]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mm.h
remove-abs64-fix-fix
[karo-tx-linux.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/mmdebug.h>
9 #include <linux/gfp.h>
10 #include <linux/bug.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mmzone.h>
13 #include <linux/rbtree.h>
14 #include <linux/atomic.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/mm_types.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21 #include <linux/resource.h>
22 #include <linux/page_ext.h>
23 #include <linux/err.h>
24
25 struct mempolicy;
26 struct anon_vma;
27 struct anon_vma_chain;
28 struct file_ra_state;
29 struct user_struct;
30 struct writeback_control;
31 struct bdi_writeback;
32
33 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
34 extern unsigned long max_mapnr;
35
36 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
37 {
38         max_mapnr = limit;
39 }
40 #else
41 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
42 #endif
43
44 extern unsigned long totalram_pages;
45 extern void * high_memory;
46 extern int page_cluster;
47
48 #ifdef CONFIG_SYSCTL
49 extern int sysctl_legacy_va_layout;
50 #else
51 #define sysctl_legacy_va_layout 0
52 #endif
53
54 #include <asm/page.h>
55 #include <asm/pgtable.h>
56 #include <asm/processor.h>
57
58 #ifndef __pa_symbol
59 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
60 #endif
61
62 /*
63  * To prevent common memory management code establishing
64  * a zero page mapping on a read fault.
65  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
66  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
67  * related to the physical page in case of virtualization.
68  */
69 #ifndef mm_forbids_zeropage
70 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
71 #endif
72
73 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
74 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
75
76 extern int sysctl_overcommit_memory;
77 extern int sysctl_overcommit_ratio;
78 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
79
80 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
81                                     size_t *, loff_t *);
82 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
83                                     size_t *, loff_t *);
84
85 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
86
87 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
88 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
89
90 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
91 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
92
93 /*
94  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
95  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
96  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
97  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
98  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
99  * mmap() functions).
100  */
101
102 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
103
104 #ifndef CONFIG_MMU
105 extern struct rb_root nommu_region_tree;
106 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
107
108 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
109 #endif
110
111 /*
112  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
113  */
114 #define VM_NONE         0x00000000
115
116 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
117 #define VM_WRITE        0x00000002
118 #define VM_EXEC         0x00000004
119 #define VM_SHARED       0x00000008
120
121 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
122 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
123 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
124 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
125 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
126
127 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
128 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
129 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
130 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
131 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
132
133 #define VM_LOCKED       0x00002000
134 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
135
136                                         /* Used by sys_madvise() */
137 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
138 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
139
140 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
141 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
142 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
143 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
144 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
145 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
146 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
147 #define VM_ARCH_2       0x02000000
148 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
149
150 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
151 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
152 #else
153 # define VM_SOFTDIRTY   0
154 #endif
155
156 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
157 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
158 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
159 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
160
161 #if defined(CONFIG_X86)
162 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
163 #elif defined(CONFIG_PPC)
164 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
165 #elif defined(CONFIG_PARISC)
166 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
167 #elif defined(CONFIG_METAG)
168 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
169 #elif defined(CONFIG_IA64)
170 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
171 #elif !defined(CONFIG_MMU)
172 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
173 #endif
174
175 #if defined(CONFIG_X86)
176 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
177 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
178 #endif
179
180 #ifndef VM_GROWSUP
181 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
182 #endif
183
184 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
185 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
186
187 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
188 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
189 #endif
190
191 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
192 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
193 #else
194 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
195 #endif
196
197 /*
198  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
199  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
200  */
201 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
202
203 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
204 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
205
206 /* This mask is used to clear all the VMA flags used by mlock */
207 #define VM_LOCKED_CLEAR_MASK    (~(VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT))
208
209 /*
210  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
211  * low four bits) to a page protection mask..
212  */
213 extern pgprot_t protection_map[16];
214
215 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
216 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
217 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
218 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
219 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
220 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
221 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
222
223 /*
224  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
225  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
226  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
227  *
228  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
229  */
230 struct vm_fault {
231         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
232         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
233         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
234
235         struct page *cow_page;          /* Handler may choose to COW */
236         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
237                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
238                                          * is set (which is also implied by
239                                          * VM_FAULT_ERROR).
240                                          */
241         /* for ->map_pages() only */
242         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
243                                          * max_pgoff inclusive */
244         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
245 };
246
247 /*
248  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
249  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
250  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
251  */
252 struct vm_operations_struct {
253         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
254         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
255         int (*mremap)(struct vm_area_struct * area);
256         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
257         int (*pmd_fault)(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
258                                                 pmd_t *, unsigned int flags);
259         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
260
261         /* notification that a previously read-only page is about to become
262          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
263         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
264
265         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
266         int (*pfn_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
267
268         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
269          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
270          */
271         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
272                       void *buf, int len, int write);
273
274         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
275          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
276          * vma to be dumped unconditionally. */
277         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
278
279 #ifdef CONFIG_NUMA
280         /*
281          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
282          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
283          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
284          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
285          * mempolicy.
