]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mm.h
bpf: Add hash of maps support
[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/percpu-refcount.h>
20 #include <linux/bit_spinlock.h>
21 #include <linux/shrinker.h>
22 #include <linux/resource.h>
23 #include <linux/page_ext.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <linux/page_ref.h>
26
27 struct mempolicy;
28 struct anon_vma;
29 struct anon_vma_chain;
30 struct file_ra_state;
31 struct user_struct;
32 struct writeback_control;
33 struct bdi_writeback;
34
35 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
36 extern unsigned long max_mapnr;
37
38 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
39 {
40         max_mapnr = limit;
41 }
42 #else
43 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
44 #endif
45
46 extern unsigned long totalram_pages;
47 extern void * high_memory;
48 extern int page_cluster;
49
50 #ifdef CONFIG_SYSCTL
51 extern int sysctl_legacy_va_layout;
52 #else
53 #define sysctl_legacy_va_layout 0
54 #endif
55
56 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
57 extern const int mmap_rnd_bits_min;
58 extern const int mmap_rnd_bits_max;
59 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
62 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
63 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
64 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
65 #endif
66
67 #include <asm/page.h>
68 #include <asm/pgtable.h>
69 #include <asm/processor.h>
70
71 #ifndef __pa_symbol
72 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
73 #endif
74
75 #ifndef page_to_virt
76 #define page_to_virt(x) __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(x)))
77 #endif
78
79 #ifndef lm_alias
80 #define lm_alias(x)     __va(__pa_symbol(x))
81 #endif
82
83 /*
84  * To prevent common memory management code establishing
85  * a zero page mapping on a read fault.
86  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
87  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
88  * related to the physical page in case of virtualization.
89  */
90 #ifndef mm_forbids_zeropage
91 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
92 #endif
93
94 /*
95  * Default maximum number of active map areas, this limits the number of vmas
96  * per mm struct. Users can overwrite this number by sysctl but there is a
97  * problem.
98  *
99  * When a program's coredump is generated as ELF format, a section is created
100  * per a vma. In ELF, the number of sections is represented in unsigned short.
101  * This means the number of sections should be smaller than 65535 at coredump.
102  * Because the kernel adds some informative sections to a image of program at
103  * generating coredump, we need some margin. The number of extra sections is
104  * 1-3 now and depends on arch. We use "5" as safe margin, here.
105  *
106  * ELF extended numbering allows more than 65535 sections, so 16-bit bound is
107  * not a hard limit any more. Although some userspace tools can be surprised by
108  * that.
109  */
110 #define MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN        (5)
111 #define DEFAULT_MAX_MAP_COUNT   (USHRT_MAX - MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN)
112
113 extern int sysctl_max_map_count;
114
115 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
116 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
117
118 extern int sysctl_overcommit_memory;
119 extern int sysctl_overcommit_ratio;
120 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
121
122 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
123                                     size_t *, loff_t *);
124 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
125                                     size_t *, loff_t *);
126
127 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
128
129 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
130 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
131
132 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
133 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)(addr), PAGE_SIZE)
134
135 /*
136  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
137  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
138  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
139  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
140  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
141  * mmap() functions).
142  */
143
144 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
145
146 #ifndef CONFIG_MMU
147 extern struct rb_root nommu_region_tree;
148 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
149
150 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
151 #endif
152
153 /*
154  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
155  * When changing, update also include/trace/events/mmflags.h
156  */
157 #define VM_NONE         0x00000000
158
159 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
160 #define VM_WRITE        0x00000002
161 #define VM_EXEC         0x00000004
162 #define VM_SHARED       0x00000008
163
164 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
165 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
166 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
167 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
168 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
169
170 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
171 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
172 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
173 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
174 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
175
176 #define VM_LOCKED       0x00002000
177 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
178
179                                         /* Used by sys_madvise() */
180 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
181 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
182
183 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
184 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
185 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
186 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
187 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
188 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
189 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
190 #define VM_ARCH_2       0x02000000
191 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
192
193 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
194 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
195 #else
196 # define VM_SOFTDIRTY   0
197 #endif
198
199 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
200 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
201 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
202 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
203
204 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS
205 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_0      32      /* bit only usable on 64-bit architectures */
206 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_1      33      /* bit only usable on 64-bit architectures */
207 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_2      34      /* bit only usable on 64-bit architectures */
208 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_3      35      /* bit only usable on 64-bit architectures */
209 #define VM_HIGH_ARCH_0  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_0)
210 #define VM_HIGH_ARCH_1  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_1)
211 #define VM_HIGH_ARCH_2  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_2)
212 #define VM_HIGH_ARCH_3  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_3)
213 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS */
214
215 #if defined(CONFIG_X86)
216 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
217 #if defined (CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS)
218 # define VM_PKEY_SHIFT  VM_HIGH_ARCH_BIT_0
219 # define VM_PKEY_BIT0   VM_HIGH_ARCH_0  /* A protection key is a 4-bit value */
220 # define VM_PKEY_BIT1   VM_HIGH_ARCH_1
221 # define VM_PKEY_BIT2   VM_HIGH_ARCH_2
222 # define VM_PKEY_BIT3   VM_HIGH_ARCH_3
223 #endif
224 #elif defined(CONFIG_PPC)
225 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
226 #elif defined(CONFIG_PARISC)
227 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
228 #elif defined(CONFIG_METAG)
229 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
230 #elif defined(CONFIG_IA64)
231 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
232 #elif !defined(CONFIG_MMU)
233 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
234 #endif
235
236 #if defined(CONFIG_X86)
237 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
238 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
239 #endif
240
241 #ifndef VM_GROWSUP
242 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
243 #endif
244
245 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
246 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
247
248 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
249 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
253 #define VM_STACK        VM_GROWSUP
254 #else
255 #define VM_STACK        VM_GROWSDOWN
256 #endif
257
258 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_STACK | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
259
260 /*
261  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
262  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
263  */
264 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
265
266 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
267 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
268
269 /* This mask is used to clear all the VMA flags used by mlock */
270 #define VM_LOCKED_CLEAR_MASK    (~(VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT))
271
272 /*
273  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
274  * low four bits) to a page protection mask..
