]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - include/linux/mm.h
thp: export maybe_mkwrite
[mv-sheeva.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/gfp.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/mmzone.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/prio_tree.h>
13 #include <linux/debug_locks.h>
14 #include <linux/mm_types.h>
15 #include <linux/range.h>
16 #include <linux/pfn.h>
17 #include <linux/bit_spinlock.h>
18
19 struct mempolicy;
20 struct anon_vma;
21 struct file_ra_state;
22 struct user_struct;
23 struct writeback_control;
24
25 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
26 extern unsigned long max_mapnr;
27 #endif
28
29 extern unsigned long num_physpages;
30 extern unsigned long totalram_pages;
31 extern void * high_memory;
32 extern int page_cluster;
33
34 #ifdef CONFIG_SYSCTL
35 extern int sysctl_legacy_va_layout;
36 #else
37 #define sysctl_legacy_va_layout 0
38 #endif
39
40 #include <asm/page.h>
41 #include <asm/pgtable.h>
42 #include <asm/processor.h>
43
44 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
45
46 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
47 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
48
49 /*
50  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
51  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
52  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
53  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
54  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
55  * mmap() functions).
56  */
57
58 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
59
60 #ifndef CONFIG_MMU
61 extern struct rb_root nommu_region_tree;
62 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
63
64 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
65 #endif
66
67 /*
68  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
69  */
70 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
71 #define VM_WRITE        0x00000002
72 #define VM_EXEC         0x00000004
73 #define VM_SHARED       0x00000008
74
75 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
76 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
77 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
78 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
79 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
80
81 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
82 #if defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) || defined(CONFIG_IA64)
83 #define VM_GROWSUP      0x00000200
84 #else
85 #define VM_GROWSUP      0x00000000
86 #endif
87 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
88 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
89
90 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
91 #define VM_LOCKED       0x00002000
92 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
93
94                                         /* Used by sys_madvise() */
95 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
96 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
97
98 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
99 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
100 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
101 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
102 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
103 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
104 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
105 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
106 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
107 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
108
109 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
110 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
111 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
112 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
113 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
114
115 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
116 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
117
118 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
119 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
120 #endif
121
122 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
123 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
124 #else
125 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
126 #endif
127
128 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
129 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
130 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
131 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
132 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
133
134 /*
135  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
136  */
137 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
138
139 /*
140  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
141  * low four bits) to a page protection mask..
142  */
143 extern pgprot_t protection_map[16];
144
145 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
146 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
147 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
148 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
149
150 /*
151  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
152  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
153  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
154  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
155  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
156  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
157  */
158 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
159 {
160         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
161 }
162
163 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
164 {
165         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
166 }
167
168 /*
169  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
170  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
171  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
172  *
173  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
174  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
175  * mapping support.
176  */
177 struct vm_fault {
178         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
179         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
180         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
181
182         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
183                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
184                                          * is set (which is also implied by
185                                          * VM_FAULT_ERROR).
186                                          */
187 };
188
189 /*
190  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
191  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
192  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
193  */
194 struct vm_operations_struct {
195         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
196         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
197         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
198
199         /* notification that a previously read-only page is about to become
200          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
201         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
202
203         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
204          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
205          */
206         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
207                       void *buf, int len, int write);
208 #ifdef CONFIG_NUMA
209         /*
210          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
211          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
212          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
213          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
214          * mempolicy.
215          */
216         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
217
218         /*
219          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
220          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
221          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
222          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
223          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
224          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
225          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
226          * policy.
227          */
228         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
229                                         unsigned long addr);
230         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
231                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
232 #endif
233 };
234
235 struct mmu_gather;
236 struct inode;
237
238 #define page_private(page)              ((page)->private)
239 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
240
241 /*
242  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
243  * files which need it (119 of them)
244  */
245 #include <linux/page-flags.h>
246
247 /*
248  * Methods to modify the page usage count.
249  *
250  * What counts for a page usage:
251  * - cache mapping   (page->mapping)
252  * - private data    (page->private)
253  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
254  *   is counted separately
255  *
256  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
257  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
258  */
259
260 /*
261  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
262  */
263 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
264 {
265         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
266         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
267 }
268
269 /*
270  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
271  * that is the case.
272  */
273 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
274 {
275         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
276 }
277
278 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
279
280 /* Support for virtually mapped pages */
281 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
282 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
283
284 /*
285  * Determine if an address is within the vmalloc range
286  *
287  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
288  * is no special casing required.