286          */
287         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
288
289         /*
290          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
291          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
292          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
293          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
294          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
295          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
296          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
297          * policy.
298          */
299         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
300                                         unsigned long addr);
301 #endif
302         /*
303          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
304          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
305          * (using pte_page()) would not find the correct page.
306          */
307         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
308                                           unsigned long addr);
309 };
310
311 struct mmu_gather;
312 struct inode;
313
314 #define page_private(page)              ((page)->private)
315 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
316
317 /*
318  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
319  * files which need it (119 of them)
320  */
321 #include <linux/page-flags.h>
322 #include <linux/huge_mm.h>
323
324 /*
325  * Methods to modify the page usage count.
326  *
327  * What counts for a page usage:
328  * - cache mapping   (page->mapping)
329  * - private data    (page->private)
330  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
331  *   is counted separately
332  *
333  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
334  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
335  */
336
337 /*
338  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
339  */
340 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
341 {
342         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
343         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
344 }
345
346 /*
347  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
348  * that is the case.
349  * This can be called when MMU is off so it must not access
350  * any of the virtual mappings.
351  */
352 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
353 {
354         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
355 }
356
357 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
358
359 enum {
360         REGION_INTERSECTS,
361         REGION_DISJOINT,
362         REGION_MIXED,
363 };
364
365 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, const char *type);
366
367 /* Support for virtually mapped pages */
368 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
369 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
370
371 /*
372  * Determine if an address is within the vmalloc range
373  *
374  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
375  * is no special casing required.
376  */
377 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
378 {
379 #ifdef CONFIG_MMU
380         unsigned long addr = (unsigned long)x;
381
382         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
383 #else
384         return 0;
385 #endif
386 }
387 #ifdef CONFIG_MMU
388 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
389 #else
390 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
391 {
392         return 0;
393 }
394 #endif
395
396 extern void kvfree(const void *addr);
397
398 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
399 {
400         return &page[1].compound_mapcount;
401 }
402
403 static inline int compound_mapcount(struct page *page)
404 {
405         if (!PageCompound(page))
406                 return 0;
407         page = compound_head(page);
408         return atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
409 }
410
411 /*
412  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
413  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
414  * and atomic_add_negative(-1).
415  */
416 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
417 {
418         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
419 }
420
421 static inline int page_mapcount(struct page *page)
422 {
423         int ret;
424         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
425
426         ret = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
427         if (PageCompound(page)) {
428                 page = compound_head(page);
429                 ret += atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
430                 if (PageDoubleMap(page))
431                         ret--;
432         }
433         return ret;
434 }
435
436 static inline int page_count(struct page *page)
437 {
438         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
439 }
440
441 static inline void get_page(struct page *page)
442 {
443         page = compound_head(page);
444         /*
445          * Getting a normal page or the head of a compound page
446          * requires to already have an elevated page->_count.
447          */
448         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
449         atomic_inc(&page->_count);
450 }
451
452 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
453 {
454         struct page *page = virt_to_page(x);
455
456         return compound_head(page);
457 }
458
459 /*
460  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
461  * the first time (boot or memory hotplug)
462  */
463 static inline void init_page_count(struct page *page)
464 {
465         atomic_set(&page->_count, 1);
466 }
467
468 void __put_page(struct page *page);
469
470 static inline void put_page(struct page *page)
471 {
472         page = compound_head(page);
473         if (put_page_testzero(page))
474                 __put_page(page);
475 }
476
477 void put_pages_list(struct list_head *pages);
478
479 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
480 int split_free_page(struct page *page);
481
482 /*
483  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
484  * prototype for that function and accessor functions.
485  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
486  */
487 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
488
489 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
490 enum compound_dtor_id {
491         NULL_COMPOUND_DTOR,
492         COMPOUND_PAGE_DTOR,
493 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
494         HUGETLB_PAGE_DTOR,
495 #endif
496 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
497         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
498 #endif
499         NR_COMPOUND_DTORS,
500 };
501 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[];
502
503 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
504                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
505 {
506         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
507         page[1].compound_dtor = compound_dtor;
508 }
509
510 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
511 {
512         VM_BUG_ON_PAGE(page[1].compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
513         return compound_page_dtors[page[1].compound_dtor];
514 }
515
516 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
517 {
518         if (!PageHead(page))
519                 return 0;
520         return page[1].compound_order;
521 }
522
523 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
524 {
525         page[1].compound_order = order;
526 }
527
528 void free_compound_page(struct page *page);
529
530 #ifdef CONFIG_MMU
531 /*
532  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
533  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
534  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
535  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
536  */
537 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
538 {
539         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
540                 pte = pte_mkwrite(pte);
541         return pte;
542 }
543
544 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
545                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
546 #endif
547
548 /*
549  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
550  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
551  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
552  * only one copy in memory, at most, normally.