275  */
276 extern pgprot_t protection_map[16];
277
278 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
279 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
280 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
281 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
282 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
283 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
284 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
285 #define FAULT_FLAG_REMOTE       0x80    /* faulting for non current tsk/mm */
286 #define FAULT_FLAG_INSTRUCTION  0x100   /* The fault was during an instruction fetch */
287
288 #define FAULT_FLAG_TRACE \
289         { FAULT_FLAG_WRITE,             "WRITE" }, \
290         { FAULT_FLAG_MKWRITE,           "MKWRITE" }, \
291         { FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY,       "ALLOW_RETRY" }, \
292         { FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT,      "RETRY_NOWAIT" }, \
293         { FAULT_FLAG_KILLABLE,          "KILLABLE" }, \
294         { FAULT_FLAG_TRIED,             "TRIED" }, \
295         { FAULT_FLAG_USER,              "USER" }, \
296         { FAULT_FLAG_REMOTE,            "REMOTE" }, \
297         { FAULT_FLAG_INSTRUCTION,       "INSTRUCTION" }
298
299 /*
300  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
301  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
302  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
303  *
304  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
305  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
306  *
307  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
308  */
309 struct vm_fault {
310         struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
311         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
312         gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
313         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
314         unsigned long address;          /* Faulting virtual address */
315         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
316                                          * the 'address' */
317         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
318                                          * the 'address'
319                                          */
320         pte_t orig_pte;                 /* Value of PTE at the time of fault */
321
322         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
323         struct mem_cgroup *memcg;       /* Cgroup cow_page belongs to */
324         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
325                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
326                                          * is set (which is also implied by
327                                          * VM_FAULT_ERROR).
328                                          */
329         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
330         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
331                                          * the 'address'. NULL if the page
332                                          * table hasn't been allocated.
333                                          */
334         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
335                                          * Protects pte page table if 'pte'
336                                          * is not NULL, otherwise pmd.
337                                          */
338         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
339                                          * vm_ops->map_pages() calls
340                                          * alloc_set_pte() from atomic context.
341                                          * do_fault_around() pre-allocates
342                                          * page table to avoid allocation from
343                                          * atomic context.
344                                          */
345 };
346
347 /* page entry size for vm->huge_fault() */
348 enum page_entry_size {
349         PE_SIZE_PTE = 0,
350         PE_SIZE_PMD,
351         PE_SIZE_PUD,
352 };
353
354 /*
355  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
356  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
357  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
358  */
359 struct vm_operations_struct {
360         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
361         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
362         int (*mremap)(struct vm_area_struct * area);
363         int (*fault)(struct vm_fault *vmf);
364         int (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf, enum page_entry_size pe_size);
365         void (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
366                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
367
368         /* notification that a previously read-only page is about to become
369          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
370         int (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
371
372         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
373         int (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
374
375         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
376          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
377          */
378         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
379                       void *buf, int len, int write);
380
381         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
382          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
383          * vma to be dumped unconditionally. */
384         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
385
386 #ifdef CONFIG_NUMA
387         /*
388          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
389          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
390          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
391          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
392          * mempolicy.
393          */
394         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
395
396         /*
397          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
398          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
399          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
400          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
401          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
402          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
403          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
404          * policy.
405          */
406         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
407                                         unsigned long addr);
408 #endif
409         /*
410          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
411          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
412          * (using pte_page()) would not find the correct page.
413          */
414         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
415                                           unsigned long addr);
416 };
417
418 struct mmu_gather;
419 struct inode;
420
421 #define page_private(page)              ((page)->private)
422 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
423
424 #if !defined(__HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP) || !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
425 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
426 {
427         return 0;
428 }
429 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
430 {
431         return 0;
432 }
433 #endif
434
435 /*
436  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
437  * files which need it (119 of them)
438  */
439 #include <linux/page-flags.h>
440 #include <linux/huge_mm.h>
441
442 /*
443  * Methods to modify the page usage count.
444  *
445  * What counts for a page usage:
446  * - cache mapping   (page->mapping)
447  * - private data    (page->private)
448  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
449  *   is counted separately
450  *
451  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
452  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
453  */
454
455 /*
456  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
457  */
458 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
459 {
460         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
461         return page_ref_dec_and_test(page);
462 }
463
464 /*
465  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
466  * that is the case.
467  * This can be called when MMU is off so it must not access
468  * any of the virtual mappings.
469  */
470 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
471 {
472         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
473 }
474
475 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
476
477 enum {
478         REGION_INTERSECTS,
479         REGION_DISJOINT,
480         REGION_MIXED,
481 };
482
483 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
484                       unsigned long desc);
485
486 /* Support for virtually mapped pages */
487 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
488 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
489
490 /*
491  * Determine if an address is within the vmalloc range
492  *
493  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
494  * is no special casing required.
495  */
496 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
497 {
498 #ifdef CONFIG_MMU
499         unsigned long addr = (unsigned long)x;
500
501         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
502 #else
503         return false;
504 #endif
505 }
506 #ifdef CONFIG_MMU
507 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
508 #else
509 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
510 {
511         return 0;
512 }
513 #endif
514
515 extern void kvfree(const void *addr);
516
517 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
518 {
519         return &page[1].compound_mapcount;
520 }
521
522 static inline int compound_mapcount(struct page *page)
523 {
524         VM_BUG_ON_PAGE(!PageCompound(page), page);
525         page = compound_head(page);
526         return atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
527 }
528
529 /*
530  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
531  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
532  * and atomic_add_negative(-1).
