep->pte);
1098 }
1099
1100 #define flush_tlb_fix_spurious_fault(vma, address) do { } while (0)
1101
1102 #define mk_pmd(page, pgprot)   pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
1103
1104 #define  __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
1105 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1106                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
1107                                  pmd_t entry, int dirty);
1108 extern int pudp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
1109                                  unsigned long address, pud_t *pudp,
1110                                  pud_t entry, int dirty);
1111
1112 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
1113 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1114                                      unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
1115 extern int pudp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
1116                                      unsigned long addr, pud_t *pudp);
1117
1118 #define __HAVE_ARCH_PMDP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
1119 extern int pmdp_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
1120                                   unsigned long address, pmd_t *pmdp);
1121
1122
1123 #define pmd_write pmd_write
1124 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
1125 {
1126         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_RW;
1127 }
1128
1129 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1130 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1131                                        pmd_t *pmdp)
1132 {
1133         pmd_t pmd = native_pmdp_get_and_clear(pmdp);
1134
1135         page_table_check_pmd_clear(mm, addr, pmd);
1136
1137         return pmd;
1138 }
1139
1140 #define __HAVE_ARCH_PUDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
1141 static inline pud_t pudp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
1142                                         unsigned long addr, pud_t *pudp)
1143 {
1144         pud_t pud = native_pudp_get_and_clear(pudp);
1145
1146         page_table_check_pud_clear(mm, addr, pud);
1147
1148         return pud;
1149 }
1150
1151 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
1152 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
1153                                       unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
1154 {
1155         clear_bit(_PAGE_BIT_RW, (unsigned long *)pmdp);
1156 }
1157
1158 #define pud_write pud_write
1159 static inline int pud_write(pud_t pud)
1160 {
1161         return pud_flags(pud) & _PAGE_RW;
1162 }
1163
1164 #ifndef pmdp_establish
1165 #define pmdp_establish pmdp_establish
1166 static inline pmd_t pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
1167                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
1168 {
1169         page_table_check_pmd_set(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
1170         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP)) {
1171                 return xchg(pmdp, pmd);
1172         } else {
1173                 pmd_t old = *pmdp;
1174                 WRITE_ONCE(*pmdp, pmd);
1175                 return old;
1176         }
1177 }
1178 #endif
1179
1180 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE_AD
1181 extern pmd_t pmdp_invalidate_ad(struct vm_area_struct *vma,
1182                                 unsigned long address, pmd_t *pmdp);
1183
1184 /*
1185  * Page table pages are page-aligned.  The lower half of the top
1186  * level is used for userspace and the top half for the kernel.
1187  *
1188  * Returns true for parts of the PGD that map userspace and
1189  * false for the parts that map the kernel.
1190  */
1191 static inline bool pgdp_maps_userspace(void *__ptr)
1192 {
1193         unsigned long ptr = (unsigned long)__ptr;
1194
1195         return (((ptr & ~PAGE_MASK) / sizeof(pgd_t)) < PGD_KERNEL_START);
1196 }
1197
1198 #define pgd_leaf        pgd_large
1199 static inline int pgd_large(pgd_t pgd) { return 0; }
1200
1201 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1202 /*
1203  * All top-level PAGE_TABLE_ISOLATION page tables are order-1 pages
1204  * (8k-aligned and 8k in size).  The kernel one is at the beginning 4k and
1205  * the user one is in the last 4k.  To switch between them, you
1206  * just need to flip the 12th bit in their addresses.
1207  */
1208 #define PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT  PAGE_SHIFT
1209
1210 /*
1211  * This generates better code than the inline assembly in
1212  * __set_bit().