553  *
554  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
555  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
556  *   freelist management in the buddy allocator.
557  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
558  *
559  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
560  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
561  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
562  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
563  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
564  *
565  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
566  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
567  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
568  * and page->virtual store page management information, but all other fields
569  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
570  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
571  * subsequently been given references to it.
572  *
573  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
574  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
575  * The following discussion applies only to them.
576  *
577  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
578  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
579  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
580  * into the filesystem to release these pages.
581  *
582  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
583  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
584  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
585  *
586  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
587  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
588  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
589  *
590  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
591  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
592  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
593  *
594  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
595  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
596  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
597  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
598  *
599  * All pagecache pages may be subject to I/O:
600  * - inode pages may need to be read from disk,
601  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
602  *   to be written back to the inode on disk,
603  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
604  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
605  *   back into memory.
606  */
607
608 /*
609  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
610  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
611  */
612
613 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
614 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
615 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
616 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
617 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
618
619 /*
620  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
621  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
622  * the compiler will optimise away reference to them.
623  */
624 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
625 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
626 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
627 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
628
629 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
630 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
631 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
632 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
633                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
634 #else
635 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
636 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
637                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
638 #endif
639
640 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
641
642 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
643 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
644 #endif
645
646 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
647 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
648 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
649 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
650 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
651
652 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
653 {
654         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
655 }
656
657 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
658 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
659 #endif
660
661 /*
662  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
663  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
664  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
665  * node id available in page flags.
666  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
667  * pages in a zone.
668  */
669 static inline int page_zone_id(struct page *page)
670 {
671         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
672 }
673
674 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
675 {
676 #ifdef CONFIG_NUMA
677         return zone->node;
678 #else
679         return 0;
680 #endif
681 }
682
683 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
684 extern int page_to_nid(const struct page *page);
685 #else
686 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
687 {
688         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
689 }
690 #endif
691
692 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
693 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
694 {
695         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
696 }
697
698 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
699 {
700         return cpupid & LAST__PID_MASK;
701 }
702
703 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
704 {
705         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
706 }
707
708 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
709 {
710         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
711 }
712
713 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
714 {
715         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
716 }
717
718 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
719 {
720         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
721 }
722
723 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
724 {
725         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
726 }
727
728 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
729 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
730 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
731 {
732         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
733 }
734
735 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
736 {
737         return page->_last_cpupid;
738 }
739 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
740 {
741         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
742 }
743 #else
744 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
745 {
746         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
747 }
748
749 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
750
751 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
752 {
753         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
754
755         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
756         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
757 }
758 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
759 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
760 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
761 {
762         return page_to_nid(page); /* XXX */
763 }
764
765 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
766 {
767         return page_to_nid(page); /* XXX */
768 }
769
770 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
771 {
772         return -1;
773 }
774
775 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
776 {
777         return -1;
778 }
779
780 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
781 {
782         return -1;
783 }
784
785 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
786 {
787         return -1;
788 }
789
790 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
791 {
792         return 1;
793 }
794
795 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
796 {
797 }
798
799 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
800 {
801         return false;
802 }
803 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
804
805 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
806 {
807         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
808 }
809
810 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
811 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
812 {
813         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
814         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
815 }
816
817 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
818 {
819         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
820 }
821 #endif
822
823 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
824 {
825         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
826         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
827 }
828
829 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
830 {
831         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
832         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
833 }
834
835 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
836         unsigned long node, unsigned long pfn)
837 {
838         set_page_zone(page, zone);
839         set_page_node(page, node);
840 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
841         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
842 #endif
843 }
844
845 #ifdef CONFIG_MEMCG
846 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
847 {
848         return page->mem_cgroup;
849 }
850
851 static inline void set_page_memcg(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
852 {
853         page->mem_cgroup = memcg;
854 }
855 #else
856 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
857 {
858         return NULL;
859 }
860
861 static inline void set_page_memcg(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
862 {
863 }
864 #endif
865
866 /*
867  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
868  */
869 #include <linux/vmstat.h>
870
871 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
872 {
873         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
874 }
875
876 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
877 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
878 #endif
879
880 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
881 static inline void *page_address(const struct page *page)
882 {
883         return page->virtual;
884 }
885 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
886 {
887         page->virtual = address;
888 }
889 #define page_address_init()  do { } while(0)
890 #endif
891
892 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
893 void *page_address(const struct page *page);
894 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
895 void page_address_init(void);
896 #endif
897
898 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
899 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
900 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
901 #define page_address_init()  do { } while(0)
902 #endif
903
904 extern void *page_rmapping(struct page *page);
905 extern struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page);
906 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
907
908 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
909
910 static inline
911 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
912 {
913         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
914                 return __page_file_mapping(page);
915
916         return page->mapping;
917 }
918
919 /*
920  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
921  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
922  */
923 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
924 {
925         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
926                 return page_private(page);
927         return page->index;
928 }
929
930 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
931
932 /*
933  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
934  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
935  */
936 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
937 {
938         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
939                 return __page_file_index(page);
940
941         return page->index;
942 }
943
944 /*
945  * Return true if this page is mapped into pagetables.