533  */
534 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
535 {
536         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
537 }
538
539 int __page_mapcount(struct page *page);
540
541 static inline int page_mapcount(struct page *page)
542 {
543         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
544
545         if (unlikely(PageCompound(page)))
546                 return __page_mapcount(page);
547         return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
551 int total_mapcount(struct page *page);
552 int page_trans_huge_mapcount(struct page *page, int *total_mapcount);
553 #else
554 static inline int total_mapcount(struct page *page)
555 {
556         return page_mapcount(page);
557 }
558 static inline int page_trans_huge_mapcount(struct page *page,
559                                            int *total_mapcount)
560 {
561         int mapcount = page_mapcount(page);
562         if (total_mapcount)
563                 *total_mapcount = mapcount;
564         return mapcount;
565 }
566 #endif
567
568 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
569 {
570         struct page *page = virt_to_page(x);
571
572         return compound_head(page);
573 }
574
575 void __put_page(struct page *page);
576
577 void put_pages_list(struct list_head *pages);
578
579 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
580
581 /*
582  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
583  * prototype for that function and accessor functions.
584  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
585  */
586 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
587
588 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
589 enum compound_dtor_id {
590         NULL_COMPOUND_DTOR,
591         COMPOUND_PAGE_DTOR,
592 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
593         HUGETLB_PAGE_DTOR,
594 #endif
595 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
596         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
597 #endif
598         NR_COMPOUND_DTORS,
599 };
600 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[];
601
602 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
603                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
604 {
605         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
606         page[1].compound_dtor = compound_dtor;
607 }
608
609 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
610 {
611         VM_BUG_ON_PAGE(page[1].compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
612         return compound_page_dtors[page[1].compound_dtor];
613 }
614
615 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
616 {
617         if (!PageHead(page))
618                 return 0;
619         return page[1].compound_order;
620 }
621
622 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
623 {
624         page[1].compound_order = order;
625 }
626
627 void free_compound_page(struct page *page);
628
629 #ifdef CONFIG_MMU
630 /*
631  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
632  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
633  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
634  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
635  */
636 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
637 {
638         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
639                 pte = pte_mkwrite(pte);
640         return pte;
641 }
642
643 int alloc_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct mem_cgroup *memcg,
644                 struct page *page);
645 int finish_fault(struct vm_fault *vmf);
646 int finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
647 #endif
648
649 /*
650  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
651  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
652  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
653  * only one copy in memory, at most, normally.
654  *
655  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
656  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
657  *   freelist management in the buddy allocator.
658  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
659  *
660  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
661  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
662  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
663  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
664  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
665  *
666  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
667  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
668  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
669  * and page->virtual store page management information, but all other fields
670  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
671  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
672  * subsequently been given references to it.
673  *
674  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
675  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
676  * The following discussion applies only to them.
677  *
678  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
679  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
680  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
681  * into the filesystem to release these pages.
682  *
683  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
684  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
685  * in units of PAGE_SIZE.
686  *
687  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
688  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
689  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
690  *
691  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
692  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
693  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
694  *
695  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
696  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
697  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
698  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
699  *
700  * All pagecache pages may be subject to I/O:
701  * - inode pages may need to be read from disk,
702  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
703  *   to be written back to the inode on disk,
704  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
705  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
706  *   back into memory.
707  */
708
709 /*
710  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
711  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
712  */
713
714 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
715 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
716 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
717 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
718 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
719
720 /*
721  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
722  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
723  * the compiler will optimise away reference to them.
724  */
725 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
726 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
727 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
728 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
729
730 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
731 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
732 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
733 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
734                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
735 #else
736 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
737 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
738                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
739 #endif
740
741 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
742
743 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
744 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
745 #endif
746
747 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
748 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
749 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
750 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
751 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
752
753 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
754 {
755         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
756 }
757
758 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
759 void get_zone_device_page(struct page *page);
760 void put_zone_device_page(struct page *page);
761 static inline bool is_zone_device_page(const struct page *page)
762 {
763         return page_zonenum(page) == ZONE_DEVICE;
764 }
765 #else
766 static inline void get_zone_device_page(struct page *page)
767 {
768 }
769 static inline void put_zone_device_page(struct page *page)
770 {
771 }
772 static inline bool is_zone_device_page(const struct page *page)
773 {
774         return false;
775 }
776 #endif
777
778 static inline void get_page(struct page *page)
779 {
780         page = compound_head(page);
781         /*
782          * Getting a normal page or the head of a compound page
783          * requires to already have an elevated page->_refcount.
784          */
785         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) <= 0, page);
786         page_ref_inc(page);
787
788         if (unlikely(is_zone_device_page(page)))
789                 get_zone_device_page(page);
790 }
791
792 static inline void put_page(struct page *page)
793 {
794         page = compound_head(page);
795
796         if (put_page_testzero(page))
797                 __put_page(page);
798
799         if (unlikely(is_zone_device_page(page)))
800                 put_zone_device_page(page);
801 }
802
803 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
804 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
805 #endif
806
807 /*
808  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
809  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
810  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
811  * node id available in page flags.
812  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
813  * pages in a zone.