289  */
290 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
291 {
292 #ifdef CONFIG_MMU
293         unsigned long addr = (unsigned long)x;
294
295         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
296 #else
297         return 0;
298 #endif
299 }
300 #ifdef CONFIG_MMU
301 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
302 #else
303 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
304 {
305         return 0;
306 }
307 #endif
308
309 static inline void compound_lock(struct page *page)
310 {
311 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
312         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
313 #endif
314 }
315
316 static inline void compound_unlock(struct page *page)
317 {
318 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
319         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
320 #endif
321 }
322
323 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
324 {
325         unsigned long uninitialized_var(flags);
326 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
327         local_irq_save(flags);
328         compound_lock(page);
329 #endif
330         return flags;
331 }
332
333 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
334                                               unsigned long flags)
335 {
336 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
337         compound_unlock(page);
338         local_irq_restore(flags);
339 #endif
340 }
341
342 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
343 {
344         if (unlikely(PageTail(page)))
345                 return page->first_page;
346         return page;
347 }
348
349 static inline int page_count(struct page *page)
350 {
351         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
352 }
353
354 static inline void get_page(struct page *page)
355 {
356         /*
357          * Getting a normal page or the head of a compound page
358          * requires to already have an elevated page->_count. Only if
359          * we're getting a tail page, the elevated page->_count is
360          * required only in the head page, so for tail pages the
361          * bugcheck only verifies that the page->_count isn't
362          * negative.
363          */
364         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) < !PageTail(page));
365         atomic_inc(&page->_count);
366         /*
367          * Getting a tail page will elevate both the head and tail
368          * page->_count(s).
369          */
370         if (unlikely(PageTail(page))) {
371                 /*
372                  * This is safe only because
373                  * __split_huge_page_refcount can't run under
374                  * get_page().
375                  */
376                 VM_BUG_ON(atomic_read(&page->first_page->_count) <= 0);
377                 atomic_inc(&page->first_page->_count);
378         }
379 }
380
381 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
382 {
383         struct page *page = virt_to_page(x);
384         return compound_head(page);
385 }
386
387 /*
388  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
389  * the first time (boot or memory hotplug)
390  */
391 static inline void init_page_count(struct page *page)
392 {
393         atomic_set(&page->_count, 1);
394 }
395
396 void put_page(struct page *page);
397 void put_pages_list(struct list_head *pages);
398
399 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
400 int split_free_page(struct page *page);
401
402 /*
403  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
404  * prototype for that function and accessor functions.
405  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
406  */
407 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
408
409 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
410                                                 compound_page_dtor *dtor)
411 {
412         page[1].lru.next = (void *)dtor;
413 }
414
415 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
416 {
417         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
418 }
419
420 static inline int compound_order(struct page *page)
421 {
422         if (!PageHead(page))
423                 return 0;
424         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
425 }
426
427 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
428 {
429         page[1].lru.prev = (void *)order;
430 }
431
432 /*
433  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
434  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
435  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
436  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
437  */
438 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
439 {
440         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
441                 pte = pte_mkwrite(pte);
442         return pte;
443 }
444
445 /*
446  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
447  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
448  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
449  * only one copy in memory, at most, normally.
450  *
451  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
452  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
453  *   freelist management in the buddy allocator.
454  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
455  *
456  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
457  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
458  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
459  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
460  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
461  *
462  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
463  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
464  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
465  * and page->virtual store page management information, but all other fields
466  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
467  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
468  * subsequently been given references to it.
469  *
470  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
471  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
472  * The following discussion applies only to them.
473  *
474  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
475  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
476  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
477  * into the filesystem to release these pages.
478  *
479  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
480  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
481  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
482  *
483  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
484  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
485  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
486  *
487  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
488  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
489  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
490  *
491  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
492  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
493  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
494  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
495  *
496  * All pagecache pages may be subject to I/O:
497  * - inode pages may need to be read from disk,
498  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
499  *   to be written back to the inode on disk,
500  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
501  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
502  *   back into memory.
503  */
504
505 /*
506  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
507  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
508  */
509
510
511 /*
512  * page->flags layout:
513  *
514  * There are three possibilities for how page->flags get
515  * laid out.  The first is for the normal case, without
516  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
517  * plenty of space for node and section.  The last is when
518  * we have run out of space and have to fall back to an
519  * alternate (slower) way of determining the node.
520  *
521  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
522  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
523  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
524  */
525 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
526 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
527 #else
528 #define SECTIONS_WIDTH          0
529 #endif
530
531 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
532
533 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
534 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
535 #else
536 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
537 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
538 #endif
539 #define NODES_WIDTH             0
540 #endif
541
542 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
543 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
544 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
545 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
546
547 /*
548  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
549  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
550  */
551 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
552 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
553 #endif
554
555 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
556 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
557 #endif
558
559 /*
560  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
561  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
562  * the compiler will optimise away reference to them.