946  * For compound page it returns true if any subpage of compound page is mapped.
947  */
948 static inline bool page_mapped(struct page *page)
949 {
950         int i;
951         if (likely(!PageCompound(page)))
952                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
953         page = compound_head(page);
954         if (atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) >= 0)
955                 return true;
956         for (i = 0; i < hpage_nr_pages(page); i++) {
957                 if (atomic_read(&page[i]._mapcount) >= 0)
958                         return true;
959         }
960         return false;
961 }
962
963 /*
964  * Return true only if the page has been allocated with
965  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
966  * met implying that the system is under some pressure.
967  */
968 static inline bool page_is_pfmemalloc(struct page *page)
969 {
970         /*
971          * Page index cannot be this large so this must be
972          * a pfmemalloc page.
973          */
974         return page->index == -1UL;
975 }
976
977 /*
978  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
979  * page.
980  */
981 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
982 {
983         page->index = -1UL;
984 }
985
986 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
987 {
988         page->index = 0;
989 }
990
991 /*
992  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
993  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
994  * just gets major/minor fault counters bumped up.
995  */
996
997 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
998
999 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1000 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1001 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1002 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1003 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1004 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1005 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1006
1007 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1008 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1009 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1010 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1011
1012 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1013
1014 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1015                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1016                          VM_FAULT_FALLBACK)
1017
1018 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1019 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1020 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1021
1022 /*
1023  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1024  */
1025 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1026
1027 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1028
1029 /*
1030  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1031  * various contexts.
1032  */
1033 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1034
1035 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1036 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1037
1038 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1039 #ifdef CONFIG_SHMEM
1040 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1041 #else
1042 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1043 {
1044         return false;
1045 }
1046 #endif
1047
1048 extern int can_do_mlock(void);
1049 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1050 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1051
1052 /*
1053  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1054  */
1055 struct zap_details {
1056         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1057         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1058         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1059 };
1060
1061 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1062                 pte_t pte);
1063
1064 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1065                 unsigned long size);
1066 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1067                 unsigned long size, struct zap_details *);
1068 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1069                 unsigned long start, unsigned long end);
1070
1071 /**
1072  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1073  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1074  *             this handler is required to be able to handle
1075  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1076  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1077  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1078  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1079  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1080  * @test_walk: caller specific callback function to determine whether
1081  *             we walk over the current vma or not. A positive returned
1082  *             value means "do page table walk over the current vma,"
1083  *             and a negative one means "abort current page table walk
1084  *             right now." 0 means "skip the current vma."
1085  * @mm:        mm_struct representing the target process of page table walk
1086  * @vma:       vma currently walked (NULL if walking outside vmas)
1087  * @private:   private data for callbacks' usage
1088  *
1089  * (see the comment on walk_page_range() for more details)
1090  */
1091 struct mm_walk {
1092         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1093                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1094         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1095                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1096         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1097                         struct mm_walk *walk);
1098         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1099                              unsigned long addr, unsigned long next,
1100                              struct mm_walk *walk);
1101         int (*test_walk)(unsigned long addr, unsigned long next,
1102                         struct mm_walk *walk);
1103         struct mm_struct *mm;
1104         struct vm_area_struct *vma;
1105         void *private;
1106 };
1107
1108 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1109                 struct mm_walk *walk);
1110 int walk_page_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mm_walk *walk);
1111 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1112                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1113 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1114                         struct vm_area_struct *vma);
1115 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1116                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1117 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1118         unsigned long *pfn);
1119 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1120                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1121 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1122                         void *buf, int len, int write);
1123
1124 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1125                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1126 {
1127         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1128 }
1129
1130 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1131 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1132 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1133 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1134 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1135 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1136 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1137
1138 #ifdef CONFIG_MMU
1139 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1140                         unsigned long address, unsigned int flags);
1141 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1142                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1143 #else
1144 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1145                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1146                         unsigned int flags)
1147 {
1148         /* should never happen if there's no MMU */
1149         BUG();
1150         return VM_FAULT_SIGBUS;
1151 }
1152 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1153                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1154                 unsigned int fault_flags)
1155 {
1156         /* should never happen if there's no MMU */
1157         BUG();
1158         return -EFAULT;
1159 }
1160 #endif
1161
1162 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1163 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1164                 void *buf, int len, int write);
1165
1166 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1167                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1168                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1169                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1170 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1171                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1172                     int write, int force, struct page **pages,