814  */
815 static inline int page_zone_id(struct page *page)
816 {
817         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
818 }
819
820 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
821 {
822 #ifdef CONFIG_NUMA
823         return zone->node;
824 #else
825         return 0;
826 #endif
827 }
828
829 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
830 extern int page_to_nid(const struct page *page);
831 #else
832 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
833 {
834         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
835 }
836 #endif
837
838 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
839 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
840 {
841         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
842 }
843
844 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
845 {
846         return cpupid & LAST__PID_MASK;
847 }
848
849 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
850 {
851         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
852 }
853
854 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
855 {
856         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
857 }
858
859 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
860 {
861         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
862 }
863
864 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
865 {
866         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
867 }
868
869 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
870 {
871         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
872 }
873
874 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
875 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
876 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
877 {
878         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
879 }
880
881 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
882 {
883         return page->_last_cpupid;
884 }
885 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
886 {
887         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
888 }
889 #else
890 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
891 {
892         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
893 }
894
895 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
896
897 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
898 {
899         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
900 }
901 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
902 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
903 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
904 {
905         return page_to_nid(page); /* XXX */
906 }
907
908 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
909 {
910         return page_to_nid(page); /* XXX */
911 }
912
913 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
914 {
915         return -1;
916 }
917
918 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
919 {
920         return -1;
921 }
922
923 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
924 {
925         return -1;
926 }
927
928 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
929 {
930         return -1;
931 }
932
933 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
934 {
935         return 1;
936 }
937
938 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
939 {
940 }
941
942 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
943 {
944         return false;
945 }
946 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
947
948 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
949 {
950         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
951 }
952
953 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
954 {
955         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
956 }
957
958 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
959 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
960 {
961         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
962         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
963 }
964
965 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
966 {
967         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
968 }
969 #endif
970
971 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
972 {
973         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
974         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
975 }
976
977 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
978 {
979         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
980         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
981 }
982
983 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
984         unsigned long node, unsigned long pfn)
985 {
986         set_page_zone(page, zone);
987         set_page_node(page, node);
988 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
989         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
990 #endif
991 }
992
993 #ifdef CONFIG_MEMCG
994 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
995 {
996         return page->mem_cgroup;
997 }
998 static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
999 {
1000         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1001         return READ_ONCE(page->mem_cgroup);
1002 }
1003 #else
1004 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
1005 {
1006         return NULL;
1007 }
1008 static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
1009 {
1010         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1011         return NULL;
1012 }
1013 #endif
1014
1015 /*
1016  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
1017  */
1018 #include <linux/vmstat.h>
1019
1020 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
1021 {
1022         return page_to_virt(page);
1023 }
1024
1025 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1026 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
1027 #endif
1028
1029 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1030 static inline void *page_address(const struct page *page)
1031 {
1032         return page->virtual;
1033 }
1034 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
1035 {
1036         page->virtual = address;
1037 }
1038 #define page_address_init()  do { } while(0)
1039 #endif
1040
1041 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
1042 void *page_address(const struct page *page);
1043 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1044 void page_address_init(void);
1045 #endif
1046
1047 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1048 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1049 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1050 #define page_address_init()  do { } while(0)
1051 #endif
1052
1053 extern void *page_rmapping(struct page *page);
1054 extern struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page);
1055 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1056
1057 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1058
1059 static inline
1060 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1061 {
1062         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1063                 return __page_file_mapping(page);
1064
1065         return page->mapping;
1066 }
1067
1068 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1069
1070 /*
1071  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1072  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1073  */
1074 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1075 {
1076         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1077                 return __page_file_index(page);
1078         return page->index;
1079 }
1080
1081 bool page_mapped(struct page *page);
1082 struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1083
1084 /*
1085  * Return true only if the page has been allocated with
1086  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
1087  * met implying that the system is under some pressure.
1088  */
1089 static inline bool page_is_pfmemalloc(struct page *page)
1090 {
1091         /*
1092          * Page index cannot be this large so this must be
1093          * a pfmemalloc page.
1094          */
1095         return page->index == -1UL;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
1100  * page.
1101  */
1102 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
1103 {
1104         page->index = -1UL;
1105 }
1106
1107 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
1108 {
1109         page->index = 0;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1114  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1115  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1116  */
1117
1118 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1119 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1120 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1121 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1122 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1123 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1124 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1125
1126 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1127 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1128 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1129 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1130 #define VM_FAULT_DONE_COW   0x1000      /* ->fault has fully handled COW */
1131
1132 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1133
1134 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1135                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1136                          VM_FAULT_FALLBACK)
1137
1138 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
1139         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" }, \
1140         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" }, \
1141         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" }, \
1142         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" }, \
1143         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" }, \
1144         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" }, \
1145         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" }, \
1146         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" }, \
1147         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" }, \
1148         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" }, \
1149         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" }, \
1150         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" }
1151
1152 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1153 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1154 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1155
1156 /*
1157  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1158  */
1159 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1160
1161 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1162
1163 /*
1164  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1165  * various contexts.
1166  */
1167 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1168
1169 extern void show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask);
1170
1171 extern bool can_do_mlock(void);
1172 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1173 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1174
1175 /*
1176  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1177  */
1178 struct zap_details {
1179         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1180         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1181         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1182 };
1183
1184 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1185                 pte_t pte);
1186 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1187                                 pmd_t pmd);
1188
1189 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1190                 unsigned long size);
1191 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1192                 unsigned long size);
1193 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1194                 unsigned long start, unsigned long end);
1195
1196 /**
1197  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1198  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1199  *             this handler should only handle pud_trans_huge() puds.
1200  *             the pmd_entry or pte_entry callbacks will be used for
1201  *             regular PUDs.
1202  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1203  *             this handler is required to be able to handle
1204  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1205  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1206  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1207  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1208  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1209  * @test_walk: caller specific callback function to determine whether
1210  *             we walk over the current vma or not. Returning 0
1211  *             value means "do page table walk over the current vma,"
1212  *             and a negative one means "abort current page table walk
1213  *             right now." 1 means "skip the current vma."
