Impressum debug_vm_pgtable.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * This kernel test validates architecture page table helpers and
 * accessors and helps in verifying their continued compliance with
 * expected generic MM semantics.
 *
 * Copyright (C) 2019 ARM Ltd.
 *
 * Author: Anshuman Khandual <anshuman.khandual@arm.com>
 */
#define pr_fmt(fmt) "debug_vm_pgtable: [%-25s]: " fmt, __func__

#include <linux/gfp.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/hugetlb.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kconfig.h>
#include <linux/memblock.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/mman.h>
#include <linux/mm_types.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/pgtable.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/swap.h>
#include <linux/swapops.h>
#include <linux/start_kernel.h>
#include <linux/sched/mm.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/vmalloc.h>

#include <asm/cacheflush.h>
#include <asm/pgalloc.h>
#include <asm/tlbflush.h>

/*
 * Please refer Documentation/mm/arch_pgtable_helpers.rst for the semantics
 * expectations that are being validated here. All future changes in here
 * or the documentation need to be in sync.
 */
#define RANDOM_NZVALUE GENMASK(7, 0)

struct pgtable_debug_args {
 struct mm_struct *mm;
 struct vm_area_struct *vma;

 pgd_t   *pgdp;
 p4d_t   *p4dp;
 pud_t   *pudp;
 pmd_t   *pmdp;
 pte_t   *ptep;

 p4d_t   *start_p4dp;
 pud_t   *start_pudp;
 pmd_t   *start_pmdp;
 pgtable_t  start_ptep;

 unsigned long  vaddr;
 pgprot_t  page_prot;
 pgprot_t  page_prot_none;

 bool   is_contiguous_page;
 unsigned long  pud_pfn;
 unsigned long  pmd_pfn;
 unsigned long  pte_pfn;

 unsigned long  fixed_alignment;
 unsigned long  fixed_pgd_pfn;
 unsigned long  fixed_p4d_pfn;
 unsigned long  fixed_pud_pfn;
 unsigned long  fixed_pmd_pfn;
 unsigned long  fixed_pte_pfn;

 swp_entry_t  swp_entry;
};

static void __init pte_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args, int idx)
{
 pgprot_t prot = vm_get_page_prot(idx);
 pte_t pte = pfn_pte(args->fixed_pte_pfn, prot);
 unsigned long val = idx, *ptr = &val;

 pr_debug("Validating PTE basic (%pGv)\n", ptr);

 /*
  * This test needs to be executed after the given page table entry
  * is created with pfn_pte() to make sure that vm_get_page_prot(idx)
  * does not have the dirty bit enabled from the beginning. This is
  * important for platforms like arm64 where (!PTE_RDONLY) indicate
  * dirty bit being set.
 */
 WARN_ON(pte_dirty(pte_wrprotect(pte)));

 WARN_ON(!pte_same(pte, pte));
 WARN_ON(!pte_young(pte_mkyoung(pte_mkold(pte))));
 WARN_ON(!pte_dirty(pte_mkdirty(pte_mkclean(pte))));
 WARN_ON(!pte_write(pte_mkwrite(pte_wrprotect(pte), args->vma)));
 WARN_ON(pte_young(pte_mkold(pte_mkyoung(pte))));
 WARN_ON(pte_dirty(pte_mkclean(pte_mkdirty(pte))));
 WARN_ON(pte_write(pte_wrprotect(pte_mkwrite(pte, args->vma))));
 WARN_ON(pte_dirty(pte_wrprotect(pte_mkclean(pte))));
 WARN_ON(!pte_dirty(pte_wrprotect(pte_mkdirty(pte))));
}

static void __init pte_advanced_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 struct page *page;
 pte_t pte;

 /*
  * Architectures optimize set_pte_at by avoiding TLB flush.
  * This requires set_pte_at to be not used to update an
  * existing pte entry. Clear pte before we do set_pte_at
  *
  * flush_dcache_page() is called after set_pte_at() to clear
  * PG_arch_1 for the page on ARM64. The page flag isn't cleared
  * when it's released and page allocation check will fail when
  * the page is allocated again. For architectures other than ARM64,
  * the unexpected overhead of cache flushing is acceptable.
 */
 page = (args->pte_pfn != ULONG_MAX) ? pfn_to_page(args->pte_pfn) : NULL;
 if (!page)
  return;

 pr_debug("Validating PTE advanced\n");
 if (WARN_ON(!args->ptep))
  return;

 pte = pfn_pte(args->pte_pfn, args->page_prot);
 set_pte_at(args->mm, args->vaddr, args->ptep, pte);
 flush_dcache_page(page);
 ptep_set_wrprotect(args->mm, args->vaddr, args->ptep);
 pte = ptep_get(args->ptep);
 WARN_ON(pte_write(pte));
 ptep_get_and_clear(args->mm, args->vaddr, args->ptep);
 pte = ptep_get(args->ptep);
 WARN_ON(!pte_none(pte));

 pte = pfn_pte(args->pte_pfn, args->page_prot);
 pte = pte_wrprotect(pte);
 pte = pte_mkclean(pte);
 set_pte_at(args->mm, args->vaddr, args->ptep, pte);
 flush_dcache_page(page);
 pte = pte_mkwrite(pte, args->vma);
 pte = pte_mkdirty(pte);
 ptep_set_access_flags(args->vma, args->vaddr, args->ptep, pte, 1);
 pte = ptep_get(args->ptep);
 WARN_ON(!(pte_write(pte) && pte_dirty(pte)));
 ptep_get_and_clear_full(args->mm, args->vaddr, args->ptep, 1);
 pte = ptep_get(args->ptep);
 WARN_ON(!pte_none(pte));