1173                     struct vm_area_struct **vmas);
1174 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1175                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1176                     int write, int force, struct page **pages,
1177                     int *locked);
1178 long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1179                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1180                                int write, int force, struct page **pages,
1181                                unsigned int gup_flags);
1182 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1183                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1184                     int write, int force, struct page **pages);
1185 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1186                         struct page **pages);
1187
1188 /* Container for pinned pfns / pages */
1189 struct frame_vector {
1190         unsigned int nr_allocated;      /* Number of frames we have space for */
1191         unsigned int nr_frames; /* Number of frames stored in ptrs array */
1192         bool got_ref;           /* Did we pin pages by getting page ref? */
1193         bool is_pfns;           /* Does array contain pages or pfns? */
1194         void *ptrs[0];          /* Array of pinned pfns / pages. Use
1195                                  * pfns_vector_pages() or pfns_vector_pfns()
1196                                  * for access */
1197 };
1198
1199 struct frame_vector *frame_vector_create(unsigned int nr_frames);
1200 void frame_vector_destroy(struct frame_vector *vec);
1201 int get_vaddr_frames(unsigned long start, unsigned int nr_pfns,
1202                      bool write, bool force, struct frame_vector *vec);
1203 void put_vaddr_frames(struct frame_vector *vec);
1204 int frame_vector_to_pages(struct frame_vector *vec);
1205 void frame_vector_to_pfns(struct frame_vector *vec);
1206
1207 static inline unsigned int frame_vector_count(struct frame_vector *vec)
1208 {
1209         return vec->nr_frames;
1210 }
1211
1212 static inline struct page **frame_vector_pages(struct frame_vector *vec)
1213 {
1214         if (vec->is_pfns) {
1215                 int err = frame_vector_to_pages(vec);
1216
1217                 if (err)
1218                         return ERR_PTR(err);
1219         }
1220         return (struct page **)(vec->ptrs);
1221 }
1222
1223 static inline unsigned long *frame_vector_pfns(struct frame_vector *vec)
1224 {
1225         if (!vec->is_pfns)
1226                 frame_vector_to_pfns(vec);
1227         return (unsigned long *)(vec->ptrs);
1228 }
1229
1230 struct kvec;
1231 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1232                         struct page **pages);
1233 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1234 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1235
1236 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1237 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1238                               unsigned int length);
1239
1240 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1241 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1242 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1243                                 struct page *page);
1244 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping,
1245                           struct mem_cgroup *memcg);
1246 void account_page_cleaned(struct page *page, struct address_space *mapping,
1247                           struct mem_cgroup *memcg, struct bdi_writeback *wb);
1248 int set_page_dirty(struct page *page);
1249 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1250 void cancel_dirty_page(struct page *page);
1251 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1252
1253 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1254
1255 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1256 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1257 {
1258         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1259 }
1260
1261 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
1262 {
1263         return !vma->vm_ops;
1264 }
1265
1266 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1267                                              unsigned long addr)
1268 {
1269         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1270                 (vma->vm_start == addr) &&
1271                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1272 }
1273
1274 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1275 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1276 {
1277         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1278 }
1279
1280 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1281                                            unsigned long addr)
1282 {
1283         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1284                 (vma->vm_end == addr) &&
1285                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1286 }
1287
1288 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1289                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1290
1291 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1292                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1293                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1294                 bool need_rmap_locks);
1295 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1296                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1297                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1298 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1299                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1300                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1301
1302 /*
1303  * doesn't attempt to fault and will return short.
1304  */
1305 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1306                           struct page **pages);
1307 /*
1308  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1309  */
1310 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1311 {
1312         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1313
1314 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1315         /*
1316          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1317          * But it's never be expected number for users.
1318          */
1319         if (val < 0)
1320                 val = 0;
1321 #endif
1322         return (unsigned long)val;
1323 }
1324
1325 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1326 {
1327         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1328 }
1329
1330 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1331 {
1332         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1333 }
1334
1335 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1336 {
1337         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1338 }
1339
1340 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1341 {
1342         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1343                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1344 }
1345
1346 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1347 {
1348         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1349 }
1350
1351 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1352 {
1353         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1354 }
1355
1356 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1357 {
1358         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1359
1360         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1361                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1362 }
1363
1364 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1365 {
1366         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1367                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1368 }
1369
1370 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1371 {
1372         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1373 }
1374
1375 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1376                                          struct mm_struct *mm)
1377 {
1378         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1379
1380         if (*maxrss < hiwater_rss)
1381                 *maxrss = hiwater_rss;
1382 }
1383
1384 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1385 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1386 #else
1387 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1388 {
1389 }
1390 #endif
1391
1392 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1393
1394 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1395                                spinlock_t **ptl);
1396 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1397                                     spinlock_t **ptl)
1398 {
1399         pte_t *ptep;
1400         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1401         return ptep;
1402 }
1403
1404 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1405 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1406                                                 unsigned long address)
1407 {
1408         return 0;
1409 }
1410 #else
1411 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1412 #endif
1413