1213  */
1214 static inline void *ptr_set_bit(void *ptr, int bit)
1215 {
1216         unsigned long __ptr = (unsigned long)ptr;
1217
1218         __ptr |= BIT(bit);
1219         return (void *)__ptr;
1220 }
1221 static inline void *ptr_clear_bit(void *ptr, int bit)
1222 {
1223         unsigned long __ptr = (unsigned long)ptr;
1224
1225         __ptr &= ~BIT(bit);
1226         return (void *)__ptr;
1227 }
1228
1229 static inline pgd_t *kernel_to_user_pgdp(pgd_t *pgdp)
1230 {
1231         return ptr_set_bit(pgdp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1232 }
1233
1234 static inline pgd_t *user_to_kernel_pgdp(pgd_t *pgdp)
1235 {
1236         return ptr_clear_bit(pgdp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1237 }
1238
1239 static inline p4d_t *kernel_to_user_p4dp(p4d_t *p4dp)
1240 {
1241         return ptr_set_bit(p4dp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1242 }
1243
1244 static inline p4d_t *user_to_kernel_p4dp(p4d_t *p4dp)
1245 {
1246         return ptr_clear_bit(p4dp, PTI_PGTABLE_SWITCH_BIT);
1247 }
1248 #endif /* CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION */
1249
1250 /*
1251  * clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count);
1252  *
1253  *  dst - pointer to pgd range anywhere on a pgd page
1254  *  src - ""
1255  *  count - the number of pgds to copy.
1256  *
1257  * dst and src can be on the same page, but the range must not overlap,
1258  * and must not cross a page boundary.
1259  */
1260 static inline void clone_pgd_range(pgd_t *dst, pgd_t *src, int count)
1261 {
1262         memcpy(dst, src, count * sizeof(pgd_t));
1263 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION
1264         if (!static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1265                 return;
1266         /* Clone the user space pgd as well */
1267         memcpy(kernel_to_user_pgdp(dst), kernel_to_user_pgdp(src),
1268                count * sizeof(pgd_t));
1269 #endif
1270 }
1271
1272 #define PTE_SHIFT ilog2(PTRS_PER_PTE)
1273 static inline int page_level_shift(enum pg_level level)
1274 {
1275         return (PAGE_SHIFT - PTE_SHIFT) + level * PTE_SHIFT;
1276 }
1277 static inline unsigned long page_level_size(enum pg_level level)
1278 {
1279         return 1UL << page_level_shift(level);
1280 }
1281 static inline unsigned long page_level_mask(enum pg_level level)
1282 {
1283         return ~(page_level_size(level) - 1);
1284 }
1285
1286 /*
1287  * The x86 doesn't have any external MMU info: the kernel page
1288  * tables contain all the necessary information.
1289  */
1290 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
1291                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
1292 {
1293 }
1294 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
1295                 unsigned long addr, pmd_t *pmd)
1296 {
1297 }
1298 static inline void update_mmu_cache_pud(struct vm_area_struct *vma,
1299                 unsigned long addr, pud_t *pud)
1300 {
1301 }
1302 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
1303 {
1304         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
1305 }
1306
1307 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
1308 {
1309         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_EXCLUSIVE;
1310 }
1311
1312 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
1313 {
1314         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
1315 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
1318 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
1319 {
1320         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1321 }
1322
1323 static inline int pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
1324 {
1325         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1326 }
1327
1328 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
1329 {
1330         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1331 }
1332
1333 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1334 static inline pmd_t pmd_swp_mksoft_dirty(pmd_t pmd)
1335 {
1336         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1337 }
1338
1339 static inline int pmd_swp_soft_dirty(pmd_t pmd)
1340 {
1341         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY;
1342 }
1343
1344 static inline pmd_t pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd_t pmd)