563  */
564 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
565 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
566 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
567
568 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
569 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
570 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
571 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
572                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
573 #else
574 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
575 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
576                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
577 #endif
578
579 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
580
581 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
582 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
583 #endif
584
585 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
586 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
587 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
588 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
589
590 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
591 {
592         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
593 }
594
595 /*
596  * The identification function is only used by the buddy allocator for
597  * determining if two pages could be buddies. We are not really
598  * identifying a zone since we could be using a the section number
599  * id if we have not node id available in page flags.
600  * We guarantee only that it will return the same value for two
601  * combinable pages in a zone.
602  */
603 static inline int page_zone_id(struct page *page)
604 {
605         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
606 }
607
608 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
609 {
610 #ifdef CONFIG_NUMA
611         return zone->node;
612 #else
613         return 0;
614 #endif
615 }
616
617 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
618 extern int page_to_nid(struct page *page);
619 #else
620 static inline int page_to_nid(struct page *page)
621 {
622         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
623 }
624 #endif
625
626 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
627 {
628         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
629 }
630
631 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
632 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
633 {
634         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
635 }
636 #endif
637
638 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
639 {
640         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
641         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
642 }
643
644 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
645 {
646         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
647         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
648 }
649
650 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
651 {
652         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
653         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
654 }
655
656 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
657         unsigned long node, unsigned long pfn)
658 {
659         set_page_zone(page, zone);
660         set_page_node(page, node);
661         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
662 }
663
664 /*
665  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
666  */
667 #include <linux/vmstat.h>
668
669 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
670 {
671         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
672 }
673
674 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
675 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
676 #endif
677
678 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
679 #define page_address(page) ((page)->virtual)
680 #define set_page_address(page, address)                 \
681         do {                                            \
682                 (page)->virtual = (address);            \
683         } while(0)
684 #define page_address_init()  do { } while(0)
685 #endif
686
687 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
688 void *page_address(struct page *page);
689 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
690 void page_address_init(void);
691 #endif
692
693 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
694 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
695 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
696 #define page_address_init()  do { } while(0)
697 #endif
698
699 /*
700  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
701  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
702  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
703  *
704  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
705  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
706  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
707  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
708  *
709  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
710  *
711  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
712  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
713  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
714  */
715 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
716 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
717 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
718
719 extern struct address_space swapper_space;
720 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
721 {
722         struct address_space *mapping = page->mapping;
723
724         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
725         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
726                 mapping = &swapper_space;
727         else if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
728                 mapping = NULL;
729         return mapping;
730 }
731
732 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
733 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
734 {
735         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
736 }
737
738 static inline int PageAnon(struct page *page)
739 {
740         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
741 }
742
743 /*
744  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
745  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
746  */
747 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
748 {
749         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
750                 return page_private(page);
751         return page->index;
752 }
753
754 /*
755  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
756  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
757  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
758  */
759 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
760 {
761         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
762 }
763
764 static inline int page_mapcount(struct page *page)
765 {
766         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
767 }
768
769 /*
770  * Return true if this page is mapped into pagetables.
771  */
772 static inline int page_mapped(struct page *page)
773 {
774         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
775 }
776
777 /*
778  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
779  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
780  * just gets major/minor fault counters bumped up.