1414 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1415 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1416                                                 unsigned long address)
1417 {
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm) {}
1422
1423 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1424 {
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1429 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1430
1431 #else
1432 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1433
1434 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm)
1435 {
1436         atomic_long_set(&mm->nr_pmds, 0);
1437 }
1438
1439 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1440 {
1441         return atomic_long_read(&mm->nr_pmds);
1442 }
1443
1444 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1445 {
1446         atomic_long_inc(&mm->nr_pmds);
1447 }
1448
1449 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1450 {
1451         atomic_long_dec(&mm->nr_pmds);
1452 }
1453 #endif
1454
1455 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1456                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1457 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1458
1459 /*
1460  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1461  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1462  */
1463 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1464 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1465 {
1466         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1467                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1468 }
1469
1470 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1471 {
1472         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1473                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1474 }
1475 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1476
1477 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1478 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1479 void __init ptlock_cache_init(void);
1480 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1481 extern void ptlock_free(struct page *page);
1482
1483 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1484 {
1485         return page->ptl;
1486 }
1487 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1488 static inline void ptlock_cache_init(void)
1489 {
1490 }
1491
1492 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1493 {
1494         return true;
1495 }
1496
1497 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1498 {
1499 }
1500
1501 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1502 {
1503         return &page->ptl;
1504 }
1505 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1506
1507 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1508 {
1509         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1510 }
1511
1512 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1513 {
1514         /*
1515          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1516          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1517          *
1518          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1519          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
1520          */
1521         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1522         if (!ptlock_alloc(page))
1523                 return false;
1524         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1525         return true;
1526 }
1527
1528 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1529 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1530 {
1531         page->mapping = NULL;
1532         ptlock_free(page);
1533 }
1534
1535 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1536 /*
1537  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1538  */
1539 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1540 {
1541         return &mm->page_table_lock;
1542 }
1543 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1544 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1545 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1546 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1547
1548 static inline void pgtable_init(void)
1549 {
1550         ptlock_cache_init();
1551         pgtable_cache_init();
1552 }
1553
1554 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1555 {
1556         if (!ptlock_init(page))
1557                 return false;
1558         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1559         return true;
1560 }
1561
1562 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1563 {
1564         pte_lock_deinit(page);
1565         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1566 }
1567
1568 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1569 ({                                                      \
1570         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1571         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1572         *(ptlp) = __ptl;                                \
1573         spin_lock(__ptl);                               \
1574         __pte;                                          \
1575 })
1576
1577 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1578         spin_unlock(ptl);                               \
1579         pte_unmap(pte);                                 \
1580 } while (0)
1581
1582 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1583         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1584                                                         pmd, address))? \
1585          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1586
1587 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1588         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1589                                                         pmd, address))? \
1590                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1591
1592 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1593         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1594                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1595
1596 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1597
1598 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1599 {
1600         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1601         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1602 }
1603
1604 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1605 {
1606         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1607 }
1608
1609 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1610 {
1611 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1612         page->pmd_huge_pte = NULL;
1613 #endif
1614         return ptlock_init(page);
1615 }
1616
1617 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1618 {
1619 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1620         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1621 #endif
1622         ptlock_free(page);
1623 }
1624
1625 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1626
1627 #else
1628
1629 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1630 {
1631         return &mm->page_table_lock;
1632 }
1633
1634 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1635 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1636
1637 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1638
1639 #endif
1640
1641 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1642 {
1643         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1644         spin_lock(ptl);
1645         return ptl;
1646 }
1647
1648 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1649 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1650                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1651 extern void free_initmem(void);
1652
1653 /*
1654  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1655  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1656  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1657  * Return pages freed into the buddy system.
1658  */
1659 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1660                                         int poison, char *s);
1661
1662 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1663 /*
1664  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1665  * and totalram_pages.
1666  */
1667 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1668 #endif
1669
1670 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1671 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1672
1673 extern void reserve_bootmem_region(unsigned long start, unsigned long end);
1674
1675 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1676 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1677 {
1678         ClearPageReserved(page);
1679         init_page_count(page);
1680         __free_page(page);
1681 }
1682
1683 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1684 {
1685         __free_reserved_page(page);
1686         adjust_managed_page_count(page, 1);
1687 }
1688
1689 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1690 {
1691         SetPageReserved(page);
1692         adjust_managed_page_count(page, -1);
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1697  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1698  * range [0, UCHAR_MAX].
1699  * Return pages freed into the buddy system.