 pte = pfn_pte(args->pte_pfn, args->page_prot);
 pte = pte_mkyoung(pte);
 set_pte_at(args->mm, args->vaddr, args->ptep, pte);
 flush_dcache_page(page);
 ptep_test_and_clear_young(args->vma, args->vaddr, args->ptep);
 pte = ptep_get(args->ptep);
 WARN_ON(pte_young(pte));

 ptep_get_and_clear_full(args->mm, args->vaddr, args->ptep, 1);
}

#ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
static void __init pmd_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args, int idx)
{
 pgprot_t prot = vm_get_page_prot(idx);
 unsigned long val = idx, *ptr = &val;
 pmd_t pmd;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD basic (%pGv)\n", ptr);
 pmd = pfn_pmd(args->fixed_pmd_pfn, prot);

 /*
  * This test needs to be executed after the given page table entry
  * is created with pfn_pmd() to make sure that vm_get_page_prot(idx)
  * does not have the dirty bit enabled from the beginning. This is
  * important for platforms like arm64 where (!PTE_RDONLY) indicate
  * dirty bit being set.
 */
 WARN_ON(pmd_dirty(pmd_wrprotect(pmd)));


 WARN_ON(!pmd_same(pmd, pmd));
 WARN_ON(!pmd_young(pmd_mkyoung(pmd_mkold(pmd))));
 WARN_ON(!pmd_dirty(pmd_mkdirty(pmd_mkclean(pmd))));
 WARN_ON(!pmd_write(pmd_mkwrite(pmd_wrprotect(pmd), args->vma)));
 WARN_ON(pmd_young(pmd_mkold(pmd_mkyoung(pmd))));
 WARN_ON(pmd_dirty(pmd_mkclean(pmd_mkdirty(pmd))));
 WARN_ON(pmd_write(pmd_wrprotect(pmd_mkwrite(pmd, args->vma))));
 WARN_ON(pmd_dirty(pmd_wrprotect(pmd_mkclean(pmd))));
 WARN_ON(!pmd_dirty(pmd_wrprotect(pmd_mkdirty(pmd))));
 /*
  * A huge page does not point to next level page table
  * entry. Hence this must qualify as pmd_bad().
 */
 WARN_ON(!pmd_bad(pmd_mkhuge(pmd)));
}

static void __init pmd_advanced_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 struct page *page;
 pmd_t pmd;
 unsigned long vaddr = args->vaddr;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 page = (args->pmd_pfn != ULONG_MAX) ? pfn_to_page(args->pmd_pfn) : NULL;
 if (!page)
  return;

 /*
  * flush_dcache_page() is called after set_pmd_at() to clear
  * PG_arch_1 for the page on ARM64. The page flag isn't cleared
  * when it's released and page allocation check will fail when
  * the page is allocated again. For architectures other than ARM64,
  * the unexpected overhead of cache flushing is acceptable.
 */
 pr_debug("Validating PMD advanced\n");
 /* Align the address wrt HPAGE_PMD_SIZE */
 vaddr &= HPAGE_PMD_MASK;

 pgtable_trans_huge_deposit(args->mm, args->pmdp, args->start_ptep);

 pmd = pfn_pmd(args->pmd_pfn, args->page_prot);
 set_pmd_at(args->mm, vaddr, args->pmdp, pmd);
 flush_dcache_page(page);
 pmdp_set_wrprotect(args->mm, vaddr, args->pmdp);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(pmd_write(pmd));
 pmdp_huge_get_and_clear(args->mm, vaddr, args->pmdp);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(!pmd_none(pmd));

 pmd = pfn_pmd(args->pmd_pfn, args->page_prot);
 pmd = pmd_wrprotect(pmd);
 pmd = pmd_mkclean(pmd);
 set_pmd_at(args->mm, vaddr, args->pmdp, pmd);
 flush_dcache_page(page);
 pmd = pmd_mkwrite(pmd, args->vma);
 pmd = pmd_mkdirty(pmd);
 pmdp_set_access_flags(args->vma, vaddr, args->pmdp, pmd, 1);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(!(pmd_write(pmd) && pmd_dirty(pmd)));
 pmdp_huge_get_and_clear_full(args->vma, vaddr, args->pmdp, 1);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(!pmd_none(pmd));

 pmd = pmd_mkhuge(pfn_pmd(args->pmd_pfn, args->page_prot));
 pmd = pmd_mkyoung(pmd);
 set_pmd_at(args->mm, vaddr, args->pmdp, pmd);
 flush_dcache_page(page);
 pmdp_test_and_clear_young(args->vma, vaddr, args->pmdp);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(pmd_young(pmd));

 /*  Clear the pte entries  */
 pmdp_huge_get_and_clear(args->mm, vaddr, args->pmdp);
 pgtable_trans_huge_withdraw(args->mm, args->pmdp);
}

static void __init pmd_leaf_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD leaf\n");
 pmd = pfn_pmd(args->fixed_pmd_pfn, args->page_prot);

 /*
  * PMD based THP is a leaf entry.
 */
 pmd = pmd_mkhuge(pmd);
 WARN_ON(!pmd_leaf(pmd));
}

#ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
static void __init pud_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args, int idx)
{
 pgprot_t prot = vm_get_page_prot(idx);
 unsigned long val = idx, *ptr = &val;
 pud_t pud;

 if (!has_transparent_pud_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PUD basic (%pGv)\n", ptr);
 pud = pfn_pud(args->fixed_pud_pfn, prot);