1214  * @mm:        mm_struct representing the target process of page table walk
1215  * @vma:       vma currently walked (NULL if walking outside vmas)
1216  * @private:   private data for callbacks' usage
1217  *
1218  * (see the comment on walk_page_range() for more details)
1219  */
1220 struct mm_walk {
1221         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1222                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1223         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1224                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1225         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1226                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1227         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1228                         struct mm_walk *walk);
1229         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1230                              unsigned long addr, unsigned long next,
1231                              struct mm_walk *walk);
1232         int (*test_walk)(unsigned long addr, unsigned long next,
1233                         struct mm_walk *walk);
1234         struct mm_struct *mm;
1235         struct vm_area_struct *vma;
1236         void *private;
1237 };
1238
1239 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1240                 struct mm_walk *walk);
1241 int walk_page_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mm_walk *walk);
1242 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1243                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1244 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1245                         struct vm_area_struct *vma);
1246 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1247                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1248 int follow_pte_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1249                              pte_t **ptepp, pmd_t **pmdpp, spinlock_t **ptlp);
1250 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1251         unsigned long *pfn);
1252 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1253                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1254 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1255                         void *buf, int len, int write);
1256
1257 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1258                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1259 {
1260         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1261 }
1262
1263 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1264 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1265 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1266 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1267 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1268 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1269 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1270
1271 #ifdef CONFIG_MMU
1272 extern int handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1273                 unsigned int flags);
1274 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1275                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1276                             bool *unlocked);
1277 #else
1278 static inline int handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
1279                 unsigned long address, unsigned int flags)
1280 {
1281         /* should never happen if there's no MMU */
1282         BUG();
1283         return VM_FAULT_SIGBUS;
1284 }
1285 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1286                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1287                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
1288 {
1289         /* should never happen if there's no MMU */
1290         BUG();
1291         return -EFAULT;
1292 }
1293 #endif
1294
1295 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len,
1296                 unsigned int gup_flags);
1297 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1298                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1299 extern int __access_remote_vm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1300                 unsigned long addr, void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1301
1302 long get_user_pages_remote(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1303                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1304                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1305                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
1306 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1307                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1308                             struct vm_area_struct **vmas);
1309 long get_user_pages_locked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1310                     unsigned int gup_flags, struct page **pages, int *locked);
1311 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1312                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
1313 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1314                         struct page **pages);
1315
1316 /* Container for pinned pfns / pages */
1317 struct frame_vector {
1318         unsigned int nr_allocated;      /* Number of frames we have space for */
1319         unsigned int nr_frames; /* Number of frames stored in ptrs array */
1320         bool got_ref;           /* Did we pin pages by getting page ref? */
1321         bool is_pfns;           /* Does array contain pages or pfns? */
1322         void *ptrs[0];          /* Array of pinned pfns / pages. Use
1323                                  * pfns_vector_pages() or pfns_vector_pfns()
1324                                  * for access */
1325 };
1326
1327 struct frame_vector *frame_vector_create(unsigned int nr_frames);
1328 void frame_vector_destroy(struct frame_vector *vec);
1329 int get_vaddr_frames(unsigned long start, unsigned int nr_pfns,
1330                      unsigned int gup_flags, struct frame_vector *vec);
1331 void put_vaddr_frames(struct frame_vector *vec);
1332 int frame_vector_to_pages(struct frame_vector *vec);
1333 void frame_vector_to_pfns(struct frame_vector *vec);
1334
1335 static inline unsigned int frame_vector_count(struct frame_vector *vec)
1336 {
1337         return vec->nr_frames;
1338 }
1339
1340 static inline struct page **frame_vector_pages(struct frame_vector *vec)
1341 {
1342         if (vec->is_pfns) {
1343                 int err = frame_vector_to_pages(vec);
1344
1345                 if (err)
1346                         return ERR_PTR(err);
1347         }
1348         return (struct page **)(vec->ptrs);
1349 }
1350
1351 static inline unsigned long *frame_vector_pfns(struct frame_vector *vec)
1352 {
1353         if (!vec->is_pfns)
1354                 frame_vector_to_pfns(vec);
1355         return (unsigned long *)(vec->ptrs);
1356 }
1357
1358 struct kvec;
1359 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1360                         struct page **pages);
1361 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1362 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1363
1364 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1365 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1366                               unsigned int length);
1367
1368 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1369 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1370 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1371                                 struct page *page);
1372 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1373 void account_page_cleaned(struct page *page, struct address_space *mapping,
1374                           struct bdi_writeback *wb);
1375 int set_page_dirty(struct page *page);
1376 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1377 void cancel_dirty_page(struct page *page);
1378 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1379
1380 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1381
1382 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1383 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1384 {
1385         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1386 }
1387
1388 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
1389 {
1390         return !vma->vm_ops;
1391 }
1392
1393 #ifdef CONFIG_SHMEM
1394 /*
1395  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
1396  * paths in userfault.
1397  */
1398 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
1399 #else
1400 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
1401 #endif
1402
1403 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1404                                              unsigned long addr)
1405 {
1406         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1407                 (vma->vm_start == addr) &&
1408                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1409 }
1410
1411 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1412 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1413 {
1414         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1415 }
1416
1417 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1418                                            unsigned long addr)
1419 {
1420         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1421                 (vma->vm_end == addr) &&
1422                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1423 }
1424
1425 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
1426
1427 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1428                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1429                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1430                 bool need_rmap_locks);
1431 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1432                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1433                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1434 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1435                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1436                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1437
1438 /*
1439  * doesn't attempt to fault and will return short.
1440  */
1441 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1442                           struct page **pages);
1443 /*
1444  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1445  */
1446 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1447 {
1448         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1449
1450 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1451         /*
1452          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1453          * But it's never be expected number for users.