1700  */
1701 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1702 {
1703         extern char __init_begin[], __init_end[];
1704
1705         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1706                                   poison, "unused kernel");
1707 }
1708
1709 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1710 {
1711         int nid;
1712         unsigned long phys_pages = 0;
1713
1714         for_each_online_node(nid)
1715                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1716
1717         return phys_pages;
1718 }
1719
1720 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1721 /*
1722  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1723  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1724  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1725  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1726  * free_area_init_node()
1727  *
1728  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1729  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1730  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1731  * usage, an architecture is expected to do something like
1732  *
1733  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1734  *                                                       max_highmem_pfn};
1735  * for_each_valid_physical_page_range()
1736  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1737  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1738  *
1739  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1740  * registered physical page range.  Similarly
1741  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1742  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1743  *
1744  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1745  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1746  */
1747 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1748 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1749 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1750                                                 unsigned long end_pfn);
1751 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1752                                                 unsigned long end_pfn);
1753 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1754                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1755 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1756 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1757                                                 unsigned long max_low_pfn);
1758 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1759
1760 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1761
1762 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1763     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1764 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1765                                         struct mminit_pfnnid_cache *state)
1766 {
1767         return 0;
1768 }
1769 #else
1770 /* please see mm/page_alloc.c */
1771 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1772 /* there is a per-arch backend function. */
1773 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1774                                         struct mminit_pfnnid_cache *state);
1775 #endif
1776
1777 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1778 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1779                                 unsigned long, enum memmap_context);
1780 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1781 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1782 extern void mem_init(void);
1783 extern void __init mmap_init(void);
1784 extern void show_mem(unsigned int flags);
1785 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1786 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1787
1788 extern __printf(3, 4)
1789 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1790                 const char *fmt, ...);
1791
1792 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1793
1794 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1795 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1796
1797 /* page_alloc.c */
1798 extern int min_free_kbytes;
1799
1800 /* nommu.c */
1801 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1802 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1803
1804 /* interval_tree.c */
1805 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1806                               struct rb_root *root);
1807 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1808                                     struct vm_area_struct *prev,
1809                                     struct rb_root *root);
1810 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1811                               struct rb_root *root);
1812 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1813                                 unsigned long start, unsigned long last);
1814 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1815                                 unsigned long start, unsigned long last);
1816
1817 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1818         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1819              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1820
1821 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1822                                    struct rb_root *root);
1823 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1824                                    struct rb_root *root);
1825 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1826         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1827 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1828         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1829 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1830 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1831 #endif
1832
1833 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1834         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1835              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1836
1837 /* mmap.c */
1838 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1839 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1840         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1841 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1842         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1843         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1844         struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx);
1845 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1846 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1847         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1848 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1849 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1850         struct rb_node **, struct rb_node *);
1851 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1852 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1853         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1854         bool *need_rmap_locks);
1855 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1856
1857 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1858                                     unsigned long new,
1859                                     unsigned long start,
1860                                     unsigned long end_data,
1861                                     unsigned long start_data)
1862 {
1863         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1864                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1865                         return -ENOSPC;
1866         }
1867
1868         return 0;
1869 }
1870
1871 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1872 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1873
1874 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1875 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1876
1877 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1878 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1879                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1880                                    unsigned long flags,
1881                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1882 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1883 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1884                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1885                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1886
1887 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1888
1889 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1890         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1891 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1892         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1893         vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1894 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1895
1896 static inline unsigned long
1897 do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1898         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1899         unsigned long pgoff, unsigned long *populate)
1900 {
1901         return do_mmap(file, addr, len, prot, flags, 0, pgoff, populate);
1902 }
1903
1904 #ifdef CONFIG_MMU
1905 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1906                          int ignore_errors);
1907 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1908 {
1909         /* Ignore errors */
1910         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1911 }
1912 #else
1913 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1914 #endif
1915
1916 /* These take the mm semaphore themselves */
1917 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1918 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1919 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1920         unsigned long, unsigned long,
1921         unsigned long, unsigned long);
1922
1923 struct vm_unmapped_area_info {
1924 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1925         unsigned long flags;
1926         unsigned long length;
1927         unsigned long low_limit;
1928         unsigned long high_limit;
1929         unsigned long align_mask;
1930         unsigned long align_offset;
1931 };
1932
1933 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1934 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1935
1936 /*
1937  * Search for an unmapped address range.
1938  *
1939  * We are looking for a range that:
1940  * - does not intersect with any VMA;
1941  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1942  * - is at least the desired size.