 /*
  * This test needs to be executed after the given page table entry
  * is created with pfn_pud() to make sure that vm_get_page_prot(idx)
  * does not have the dirty bit enabled from the beginning. This is
  * important for platforms like arm64 where (!PTE_RDONLY) indicate
  * dirty bit being set.
 */
 WARN_ON(pud_dirty(pud_wrprotect(pud)));

 WARN_ON(!pud_same(pud, pud));
 WARN_ON(!pud_young(pud_mkyoung(pud_mkold(pud))));
 WARN_ON(!pud_dirty(pud_mkdirty(pud_mkclean(pud))));
 WARN_ON(pud_dirty(pud_mkclean(pud_mkdirty(pud))));
 WARN_ON(!pud_write(pud_mkwrite(pud_wrprotect(pud))));
 WARN_ON(pud_write(pud_wrprotect(pud_mkwrite(pud))));
 WARN_ON(pud_young(pud_mkold(pud_mkyoung(pud))));
 WARN_ON(pud_dirty(pud_wrprotect(pud_mkclean(pud))));
 WARN_ON(!pud_dirty(pud_wrprotect(pud_mkdirty(pud))));

 if (mm_pmd_folded(args->mm))
  return;

 /*
  * A huge page does not point to next level page table
  * entry. Hence this must qualify as pud_bad().
 */
 WARN_ON(!pud_bad(pud_mkhuge(pud)));
}

static void __init pud_advanced_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 struct page *page;
 unsigned long vaddr = args->vaddr;
 pud_t pud;

 if (!has_transparent_pud_hugepage())
  return;

 page = (args->pud_pfn != ULONG_MAX) ? pfn_to_page(args->pud_pfn) : NULL;
 if (!page)
  return;

 /*
  * flush_dcache_page() is called after set_pud_at() to clear
  * PG_arch_1 for the page on ARM64. The page flag isn't cleared
  * when it's released and page allocation check will fail when
  * the page is allocated again. For architectures other than ARM64,
  * the unexpected overhead of cache flushing is acceptable.
 */
 pr_debug("Validating PUD advanced\n");
 /* Align the address wrt HPAGE_PUD_SIZE */
 vaddr &= HPAGE_PUD_MASK;

 pud = pfn_pud(args->pud_pfn, args->page_prot);
 set_pud_at(args->mm, vaddr, args->pudp, pud);
 flush_dcache_page(page);
 pudp_set_wrprotect(args->mm, vaddr, args->pudp);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(pud_write(pud));

#ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 pudp_huge_get_and_clear(args->mm, vaddr, args->pudp);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(!pud_none(pud));
#endif /* __PAGETABLE_PMD_FOLDED */
 pud = pfn_pud(args->pud_pfn, args->page_prot);
 pud = pud_wrprotect(pud);
 pud = pud_mkclean(pud);
 set_pud_at(args->mm, vaddr, args->pudp, pud);
 flush_dcache_page(page);
 pud = pud_mkwrite(pud);
 pud = pud_mkdirty(pud);
 pudp_set_access_flags(args->vma, vaddr, args->pudp, pud, 1);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(!(pud_write(pud) && pud_dirty(pud)));

#ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 pudp_huge_get_and_clear_full(args->vma, vaddr, args->pudp, 1);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(!pud_none(pud));
#endif /* __PAGETABLE_PMD_FOLDED */

 pud = pfn_pud(args->pud_pfn, args->page_prot);
 pud = pud_mkyoung(pud);
 set_pud_at(args->mm, vaddr, args->pudp, pud);
 flush_dcache_page(page);
 pudp_test_and_clear_young(args->vma, vaddr, args->pudp);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(pud_young(pud));

 pudp_huge_get_and_clear(args->mm, vaddr, args->pudp);
}

static void __init pud_leaf_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pud_t pud;

 if (!has_transparent_pud_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PUD leaf\n");
 pud = pfn_pud(args->fixed_pud_pfn, args->page_prot);
 /*
  * PUD based THP is a leaf entry.
 */
 pud = pud_mkhuge(pud);
 WARN_ON(!pud_leaf(pud));
}
#else  /* !CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
static void __init pud_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args, int idx) { }
static void __init pud_advanced_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pud_leaf_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
#else  /* !CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
static void __init pmd_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args, int idx) { }
static void __init pud_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args, int idx) { }
static void __init pmd_advanced_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pud_advanced_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pmd_leaf_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pud_leaf_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */

#ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP
static void __init pmd_huge_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 if (!arch_vmap_pmd_supported(args->page_prot) ||
     args->fixed_alignment < PMD_SIZE)
  return;

 pr_debug("Validating PMD huge\n");
 /*
  * X86 defined pmd_set_huge() verifies that the given
  * PMD is not a populated non-leaf entry.
 */
 WRITE_ONCE(*args->pmdp, __pmd(0));
 WARN_ON(!pmd_set_huge(args->pmdp, __pfn_to_phys(args->fixed_pmd_pfn), args->page_prot));
 WARN_ON(!pmd_clear_huge(args->pmdp));
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(!pmd_none(pmd));
}

static void __init pud_huge_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pud_t pud;

 if (!arch_vmap_pud_supported(args->page_prot) ||
     args->fixed_alignment < PUD_SIZE)
  return;

 pr_debug("Validating PUD huge\n");
 /*
  * X86 defined pud_set_huge() verifies that the given
  * PUD is not a populated non-leaf entry.
 */
 WRITE_ONCE(*args->pudp, __pud(0));
 WARN_ON(!pud_set_huge(args->pudp, __pfn_to_phys(args->fixed_pud_pfn), args->page_prot));
 WARN_ON(!pud_clear_huge(args->pudp));
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(!pud_none(pud));
}
#else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */
static void __init pmd_huge_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pud_huge_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_HUGE_VMAP */

static void __init p4d_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 p4d_t p4d;

 pr_debug("Validating P4D basic\n");
 memset(&p4d, RANDOM_NZVALUE, sizeof(p4d_t));
 WARN_ON(!p4d_same(p4d, p4d));
}

static void __init pgd_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pgd_t pgd;

 pr_debug("Validating PGD basic\n");
 memset(&pgd, RANDOM_NZVALUE, sizeof(pgd_t));
 WARN_ON(!pgd_same(pgd, pgd));
}