1454          */
1455         if (val < 0)
1456                 val = 0;
1457 #endif
1458         return (unsigned long)val;
1459 }
1460
1461 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1462 {
1463         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1464 }
1465
1466 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1467 {
1468         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1469 }
1470
1471 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1472 {
1473         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1474 }
1475
1476 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
1477 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
1478 {
1479         if (PageSwapBacked(page))
1480                 return MM_SHMEMPAGES;
1481         return MM_FILEPAGES;
1482 }
1483
1484 static inline int mm_counter(struct page *page)
1485 {
1486         if (PageAnon(page))
1487                 return MM_ANONPAGES;
1488         return mm_counter_file(page);
1489 }
1490
1491 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1492 {
1493         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1494                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
1495                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
1496 }
1497
1498 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1499 {
1500         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1501 }
1502
1503 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1504 {
1505         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1506 }
1507
1508 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1509 {
1510         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1511
1512         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1513                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1514 }
1515
1516 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1517 {
1518         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1519                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1520 }
1521
1522 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1523 {
1524         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1525 }
1526
1527 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1528                                          struct mm_struct *mm)
1529 {
1530         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1531
1532         if (*maxrss < hiwater_rss)
1533                 *maxrss = hiwater_rss;
1534 }
1535
1536 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1537 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1538 #else
1539 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1540 {
1541 }
1542 #endif
1543
1544 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
1545 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
1546 {
1547         return 0;
1548 }
1549 #endif
1550
1551 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
1552
1553 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1554                                spinlock_t **ptl);
1555 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1556                                     spinlock_t **ptl)
1557 {
1558         pte_t *ptep;
1559         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1560         return ptep;
1561 }
1562
1563 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1564 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1565                                                 unsigned long address)
1566 {
1567         return 0;
1568 }
1569 #else
1570 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1571 #endif
1572
1573 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1574 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
1575                                                 unsigned long address)
1576 {
1577         return 0;
1578 }
1579 #else
1580 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
1581 #endif
1582
1583 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1584 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1585                                                 unsigned long address)
1586 {
1587         return 0;
1588 }
1589
1590 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm) {}
1591
1592 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1593 {
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1598 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1599
1600 #else
1601 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1602
1603 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm)
1604 {
1605         atomic_long_set(&mm->nr_pmds, 0);
1606 }
1607
1608 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1609 {
1610         return atomic_long_read(&mm->nr_pmds);
1611 }
1612
1613 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1614 {
1615         atomic_long_inc(&mm->nr_pmds);
1616 }
1617
1618 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1619 {
1620         atomic_long_dec(&mm->nr_pmds);
1621 }
1622 #endif
1623
1624 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1625 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1626
1627 /*
1628  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1629  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1630  */
1631 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1632
1633 #ifndef __ARCH_HAS_5LEVEL_HACK
1634 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1635                 unsigned long address)
1636 {
1637         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
1638                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
1639 }
1640
1641 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
1642                 unsigned long address)
1643 {
1644         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
1645                 NULL : pud_offset(p4d, address);
1646 }
1647 #endif /* !__ARCH_HAS_5LEVEL_HACK */
1648
1649 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1650 {
1651         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1652                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1653 }
1654 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1655
1656 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1657 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1658 void __init ptlock_cache_init(void);
1659 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1660 extern void ptlock_free(struct page *page);
1661
1662 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1663 {
1664         return page->ptl;
1665 }
1666 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1667 static inline void ptlock_cache_init(void)
1668 {
1669 }
1670
1671 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1672 {
1673         return true;
1674 }
1675
1676 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1677 {
1678 }
1679
1680 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1681 {
1682         return &page->ptl;
1683 }
1684 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1685
1686 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1687 {
1688         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1689 }
1690
1691 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1692 {
1693         /*
1694          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1695          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1696          *
1697          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1698          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
1699          */
1700         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1701         if (!ptlock_alloc(page))
1702                 return false;
1703         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1704         return true;
1705 }
1706
1707 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1708 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1709 {
1710         page->mapping = NULL;
1711         ptlock_free(page);
1712 }
1713
1714 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1715 /*
1716  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1717  */
1718 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1719 {
1720         return &mm->page_table_lock;
1721 }
1722 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1723 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1724 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1725 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1726
1727 static inline void pgtable_init(void)
1728 {
1729         ptlock_cache_init();
1730         pgtable_cache_init();
1731 }
1732
1733 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1734 {
1735         if (!ptlock_init(page))
1736                 return false;
1737         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1738         return true;
1739 }
1740
1741 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1742 {
1743         pte_lock_deinit(page);
1744         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1745 }
1746
1747 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1748 ({                                                      \
1749         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1750         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1751         *(ptlp) = __ptl;                                \
1752         spin_lock(__ptl);                               \
1753         __pte;                                          \
1754 })
1755
1756 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1757         spin_unlock(ptl);                               \
1758         pte_unmap(pte);                                 \
1759 } while (0)
1760
1761 #define pte_alloc(mm, pmd, address)                     \
1762         (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))
1763
1764 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1765         (pte_alloc(mm, pmd, address) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
1766
1767 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1768         (pte_alloc(mm, pmd, address) ?                  \
1769                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1770
1771 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1772         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1773                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1774
1775 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1776
1777 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1778 {
1779         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1780         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1781 }
1782
1783 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1784 {
1785         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1786 }
1787
1788 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1789 {
1790 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1791         page->pmd_huge_pte = NULL;
1792 #endif
1793         return ptlock_init(page);
1794 }
1795
1796 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1797 {
1798 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1799         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1800 #endif
1801         ptlock_free(page);
1802 }
1803
1804 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1805
1806 #else
1807
1808 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1809 {
1810         return &mm->page_table_lock;
1811 }
1812
1813 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1814 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1815
1816 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1817
1818 #endif
1819
1820 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1821 {
1822         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1823         spin_lock(ptl);
1824         return ptl;
1825 }
1826
1827 /*
1828  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
1829  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
1830  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
1831  * which need to be converted from page_table_lock.
1832  */
1833 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
1834 {
1835         return &mm->page_table_lock;
1836 }
1837
1838 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
1839 {
1840         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
1841
1842         spin_lock(ptl);
1843         return ptl;
1844 }
1845
1846 extern void __init pagecache_init(void);
1847 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1848 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1849                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1850 extern void free_initmem(void);
1851
1852 /*
1853  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1854  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1855  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1856  * Return pages freed into the buddy system.
1857  */
1858 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1859                                         int poison, char *s);
1860
1861 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1862 /*
1863  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1864  * and totalram_pages.
1865  */
1866 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1867 #endif
1868
1869 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1870 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1871
1872 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
1873
1874 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1875 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1876 {
1877         ClearPageReserved(page);
1878         init_page_count(page);
1879         __free_page(page);
1880 }
1881
1882 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1883 {
1884         __free_reserved_page(page);
1885         adjust_managed_page_count(page, 1);
1886 }
1887
1888 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1889 {
1890         SetPageReserved(page);
1891         adjust_managed_page_count(page, -1);
1892 }
1893
1894 /*
1895  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1896  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1897  * range [0, UCHAR_MAX].
1898  * Return pages freed into the buddy system.