1943  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1944  */
1945 static inline unsigned long
1946 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1947 {
1948         if (info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN)
1949                 return unmapped_area_topdown(info);
1950         else
1951                 return unmapped_area(info);
1952 }
1953
1954 /* truncate.c */
1955 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1956 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1957                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1958 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1959
1960 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1961 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1962 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1963 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1964
1965 /* mm/page-writeback.c */
1966 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1967 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1968
1969 /* readahead.c */
1970 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1971 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1972
1973 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1974                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1975
1976 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1977                                struct file_ra_state *ra,
1978                                struct file *filp,
1979                                pgoff_t offset,
1980                                unsigned long size);
1981
1982 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1983                                 struct file_ra_state *ra,
1984                                 struct file *filp,
1985                                 struct page *pg,
1986                                 pgoff_t offset,
1987                                 unsigned long size);
1988
1989 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1990 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1991
1992 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1993 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1994                 unsigned long address);
1995 #if VM_GROWSUP
1996 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1997 #else
1998   #define expand_upwards(vma, address) (0)
1999 #endif
2000
2001 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
2002 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
2003 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
2004                                              struct vm_area_struct **pprev);
2005
2006 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
2007    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
2008 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
2009 {
2010         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
2011
2012         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
2013                 vma = NULL;
2014         return vma;
2015 }
2016
2017 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2018 {
2019         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2020 }
2021
2022 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2023 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2024                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2025 {
2026         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2027
2028         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2029                 vma = NULL;
2030
2031         return vma;
2032 }
2033
2034 #ifdef CONFIG_MMU
2035 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2036 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2037 #else
2038 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2039 {
2040         return __pgprot(0);
2041 }
2042 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2043 {
2044         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2045 }
2046 #endif
2047
2048 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2049 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2050                         unsigned long start, unsigned long end);
2051 #endif
2052
2053 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2054 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2055                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2056 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2057 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2058                         unsigned long pfn);
2059 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2060                         unsigned long pfn);
2061 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2062
2063
2064 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2065                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2066                               unsigned int *page_mask);
2067
2068 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2069                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2070 {
2071         unsigned int unused_page_mask;
2072         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2073 }
2074
2075 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2076 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2077 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2078 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2079 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2080 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2081                                  * and return without waiting upon it */
2082 #define FOLL_POPULATE   0x40    /* fault in page */
2083 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2084 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2085 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2086 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2087 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2088 #define FOLL_MLOCK      0x1000  /* lock present pages */
2089
2090 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2091                         void *data);
2092 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2093                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2094
2095 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2096 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
2097 #else
2098 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
2099                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
2100 {
2101         mm->total_vm += pages;
2102 }
2103 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2104
2105 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2106 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2107 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2108
2109 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2110 {
2111         return _debug_pagealloc_enabled;
2112 }
2113
2114 static inline void
2115 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2116 {
2117         if (!debug_pagealloc_enabled())
2118                 return;
2119
2120         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2121 }
2122 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2123 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2124 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2125 #else
2126 static inline void
2127 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2128 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2129 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2130 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2131 #endif
2132
2133 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2134 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2135 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2136 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2137 #else
2138 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2139 {
2140         return NULL;
2141 }
2142 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2143 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2144 {
2145         return 0;
2146 }
2147 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2148
2149 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2150 extern int sysctl_drop_caches;
2151 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2152                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2153 #endif
2154
2155 void drop_slab(void);
2156 void drop_slab_node(int nid);
2157
2158 #ifndef CONFIG_MMU
2159 #define randomize_va_space 0
2160 #else
2161 extern int randomize_va_space;
2162 #endif
2163
2164 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2165 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2166
2167 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2168                                    unsigned long pnum_begin,
2169                                    unsigned long pnum_end,
2170                                    unsigned long map_count,
2171                                    int nodeid);
2172
2173 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2174 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2175 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2176 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2177 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2178 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2179 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2180 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2181 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2182                                int node);
2183 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2184 void vmemmap_populate_print_last(void);
2185 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2186 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2187 #endif
2188 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2189                                   unsigned long size);
2190
2191 enum mf_flags {
2192         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2193         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2194         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2195         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2196 };
2197 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2198 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2199 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2200 extern int get_hwpoison_page(struct page *page);
2201 extern void put_hwpoison_page(struct page *page);
2202 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2203 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2204 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2205 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2206 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2207
2208
2209 /*
2210  * Error handlers for various types of pages.
2211  */
2212 enum mf_result {
2213         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
2214         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
2215         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
2216         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
2217 };
2218
2219 enum mf_action_page_type {
2220         MF_MSG_KERNEL,
2221         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
2222         MF_MSG_SLAB,
2223         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
2224         MF_MSG_POISONED_HUGE,
2225         MF_MSG_HUGE,
2226         MF_MSG_FREE_HUGE,
2227         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
2228         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
2229         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
2230         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
2231         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
2232         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
2233         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
2234         MF_MSG_DIRTY_LRU,
2235         MF_MSG_CLEAN_LRU,
2236         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
2237         MF_MSG_BUDDY,
2238         MF_MSG_BUDDY_2ND,
2239         MF_MSG_UNKNOWN,
2240 };
2241
2242 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2243 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2244                             unsigned long addr,
2245                             unsigned int pages_per_huge_page);
2246 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2247                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2248                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2249 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2250
2251 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2252 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2253
2254 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2255 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2256 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2257
2258 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2259 {
2260         return _debug_guardpage_minorder;
2261 }
2262
2263 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2264 {
2265         return _debug_guardpage_enabled;
2266 }
2267
2268 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2269 {
2270         struct page_ext *page_ext;
2271
2272         if (!debug_guardpage_enabled())
2273                 return false;
2274
2275         page_ext = lookup_page_ext(page);
2276         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2277 }
2278 #else
2279 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2280 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2281 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2282 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2283
2284 #if MAX_NUMNODES > 1
2285 void __init setup_nr_node_ids(void);
2286 #else
2287 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2288 #endif
2289
2290 #endif /* __KERNEL__ */
2291 #endif /* _LINUX_MM_H */