#ifndef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
static void __init pud_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pud_t pud = pudp_get(args->pudp);

 if (mm_pmd_folded(args->mm))
  return;

 pr_debug("Validating PUD clear\n");
 WARN_ON(pud_none(pud));
 pud_clear(args->pudp);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(!pud_none(pud));
}

static void __init pud_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pud_t pud;

 if (mm_pmd_folded(args->mm))
  return;

 pr_debug("Validating PUD populate\n");
 /*
  * This entry points to next level page table page.
  * Hence this must not qualify as pud_bad().
 */
 pud_populate(args->mm, args->pudp, args->start_pmdp);
 pud = pudp_get(args->pudp);
 WARN_ON(pud_bad(pud));
}
#else  /* !__PAGETABLE_PUD_FOLDED */
static void __init pud_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pud_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* PAGETABLE_PUD_FOLDED */

#ifndef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
static void __init p4d_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 p4d_t p4d = p4dp_get(args->p4dp);

 if (mm_pud_folded(args->mm))
  return;

 pr_debug("Validating P4D clear\n");
 WARN_ON(p4d_none(p4d));
 p4d_clear(args->p4dp);
 p4d = p4dp_get(args->p4dp);
 WARN_ON(!p4d_none(p4d));
}

static void __init p4d_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 p4d_t p4d;

 if (mm_pud_folded(args->mm))
  return;

 pr_debug("Validating P4D populate\n");
 /*
  * This entry points to next level page table page.
  * Hence this must not qualify as p4d_bad().
 */
 pud_clear(args->pudp);
 p4d_clear(args->p4dp);
 p4d_populate(args->mm, args->p4dp, args->start_pudp);
 p4d = p4dp_get(args->p4dp);
 WARN_ON(p4d_bad(p4d));
}

static void __init pgd_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pgd_t pgd = pgdp_get(args->pgdp);

 if (mm_p4d_folded(args->mm))
  return;

 pr_debug("Validating PGD clear\n");
 WARN_ON(pgd_none(pgd));
 pgd_clear(args->pgdp);
 pgd = pgdp_get(args->pgdp);
 WARN_ON(!pgd_none(pgd));
}

static void __init pgd_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pgd_t pgd;

 if (mm_p4d_folded(args->mm))
  return;

 pr_debug("Validating PGD populate\n");
 /*
  * This entry points to next level page table page.
  * Hence this must not qualify as pgd_bad().
 */
 p4d_clear(args->p4dp);
 pgd_clear(args->pgdp);
 pgd_populate(args->mm, args->pgdp, args->start_p4dp);
 pgd = pgdp_get(args->pgdp);
 WARN_ON(pgd_bad(pgd));
}
#else  /* !__PAGETABLE_P4D_FOLDED */
static void __init p4d_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pgd_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init p4d_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pgd_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* PAGETABLE_P4D_FOLDED */

static void __init pte_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 struct page *page;
 pte_t pte = pfn_pte(args->pte_pfn, args->page_prot);

 page = (args->pte_pfn != ULONG_MAX) ? pfn_to_page(args->pte_pfn) : NULL;
 if (!page)
  return;

 /*
  * flush_dcache_page() is called after set_pte_at() to clear
  * PG_arch_1 for the page on ARM64. The page flag isn't cleared
  * when it's released and page allocation check will fail when
  * the page is allocated again. For architectures other than ARM64,
  * the unexpected overhead of cache flushing is acceptable.
 */
 pr_debug("Validating PTE clear\n");
 if (WARN_ON(!args->ptep))
  return;

 set_pte_at(args->mm, args->vaddr, args->ptep, pte);
 WARN_ON(pte_none(pte));
 flush_dcache_page(page);
 barrier();
 ptep_clear(args->mm, args->vaddr, args->ptep);
 pte = ptep_get(args->ptep);
 WARN_ON(!pte_none(pte));
}

static void __init pmd_clear_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd = pmdp_get(args->pmdp);

 pr_debug("Validating PMD clear\n");
 WARN_ON(pmd_none(pmd));
 pmd_clear(args->pmdp);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(!pmd_none(pmd));
}

static void __init pmd_populate_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 pr_debug("Validating PMD populate\n");
 /*
  * This entry points to next level page table page.
  * Hence this must not qualify as pmd_bad().
 */
 pmd_populate(args->mm, args->pmdp, args->start_ptep);
 pmd = pmdp_get(args->pmdp);
 WARN_ON(pmd_bad(pmd));
}

static void __init pte_special_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pte_t pte = pfn_pte(args->fixed_pte_pfn, args->page_prot);

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL))
  return;

 pr_debug("Validating PTE special\n");
 WARN_ON(!pte_special(pte_mkspecial(pte)));
}

static void __init pte_protnone_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pte_t pte = pfn_pte(args->fixed_pte_pfn, args->page_prot_none);

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING))
  return;

 pr_debug("Validating PTE protnone\n");
 WARN_ON(!pte_protnone(pte));
 WARN_ON(!pte_present(pte));
}

#ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
static void __init pmd_protnone_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING))
  return;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD protnone\n");
 pmd = pmd_mkhuge(pfn_pmd(args->fixed_pmd_pfn, args->page_prot_none));
 WARN_ON(!pmd_protnone(pmd));
 WARN_ON(!pmd_present(pmd));
}
#else  /* !CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
static void __init pmd_protnone_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */

static void __init pte_soft_dirty_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pte_t pte = pfn_pte(args->fixed_pte_pfn, args->page_prot);

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY))
  return;

 pr_debug("Validating PTE soft dirty\n");
 WARN_ON(!pte_soft_dirty(pte_mksoft_dirty(pte)));
 WARN_ON(pte_soft_dirty(pte_clear_soft_dirty(pte)));
}

static void __init pte_swap_soft_dirty_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pte_t pte;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY))
  return;

 pr_debug("Validating PTE swap soft dirty\n");
 pte = swp_entry_to_pte(args->swp_entry);
 WARN_ON(!is_swap_pte(pte));

 WARN_ON(!pte_swp_soft_dirty(pte_swp_mksoft_dirty(pte)));
 WARN_ON(pte_swp_soft_dirty(pte_swp_clear_soft_dirty(pte)));
}

#ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
static void __init pmd_soft_dirty_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY))
  return;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD soft dirty\n");
 pmd = pfn_pmd(args->fixed_pmd_pfn, args->page_prot);
 WARN_ON(!pmd_soft_dirty(pmd_mksoft_dirty(pmd)));
 WARN_ON(pmd_soft_dirty(pmd_clear_soft_dirty(pmd)));
}

static void __init pmd_swap_soft_dirty_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY) ||
  !IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION))
  return;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD swap soft dirty\n");
 pmd = swp_entry_to_pmd(args->swp_entry);
 WARN_ON(!is_swap_pmd(pmd));

 WARN_ON(!pmd_swp_soft_dirty(pmd_swp_mksoft_dirty(pmd)));
 WARN_ON(pmd_swp_soft_dirty(pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd)));
}
#else  /* !CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
static void __init pmd_soft_dirty_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pmd_swap_soft_dirty_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */

static void __init pte_swap_exclusive_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 swp_entry_t entry, entry2;
 pte_t pte;

 pr_debug("Validating PTE swap exclusive\n");
 entry = args->swp_entry;

 pte = swp_entry_to_pte(entry);
 WARN_ON(pte_swp_exclusive(pte));
 WARN_ON(!is_swap_pte(pte));
 entry2 = pte_to_swp_entry(pte);
 WARN_ON(memcmp(&entry, &entry2, sizeof(entry)));

 pte = pte_swp_mkexclusive(pte);
 WARN_ON(!pte_swp_exclusive(pte));
 WARN_ON(!is_swap_pte(pte));
 WARN_ON(pte_swp_soft_dirty(pte));
 entry2 = pte_to_swp_entry(pte);
 WARN_ON(memcmp(&entry, &entry2, sizeof(entry)));

 pte = pte_swp_clear_exclusive(pte);
 WARN_ON(pte_swp_exclusive(pte));
 WARN_ON(!is_swap_pte(pte));
 entry2 = pte_to_swp_entry(pte);
 WARN_ON(memcmp(&entry, &entry2, sizeof(entry)));
}

static void __init pte_swap_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 swp_entry_t arch_entry;
 pte_t pte1, pte2;

 pr_debug("Validating PTE swap\n");
 pte1 = swp_entry_to_pte(args->swp_entry);
 WARN_ON(!is_swap_pte(pte1));

 arch_entry = __pte_to_swp_entry(pte1);
 pte2 = __swp_entry_to_pte(arch_entry);
 WARN_ON(memcmp(&pte1, &pte2, sizeof(pte1)));
}

#ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
static void __init pmd_swap_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 swp_entry_t arch_entry;
 pmd_t pmd1, pmd2;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD swap\n");
 pmd1 = swp_entry_to_pmd(args->swp_entry);
 WARN_ON(!is_swap_pmd(pmd1));

 arch_entry = __pmd_to_swp_entry(pmd1);
 pmd2 = __swp_entry_to_pmd(arch_entry);
 WARN_ON(memcmp(&pmd1, &pmd2, sizeof(pmd1)));
}
#else  /* !CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION */
static void __init pmd_swap_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION */

static void __init swap_migration_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 struct page *page;
 swp_entry_t swp;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION))
  return;

 /*
  * swap_migration_tests() requires a dedicated page as it needs to
  * be locked before creating a migration entry from it. Locking the
  * page that actually maps kernel text ('start_kernel') can be real
  * problematic. Lets use the allocated page explicitly for this
  * purpose.
 */
 page = (args->pte_pfn != ULONG_MAX) ? pfn_to_page(args->pte_pfn) : NULL;
 if (!page)
  return;

 pr_debug("Validating swap migration\n");

 /*
  * make_[readable|writable]_migration_entry() expects given page to
  * be locked, otherwise it stumbles upon a BUG_ON().
 */
 __SetPageLocked(page);
 swp = make_writable_migration_entry(page_to_pfn(page));
 WARN_ON(!is_migration_entry(swp));
 WARN_ON(!is_writable_migration_entry(swp));

 swp = make_readable_migration_entry(swp_offset(swp));
 WARN_ON(!is_migration_entry(swp));
 WARN_ON(is_writable_migration_entry(swp));

 swp = make_readable_migration_entry(page_to_pfn(page));
 WARN_ON(!is_migration_entry(swp));
 WARN_ON(is_writable_migration_entry(swp));
 __ClearPageLocked(page);
}

#ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
static void __init hugetlb_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pte_t pte;

 pr_debug("Validating HugeTLB basic\n");
 pte = pfn_pte(args->fixed_pmd_pfn, args->page_prot);
 pte = arch_make_huge_pte(pte, PMD_SHIFT, VM_ACCESS_FLAGS);

#ifdef CONFIG_ARCH_WANT_GENERAL_HUGETLB
 WARN_ON(!pte_huge(pte));
#endif
 WARN_ON(!huge_pte_dirty(huge_pte_mkdirty(pte)));
 WARN_ON(!huge_pte_write(huge_pte_mkwrite(huge_pte_wrprotect(pte))));
 WARN_ON(huge_pte_write(huge_pte_wrprotect(huge_pte_mkwrite(pte))));
}
#else  /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
static void __init hugetlb_basic_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */

#ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
static void __init pmd_thp_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pmd_t pmd;

 if (!has_transparent_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PMD based THP\n");
 /*
  * pmd_trans_huge() and pmd_present() must return positive after
  * MMU invalidation with pmd_mkinvalid(). This behavior is an
  * optimization for transparent huge page. pmd_trans_huge() must
  * be true if pmd_page() returns a valid THP to avoid taking the
  * pmd_lock when others walk over non transhuge pmds (i.e. there
  * are no THP allocated). Especially when splitting a THP and
  * removing the present bit from the pmd, pmd_trans_huge() still
  * needs to return true. pmd_present() should be true whenever
  * pmd_trans_huge() returns true.
 */
 pmd = pfn_pmd(args->fixed_pmd_pfn, args->page_prot);
 WARN_ON(!pmd_trans_huge(pmd_mkhuge(pmd)));

#ifndef __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
 WARN_ON(!pmd_trans_huge(pmd_mkinvalid(pmd_mkhuge(pmd))));
 WARN_ON(!pmd_present(pmd_mkinvalid(pmd_mkhuge(pmd))));
 WARN_ON(!pmd_leaf(pmd_mkinvalid(pmd_mkhuge(pmd))));
#endif /* __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE */
}

#ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD
static void __init pud_thp_tests(struct pgtable_debug_args *args)
{
 pud_t pud;

 if (!has_transparent_pud_hugepage())
  return;

 pr_debug("Validating PUD based THP\n");
 pud = pfn_pud(args->fixed_pud_pfn, args->page_prot);
 WARN_ON(!pud_trans_huge(pud_mkhuge(pud)));

 /*
  * pud_mkinvalid() has been dropped for now. Enable back
  * these tests when it comes back with a modified pud_present().
  *
  * WARN_ON(!pud_trans_huge(pud_mkinvalid(pud_mkhuge(pud))));
  * WARN_ON(!pud_present(pud_mkinvalid(pud_mkhuge(pud))));
 */
}
#else  /* !CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
static void __init pud_thp_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_TRANSPARENT_HUGEPAGE_PUD */
#else  /* !CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
static void __init pmd_thp_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
static void __init pud_thp_tests(struct pgtable_debug_args *args) { }
#endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */

static unsigned long __init get_random_vaddr(void)
{
 unsigned long random_vaddr, random_pages, total_user_pages;

 total_user_pages = (TASK_SIZE - FIRST_USER_ADDRESS) / PAGE_SIZE;

 random_pages = get_random_long() % total_user_pages;
 random_vaddr = FIRST_USER_ADDRESS + random_pages * PAGE_SIZE;

 return random_vaddr;
}

static void __init destroy_args(struct pgtable_debug_args *args)
{
 struct page *page = NULL;

 /* Free (huge) page */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&
     has_transparent_pud_hugepage() &&
     args->pud_pfn != ULONG_MAX) {
  if (args->is_contiguous_page) {
   free_contig_range(args->pud_pfn,
       (1 << (HPAGE_PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT)));
  } else {
   page = pfn_to_page(args->pud_pfn);
   __free_pages(page, HPAGE_PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
  }

  args->pud_pfn = ULONG_MAX;
  args->pmd_pfn = ULONG_MAX;
  args->pte_pfn = ULONG_MAX;
 }

 if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&
     has_transparent_hugepage() &&
     args->pmd_pfn != ULONG_MAX) {
  if (args->is_contiguous_page) {
   free_contig_range(args->pmd_pfn, (1 << HPAGE_PMD_ORDER));
  } else {
   page = pfn_to_page(args->pmd_pfn);
   __free_pages(page, HPAGE_PMD_ORDER);
  }

  args->pmd_pfn = ULONG_MAX;
  args->pte_pfn = ULONG_MAX;
 }

 if (args->pte_pfn != ULONG_MAX) {
  page = pfn_to_page(args->pte_pfn);
  __free_page(page);

  args->pte_pfn = ULONG_MAX;
 }

 /* Free page table entries */
 if (args->start_ptep) {
  pmd_clear(args->pmdp);
  pte_free(args->mm, args->start_ptep);
  mm_dec_nr_ptes(args->mm);
 }

 if (args->start_pmdp) {
  pud_clear(args->pudp);
  pmd_free(args->mm, args->start_pmdp);
  mm_dec_nr_pmds(args->mm);
 }

 if (args->start_pudp) {
  p4d_clear(args->p4dp);
  pud_free(args->mm, args->start_pudp);
  mm_dec_nr_puds(args->mm);
 }

 if (args->start_p4dp) {
  pgd_clear(args->pgdp);
  p4d_free(args->mm, args->start_p4dp);
 }