1899  */
1900 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1901 {
1902         extern char __init_begin[], __init_end[];
1903
1904         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1905                                   poison, "unused kernel");
1906 }
1907
1908 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1909 {
1910         int nid;
1911         unsigned long phys_pages = 0;
1912
1913         for_each_online_node(nid)
1914                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1915
1916         return phys_pages;
1917 }
1918
1919 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1920 /*
1921  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1922  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1923  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1924  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1925  * free_area_init_node()
1926  *
1927  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1928  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1929  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1930  * usage, an architecture is expected to do something like
1931  *
1932  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1933  *                                                       max_highmem_pfn};
1934  * for_each_valid_physical_page_range()
1935  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1936  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1937  *
1938  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1939  * registered physical page range.  Similarly
1940  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1941  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1942  *
1943  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1944  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1945  */
1946 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1947 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1948 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1949                                                 unsigned long end_pfn);
1950 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1951                                                 unsigned long end_pfn);
1952 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1953                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1954 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1955 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1956                                                 unsigned long max_low_pfn);
1957 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1958
1959 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1960
1961 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1962     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1963 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1964                                         struct mminit_pfnnid_cache *state)
1965 {
1966         return 0;
1967 }
1968 #else
1969 /* please see mm/page_alloc.c */
1970 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1971 /* there is a per-arch backend function. */
1972 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1973                                         struct mminit_pfnnid_cache *state);
1974 #endif
1975
1976 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1977 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1978                                 unsigned long, enum memmap_context);
1979 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1980 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1981 extern void mem_init(void);
1982 extern void __init mmap_init(void);
1983 extern void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask);
1984 extern long si_mem_available(void);
1985 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1986 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1987 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
1988 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
1989 #endif
1990
1991 extern __printf(3, 4)
1992 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
1993
1994 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1995
1996 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1997 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1998
1999 /* page_alloc.c */
2000 extern int min_free_kbytes;
2001 extern int watermark_scale_factor;
2002
2003 /* nommu.c */
2004 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
2005 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
2006
2007 /* interval_tree.c */
2008 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
2009                               struct rb_root *root);
2010 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
2011                                     struct vm_area_struct *prev,
2012                                     struct rb_root *root);
2013 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
2014                               struct rb_root *root);
2015 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
2016                                 unsigned long start, unsigned long last);
2017 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
2018                                 unsigned long start, unsigned long last);
2019
2020 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
2021         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
2022              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
2023
2024 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
2025                                    struct rb_root *root);
2026 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
2027                                    struct rb_root *root);
2028 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
2029         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
2030 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
2031         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
2032 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
2033 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
2034 #endif
2035
2036 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
2037         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
2038              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
2039
2040 /* mmap.c */
2041 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
2042 extern int __vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2043         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert,
2044         struct vm_area_struct *expand);
2045 static inline int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2046         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert)
2047 {
2048         return __vma_adjust(vma, start, end, pgoff, insert, NULL);
2049 }
2050 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
2051         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
2052         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
2053         struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx);
2054 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
2055 extern int __split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2056         unsigned long addr, int new_below);
2057 extern int split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2058         unsigned long addr, int new_below);
2059 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
2060 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2061         struct rb_node **, struct rb_node *);
2062 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
2063 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
2064         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
2065         bool *need_rmap_locks);
2066 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
2067
2068 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
2069                                     unsigned long new,
2070                                     unsigned long start,
2071                                     unsigned long end_data,
2072                                     unsigned long start_data)
2073 {
2074         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
2075                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
2076                         return -ENOSPC;
2077         }
2078
2079         return 0;
2080 }
2081
2082 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
2083 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
2084
2085 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2086 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
2087 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
2088
2089 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
2090 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
2091
2092 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
2093                                    const struct vm_special_mapping *sm);
2094 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2095                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2096                                    unsigned long flags,
2097                                    const struct vm_special_mapping *spec);
2098 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
2099 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2100                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2101                                    unsigned long flags, struct page **pages);
2102
2103 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2104
2105 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
2106         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
2107         struct list_head *uf);
2108 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
2109         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2110         vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff, unsigned long *populate,
2111         struct list_head *uf);
2112 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
2113                      struct list_head *uf);
2114
2115 static inline unsigned long
2116 do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
2117         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2118         unsigned long pgoff, unsigned long *populate,
2119         struct list_head *uf)
2120 {
2121         return do_mmap(file, addr, len, prot, flags, 0, pgoff, populate, uf);
2122 }
2123
2124 #ifdef CONFIG_MMU
2125 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
2126                          int ignore_errors);
2127 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
2128 {
2129         /* Ignore errors */
2130         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
2131 }
2132 #else
2133 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
2134 #endif
2135
2136 /* These take the mm semaphore themselves */
2137 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
2138 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2139 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
2140 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
2141         unsigned long, unsigned long,
2142         unsigned long, unsigned long);
2143
2144 struct vm_unmapped_area_info {
2145 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
2146         unsigned long flags;
2147         unsigned long length;
2148         unsigned long low_limit;
2149         unsigned long high_limit;
2150         unsigned long align_mask;
2151         unsigned long align_offset;
2152 };
2153
2154 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
2155 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
2156
2157 /*
2158  * Search for an unmapped address range.
2159  *
2160  * We are looking for a range that:
2161  * - does not intersect with any VMA;
2162  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
2163  * - is at least the desired size.