1345 {
1346         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
1347 }
1348 #endif
1349 #endif
1350
1351 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_WP
1352 static inline pte_t pte_swp_mkuffd_wp(pte_t pte)
1353 {
1354         return pte_set_flags(pte, _PAGE_SWP_UFFD_WP);
1355 }
1356
1357 static inline int pte_swp_uffd_wp(pte_t pte)
1358 {
1359         return pte_flags(pte) & _PAGE_SWP_UFFD_WP;
1360 }
1361
1362 static inline pte_t pte_swp_clear_uffd_wp(pte_t pte)
1363 {
1364         return pte_clear_flags(pte, _PAGE_SWP_UFFD_WP);
1365 }
1366
1367 static inline pmd_t pmd_swp_mkuffd_wp(pmd_t pmd)
1368 {
1369         return pmd_set_flags(pmd, _PAGE_SWP_UFFD_WP);
1370 }
1371
1372 static inline int pmd_swp_uffd_wp(pmd_t pmd)
1373 {
1374         return pmd_flags(pmd) & _PAGE_SWP_UFFD_WP;
1375 }
1376
1377 static inline pmd_t pmd_swp_clear_uffd_wp(pmd_t pmd)
1378 {
1379         return pmd_clear_flags(pmd, _PAGE_SWP_UFFD_WP);
1380 }
1381 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_WP */
1382
1383 static inline u16 pte_flags_pkey(unsigned long pte_flags)
1384 {
1385 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
1386         /* ifdef to avoid doing 59-bit shift on 32-bit values */
1387         return (pte_flags & _PAGE_PKEY_MASK) >> _PAGE_BIT_PKEY_BIT0;
1388 #else
1389         return 0;
1390 #endif
1391 }
1392
1393 static inline bool __pkru_allows_pkey(u16 pkey, bool write)
1394 {
1395         u32 pkru = read_pkru();
1396
1397         if (!__pkru_allows_read(pkru, pkey))
1398                 return false;
1399         if (write && !__pkru_allows_write(pkru, pkey))
1400                 return false;
1401
1402         return true;
1403 }
1404
1405 /*
1406  * 'pteval' can come from a PTE, PMD or PUD.  We only check
1407  * _PAGE_PRESENT, _PAGE_USER, and _PAGE_RW in here which are the
1408  * same value on all 3 types.
1409  */
1410 static inline bool __pte_access_permitted(unsigned long pteval, bool write)
1411 {
1412         unsigned long need_pte_bits = _PAGE_PRESENT|_PAGE_USER;
1413
1414         if (write)
1415                 need_pte_bits |= _PAGE_RW;
1416
1417         if ((pteval & need_pte_bits) != need_pte_bits)
1418                 return 0;
1419
1420         return __pkru_allows_pkey(pte_flags_pkey(pteval), write);
1421 }
1422
1423 #define pte_access_permitted pte_access_permitted
1424 static inline bool pte_access_permitted(pte_t pte, bool write)
1425 {
1426         return __pte_access_permitted(pte_val(pte), write);
1427 }
1428
1429 #define pmd_access_permitted pmd_access_permitted
1430 static inline bool pmd_access_permitted(pmd_t pmd, bool write)
1431 {
1432         return __pte_access_permitted(pmd_val(pmd), write);
1433 }
1434
1435 #define pud_access_permitted pud_access_permitted
1436 static inline bool pud_access_permitted(pud_t pud, bool write)
1437 {
1438         return __pte_access_permitted(pud_val(pud), write);
1439 }
1440
1441 #define __HAVE_ARCH_PFN_MODIFY_ALLOWED 1
1442 extern bool pfn_modify_allowed(unsigned long pfn, pgprot_t prot);
1443
1444 static inline bool arch_has_pfn_modify_check(void)
1445 {
1446         return boot_cpu_has_bug(X86_BUG_L1TF);
1447 }
1448
1449 #define arch_has_hw_pte_young arch_has_hw_pte_young
1450 static inline bool arch_has_hw_pte_young(void)
1451 {
1452         return true;
1453 }
1454
1455 #ifdef CONFIG_XEN_PV
1456 #define arch_has_hw_nonleaf_pmd_young arch_has_hw_nonleaf_pmd_young
1457 static inline bool arch_has_hw_nonleaf_pmd_young(void)
1458 {
1459         return !cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XENPV);
1460 }
1461 #endif
1462
1463 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_CHECK
1464 static inline bool pte_user_accessible_page(pte_t pte)
1465 {
1466         return (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT) && (pte_val(pte) & _PAGE_USER);
1467 }
1468
1469 static inline bool pmd_user_accessible_page(pmd_t pmd)
1470 {
1471         return pmd_leaf(pmd) && (pmd_val(pmd) & _PAGE_PRESENT) && (pmd_val(pmd) & _PAGE_USER);
1472 }
1473
1474 static inline bool pud_user_accessible_page(pud_t pud)
1475 {
1476         return pud_leaf(pud) && (pud_val(pud) & _PAGE_PRESENT) && (pud_val(pud) & _PAGE_USER);
1477 }
1478 #endif
1479
1480 #endif  /* __ASSEMBLY__ */
1481
1482 #endif /* _ASM_X86_PGTABLE_H */