 /* Free vma and mm struct */
 if (args->vma)
  vm_area_free(args->vma);

 if (args->mm)
  mmput(args->mm);
}

static struct page * __init
debug_vm_pgtable_alloc_huge_page(struct pgtable_debug_args *args, int order)
{
 struct page *page = NULL;

#ifdef CONFIG_CONTIG_ALLOC
 if (order > MAX_PAGE_ORDER) {
  page = alloc_contig_pages((1 << order), GFP_KERNEL,
       first_online_node, NULL);
  if (page) {
   args->is_contiguous_page = true;
   return page;
  }
 }
#endif

 if (order <= MAX_PAGE_ORDER)
  page = alloc_pages(GFP_KERNEL, order);

 return page;
}

/*
 * Check if a physical memory range described by <pstart, pend> contains
 * an area that is of size psize, and aligned to psize.
 *
 * Don't use address 0, an all-zeroes physical address might mask bugs, and
 * it's not used on x86.
 */
static void  __init phys_align_check(phys_addr_t pstart,
         phys_addr_t pend, unsigned long psize,
         phys_addr_t *physp, unsigned long *alignp)
{
 phys_addr_t aligned_start, aligned_end;

 if (pstart == 0)
  pstart = PAGE_SIZE;

 aligned_start = ALIGN(pstart, psize);
 aligned_end = aligned_start + psize;

 if (aligned_end > aligned_start && aligned_end <= pend) {
  *alignp = psize;
  *physp = aligned_start;
 }
}

static void __init init_fixed_pfns(struct pgtable_debug_args *args)
{
 u64 idx;
 phys_addr_t phys, pstart, pend;

 /*
  * Initialize the fixed pfns. To do this, try to find a
  * valid physical range, preferably aligned to PUD_SIZE,
  * but settling for aligned to PMD_SIZE as a fallback. If
  * neither of those is found, use the physical address of
  * the start_kernel symbol.
  *
  * The memory doesn't need to be allocated, it just needs to exist
  * as usable memory. It won't be touched.
  *
  * The alignment is recorded, and can be checked to see if we
  * can run the tests that require an actual valid physical
  * address range on some architectures ({pmd,pud}_huge_test
  * on x86).
 */

 phys = __pa_symbol(&start_kernel);
 args->fixed_alignment = PAGE_SIZE;

 for_each_mem_range(idx, &pstart, &pend) {
  /* First check for a PUD-aligned area */
  phys_align_check(pstart, pend, PUD_SIZE, &phys,
     &args->fixed_alignment);

  /* If a PUD-aligned area is found, we're done */
  if (args->fixed_alignment == PUD_SIZE)
   break;

  /*
   * If no PMD-aligned area found yet, check for one,
   * but continue the loop to look for a PUD-aligned area.
 */
  if (args->fixed_alignment < PMD_SIZE)
   phys_align_check(pstart, pend, PMD_SIZE, &phys,
      &args->fixed_alignment);
 }

 args->fixed_pgd_pfn = __phys_to_pfn(phys & PGDIR_MASK);
 args->fixed_p4d_pfn = __phys_to_pfn(phys & P4D_MASK);
 args->fixed_pud_pfn = __phys_to_pfn(phys & PUD_MASK);
 args->fixed_pmd_pfn = __phys_to_pfn(phys & PMD_MASK);
 args->fixed_pte_pfn = __phys_to_pfn(phys & PAGE_MASK);
 WARN_ON(!pfn_valid(args->fixed_pte_pfn));
}


static int __init init_args(struct pgtable_debug_args *args)
{
 unsigned long max_swap_offset;
 struct page *page = NULL;
 int ret = 0;

 /*
  * Initialize the debugging data.
  *
  * vm_get_page_prot(VM_NONE) or vm_get_page_prot(VM_SHARED|VM_NONE)
  * will help create page table entries with PROT_NONE permission as
  * required for pxx_protnone_tests().
 */
 memset(args, 0, sizeof(*args));
 args->vaddr              = get_random_vaddr();
 args->page_prot          = vm_get_page_prot(VM_ACCESS_FLAGS);
 args->page_prot_none     = vm_get_page_prot(VM_NONE);
 args->is_contiguous_page = false;
 args->pud_pfn            = ULONG_MAX;
 args->pmd_pfn            = ULONG_MAX;
 args->pte_pfn            = ULONG_MAX;
 args->fixed_pgd_pfn      = ULONG_MAX;
 args->fixed_p4d_pfn      = ULONG_MAX;
 args->fixed_pud_pfn      = ULONG_MAX;
 args->fixed_pmd_pfn      = ULONG_MAX;
 args->fixed_pte_pfn      = ULONG_MAX;

 /* Allocate mm and vma */
 args->mm = mm_alloc();
 if (!args->mm) {
  pr_err("Failed to allocate mm struct\n");
  ret = -ENOMEM;
  goto error;
 }

 args->vma = vm_area_alloc(args->mm);
 if (!args->vma) {
  pr_err("Failed to allocate vma\n");
  ret = -ENOMEM;
  goto error;
 }