2164  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
2165  */
2166 static inline unsigned long
2167 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
2168 {
2169         if (info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN)
2170                 return unmapped_area_topdown(info);
2171         else
2172                 return unmapped_area(info);
2173 }
2174
2175 /* truncate.c */
2176 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
2177 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
2178                                        loff_t lstart, loff_t lend);
2179 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
2180
2181 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
2182 extern int filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
2183 extern void filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2184                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
2185 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
2186
2187 /* mm/page-writeback.c */
2188 int write_one_page(struct page *page, int wait);
2189 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
2190
2191 /* readahead.c */
2192 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
2193 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
2194
2195 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
2196                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
2197
2198 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
2199                                struct file_ra_state *ra,
2200                                struct file *filp,
2201                                pgoff_t offset,
2202                                unsigned long size);
2203
2204 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
2205                                 struct file_ra_state *ra,
2206                                 struct file *filp,
2207                                 struct page *pg,
2208                                 pgoff_t offset,
2209                                 unsigned long size);
2210
2211 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
2212 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2213
2214 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
2215 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
2216                 unsigned long address);
2217 #if VM_GROWSUP
2218 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2219 #else
2220   #define expand_upwards(vma, address) (0)
2221 #endif
2222
2223 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
2224 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
2225 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
2226                                              struct vm_area_struct **pprev);
2227
2228 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
2229    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
2230 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
2231 {
2232         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
2233
2234         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
2235                 vma = NULL;
2236         return vma;
2237 }
2238
2239 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2240 {
2241         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2242 }
2243
2244 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2245 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2246                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2247 {
2248         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2249
2250         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2251                 vma = NULL;
2252
2253         return vma;
2254 }
2255
2256 #ifdef CONFIG_MMU
2257 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2258 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2259 #else
2260 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2261 {
2262         return __pgprot(0);
2263 }
2264 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2265 {
2266         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2267 }
2268 #endif
2269
2270 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2271 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2272                         unsigned long start, unsigned long end);
2273 #endif
2274
2275 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2276 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2277                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2278 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2279 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2280                         unsigned long pfn);
2281 int vm_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2282                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
2283 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2284                         pfn_t pfn);
2285 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2286
2287
2288 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2289                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2290                               unsigned int *page_mask);
2291
2292 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2293                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2294 {
2295         unsigned int unused_page_mask;
2296         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2297 }
2298
2299 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2300 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2301 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2302 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2303 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2304 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2305                                  * and return without waiting upon it */
2306 #define FOLL_POPULATE   0x40    /* fault in page */
2307 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2308 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2309 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2310 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2311 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2312 #define FOLL_MLOCK      0x1000  /* lock present pages */
2313 #define FOLL_REMOTE     0x2000  /* we are working on non-current tsk/mm */
2314 #define FOLL_COW        0x4000  /* internal GUP flag */
2315
2316 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2317                         void *data);
2318 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2319                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2320
2321
2322 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2323 extern bool page_poisoning_enabled(void);
2324 extern void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2325 extern bool page_is_poisoned(struct page *page);
2326 #else
2327 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
2328 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages,
2329                                         int enable) { }
2330 static inline bool page_is_poisoned(struct page *page) { return false; }
2331 #endif
2332
2333 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2334 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2335 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2336
2337 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2338 {
2339         return _debug_pagealloc_enabled;
2340 }
2341
2342 static inline void
2343 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2344 {
2345         if (!debug_pagealloc_enabled())
2346                 return;
2347
2348         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2349 }
2350 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2351 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2352 #endif  /* CONFIG_HIBERNATION */
2353 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2354 static inline void
2355 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2356 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2357 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2358 #endif  /* CONFIG_HIBERNATION */
2359 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2360 {
2361         return false;
2362 }
2363 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2364
2365 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2366 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2367 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2368 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2369 #else
2370 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2371 {
2372         return NULL;
2373 }
2374 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2375 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2376 {
2377         return 0;
2378 }
2379 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2380
2381 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
2382
2383 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2384 extern int sysctl_drop_caches;
2385 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2386                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2387 #endif
2388
2389 void drop_slab(void);
2390 void drop_slab_node(int nid);
2391
2392 #ifndef CONFIG_MMU
2393 #define randomize_va_space 0
2394 #else
2395 extern int randomize_va_space;
2396 #endif
2397
2398 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2399 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2400
2401 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2402                                    unsigned long pnum_begin,
2403                                    unsigned long pnum_end,
2404                                    unsigned long map_count,
2405                                    int nodeid);
2406
2407 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2408 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2409 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2410 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
2411 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2412 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2413 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2414 struct vmem_altmap;
2415 void *__vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node,
2416                 struct vmem_altmap *altmap);
2417 static inline void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node)
2418 {
2419         return __vmemmap_alloc_block_buf(size, node, NULL);
2420 }
2421
2422 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2423 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2424                                int node);
2425 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2426 void vmemmap_populate_print_last(void);
2427 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2428 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2429 #endif
2430 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2431                                   unsigned long size);
2432
2433 enum mf_flags {
2434         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2435         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2436         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2437         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2438 };
2439 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2440 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2441 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2442 extern int get_hwpoison_page(struct page *page);
2443 #define put_hwpoison_page(page) put_page(page)
2444 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2445 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2446 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2447 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2448 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2449
2450
2451 /*
2452  * Error handlers for various types of pages.
2453  */
2454 enum mf_result {
2455         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
2456         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
2457         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
2458         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
2459 };
2460
2461 enum mf_action_page_type {
2462         MF_MSG_KERNEL,
2463         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
2464         MF_MSG_SLAB,
2465         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
2466         MF_MSG_POISONED_HUGE,
2467         MF_MSG_HUGE,
2468         MF_MSG_FREE_HUGE,
2469         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
2470         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
2471         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
2472         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
2473         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
2474         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
2475         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
2476         MF_MSG_DIRTY_LRU,
2477         MF_MSG_CLEAN_LRU,
2478         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
2479         MF_MSG_BUDDY,
2480         MF_MSG_BUDDY_2ND,
2481         MF_MSG_UNKNOWN,
2482 };
2483
2484 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2485 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2486                             unsigned long addr,
2487                             unsigned int pages_per_huge_page);
2488 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2489                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2490                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2491 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
2492                                 const void __user *usr_src,
2493                                 unsigned int pages_per_huge_page,
2494                                 bool allow_pagefault);
2495 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2496
2497 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2498 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2499
2500 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2501 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2502 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2503
2504 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2505 {
2506         return _debug_guardpage_minorder;
2507 }
2508
2509 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2510 {
2511         return _debug_guardpage_enabled;
2512 }
2513
2514 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2515 {
2516         struct page_ext *page_ext;
2517
2518         if (!debug_guardpage_enabled())
2519                 return false;
2520
2521         page_ext = lookup_page_ext(page);
2522         if (unlikely(!page_ext))
2523                 return false;
2524
2525         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2526 }
2527 #else
2528 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2529 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2530 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2531 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2532
2533 #if MAX_NUMNODES > 1
2534 void __init setup_nr_node_ids(void);
2535 #else
2536 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2537 #endif
2538
2539 #endif /* __KERNEL__ */
2540 #endif /* _LINUX_MM_H */