 /*
  * Allocate page table entries. They will be modified in the tests.
  * Lets save the page table entries so that they can be released
  * when the tests are completed.
 */
 args->pgdp = pgd_offset(args->mm, args->vaddr);
 args->p4dp = p4d_alloc(args->mm, args->pgdp, args->vaddr);
 if (!args->p4dp) {
  pr_err("Failed to allocate p4d entries\n");
  ret = -ENOMEM;
  goto error;
 }
 args->start_p4dp = p4d_offset(args->pgdp, 0UL);
 WARN_ON(!args->start_p4dp);

 args->pudp = pud_alloc(args->mm, args->p4dp, args->vaddr);
 if (!args->pudp) {
  pr_err("Failed to allocate pud entries\n");
  ret = -ENOMEM;
  goto error;
 }
 args->start_pudp = pud_offset(args->p4dp, 0UL);
 WARN_ON(!args->start_pudp);

 args->pmdp = pmd_alloc(args->mm, args->pudp, args->vaddr);
 if (!args->pmdp) {
  pr_err("Failed to allocate pmd entries\n");
  ret = -ENOMEM;
  goto error;
 }
 args->start_pmdp = pmd_offset(args->pudp, 0UL);
 WARN_ON(!args->start_pmdp);

 if (pte_alloc(args->mm, args->pmdp)) {
  pr_err("Failed to allocate pte entries\n");
  ret = -ENOMEM;
  goto error;
 }
 args->start_ptep = pmd_pgtable(pmdp_get(args->pmdp));
 WARN_ON(!args->start_ptep);

 init_fixed_pfns(args);

 /* See generic_max_swapfile_size(): probe the maximum offset */
 max_swap_offset = swp_offset(pte_to_swp_entry(swp_entry_to_pte(swp_entry(0, ~0UL))));
 /* Create a swp entry with all possible bits set */
 args->swp_entry = swp_entry((1 << MAX_SWAPFILES_SHIFT) - 1, max_swap_offset);

 /*
  * Allocate (huge) pages because some of the tests need to access
  * the data in the pages. The corresponding tests will be skipped
  * if we fail to allocate (huge) pages.
 */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&
     has_transparent_pud_hugepage()) {
  page = debug_vm_pgtable_alloc_huge_page(args,
    HPAGE_PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
  if (page) {
   args->pud_pfn = page_to_pfn(page);
   args->pmd_pfn = args->pud_pfn;
   args->pte_pfn = args->pud_pfn;
   return 0;
  }
 }

 if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&
     has_transparent_hugepage()) {
  page = debug_vm_pgtable_alloc_huge_page(args, HPAGE_PMD_ORDER);
  if (page) {
   args->pmd_pfn = page_to_pfn(page);
   args->pte_pfn = args->pmd_pfn;
   return 0;
  }
 }

 page = alloc_page(GFP_KERNEL);
 if (page)
  args->pte_pfn = page_to_pfn(page);

 return 0;

error:
 destroy_args(args);
 return ret;
}

static int __init debug_vm_pgtable(void)
{
 struct pgtable_debug_args args;
 spinlock_t *ptl = NULL;
 int idx, ret;

 pr_info("Validating architecture page table helpers\n");
 ret = init_args(&args);
 if (ret)
  return ret;

 /*
  * Iterate over each possible vm_flags to make sure that all
  * the basic page table transformation validations just hold
  * true irrespective of the starting protection value for a
  * given page table entry.
  *
  * Protection based vm_flags combinations are always linear
  * and increasing i.e starting from VM_NONE and going up to
  * (VM_SHARED | READ | WRITE | EXEC).
 */
#define VM_FLAGS_START (VM_NONE)
#define VM_FLAGS_END (VM_SHARED | VM_EXEC | VM_WRITE | VM_READ)

 for (idx = VM_FLAGS_START; idx <= VM_FLAGS_END; idx++) {
  pte_basic_tests(&args, idx);
  pmd_basic_tests(&args, idx);
  pud_basic_tests(&args, idx);
 }

 /*
  * Both P4D and PGD level tests are very basic which do not
  * involve creating page table entries from the protection
  * value and the given pfn. Hence just keep them out from
  * the above iteration for now to save some test execution
  * time.
 */
 p4d_basic_tests(&args);
 pgd_basic_tests(&args);

 pmd_leaf_tests(&args);
 pud_leaf_tests(&args);

 pte_special_tests(&args);
 pte_protnone_tests(&args);
 pmd_protnone_tests(&args);

 pte_soft_dirty_tests(&args);
 pmd_soft_dirty_tests(&args);
 pte_swap_soft_dirty_tests(&args);
 pmd_swap_soft_dirty_tests(&args);

 pte_swap_exclusive_tests(&args);

 pte_swap_tests(&args);
 pmd_swap_tests(&args);

 swap_migration_tests(&args);

 pmd_thp_tests(&args);
 pud_thp_tests(&args);

 hugetlb_basic_tests(&args);

 /*
  * Page table modifying tests. They need to hold
  * proper page table lock.
 */

 args.ptep = pte_offset_map_lock(args.mm, args.pmdp, args.vaddr, &ptl);
 pte_clear_tests(&args);
 pte_advanced_tests(&args);
 if (args.ptep)
  pte_unmap_unlock(args.ptep, ptl);

 ptl = pmd_lock(args.mm, args.pmdp);
 pmd_clear_tests(&args);
 pmd_advanced_tests(&args);
 pmd_huge_tests(&args);
 pmd_populate_tests(&args);
 spin_unlock(ptl);

 ptl = pud_lock(args.mm, args.pudp);
 pud_clear_tests(&args);
 pud_advanced_tests(&args);
 pud_huge_tests(&args);
 pud_populate_tests(&args);
 spin_unlock(ptl);

 spin_lock(&(args.mm->page_table_lock));
 p4d_clear_tests(&args);
 pgd_clear_tests(&args);
 p4d_populate_tests(&args);
 pgd_populate_tests(&args);
 spin_unlock(&(args.mm->page_table_lock));

 destroy_args(&args);
 return 0;
}
late_initcall(debug_vm_pgtable);