781  */
782
783 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
784
785 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
786 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
787 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
788 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
789 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
790 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
791
792 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
793 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
794 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
795
796 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
797
798 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
799                          VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
800
801 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
802 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
803 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
804
805 /*
806  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
807  */
808 extern void pagefault_out_of_memory(void);
809
810 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
811
812 extern void show_free_areas(void);
813
814 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
815 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
816 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
817
818 #ifndef CONFIG_MMU
819 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
820                                              unsigned long addr,
821                                              unsigned long len,
822                                              unsigned long pgoff,
823                                              unsigned long flags);
824 #endif
825
826 extern int can_do_mlock(void);
827 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
828 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
829
830 /*
831  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
832  */
833 struct zap_details {
834         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
835         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
836         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
837         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
838         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
839         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
840 };
841
842 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
843                 pte_t pte);
844
845 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
846                 unsigned long size);
847 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
848                 unsigned long size, struct zap_details *);
849 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
850                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
851                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
852                 struct zap_details *);
853
854 /**
855  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
856  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
857  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
858  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
859  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
860  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
861  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
862  *
863  * (see walk_page_range for more details)
864  */
865 struct mm_walk {
866         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
867         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
868         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
869         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
870         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
871         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
872                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
873         struct mm_struct *mm;
874         void *private;
875 };
876
877 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
878                 struct mm_walk *walk);
879 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
880                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
881 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
882                         struct vm_area_struct *vma);
883 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
884                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
885 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
886         unsigned long *pfn);
887 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
888                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
889 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
890                         void *buf, int len, int write);
891
892 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
893                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
894 {
895         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
896 }
897
898 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
899 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
900 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
901 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
902
903 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
904 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
905
906 int invalidate_inode_page(struct page *page);
907
908 #ifdef CONFIG_MMU
909 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
910                         unsigned long address, unsigned int flags);
911 #else
912 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
913                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
914                         unsigned int flags)
915 {
916         /* should never happen if there's no MMU */
917         BUG();
918         return VM_FAULT_SIGBUS;
919 }
920 #endif
921
922 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
923 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
924
925 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
926                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
927                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
928 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
929                         struct page **pages);
930 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
931
932 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
933 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
934
935 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
936 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
937 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
938                                 struct page *page);
939 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
940 void account_page_writeback(struct page *page);
941 int set_page_dirty(struct page *page);
942 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
943 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
944
945 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
946 static inline int vma_stack_continue(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
947 {
948         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
949 }
950
951 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
952                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
953                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
954 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
955                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
956                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
957 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
958                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
959                           unsigned long end, unsigned long newflags);
960
961 /*
962  * doesn't attempt to fault and will return short.
963  */
964 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
965                           struct page **pages);
966 /*
967  * per-process(per-mm_struct) statistics.
968  */
969 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
970 /*
971  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
972  * so must be incremented atomically.
973  */
974 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
975 {
976         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
977 }
978
979 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
980
981 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
982 {
983         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
984 }
985
986 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
987 {
988         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
989 }
990
991 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
992 {
993         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
994 }
995
996 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
997 /*
998  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
999  * so can be incremented directly.
1000  */
1001 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1002 {
1003         mm->rss_stat.count[member] = value;
1004 }
1005
1006 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1007 {
1008         return mm->rss_stat.count[member];
1009 }
1010
1011 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1012 {
1013         mm->rss_stat.count[member] += value;
1014 }
1015
1016 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1017 {
1018         mm->rss_stat.count[member]++;
1019 }
1020
1021 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1022 {
1023         mm->rss_stat.count[member]--;
1024 }
1025
1026 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1027
1028 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1029 {
1030         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1031                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1032 }
1033
1034 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1035 {
1036         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1037 }
1038
1039 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1040 {
1041         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1042 }
1043
1044 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1045 {
1046         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1047
1048         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1049                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1050 }
1051
1052 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1053 {
1054         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1055                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1056 }
1057
1058 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1059                                          struct mm_struct *mm)
1060 {
1061         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1062
1063         if (*maxrss < hiwater_rss)
1064                 *maxrss = hiwater_rss;
1065 }
1066
1067 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1068 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
1069 #else
1070 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
1071 {
1072 }
1073 #endif
1074
1075 /*
1076  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
1077  *
1078  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
1079  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
1080  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
1081  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
1082  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
1083  *
1084  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
1085  * fulfil.
1086  *
1087  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
1088  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
1089  */
1090 struct shrinker {
1091         int (*shrink)(struct shrinker *, int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1092         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1093
1094         /* These are for internal use */
1095         struct list_head list;
1096         long nr;        /* objs pending delete */
1097 };
1098 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1099 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1100 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1101
1102 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1103
1104 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1105                                spinlock_t **ptl);
1106 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1107                                     spinlock_t **ptl)
1108 {
1109         pte_t *ptep;
1110         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1111         return ptep;
1112 }
1113
1114 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1115 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1116                                                 unsigned long address)
1117 {
1118         return 0;
1119 }
1120 #else
1121 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1122 #endif
1123
1124 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1125 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1126                                                 unsigned long address)
1127 {
1128         return 0;
1129 }
1130 #else
1131 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1132 #endif
1133
1134 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1135 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1136
1137 /*
1138  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1139  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1140  */
1141 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1142 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1143 {
1144         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1145                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1146 }
1147
1148 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1149 {
1150         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1151                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1152 }
1153 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1154
1155 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1156 /*
1157  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1158  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1159  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1160  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1161  */
1162 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1163 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1164         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1165 } while (0)
1166 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1167 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1168 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1169 /*
1170  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1171  */
1172 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1173 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1174 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1175 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1176
1177 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1178 {
1179         pte_lock_init(page);
1180         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1181 }
1182
1183 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1184 {
1185         pte_lock_deinit(page);
1186         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1187 }
1188
1189 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1190 ({                                                      \
1191         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1192         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1193         *(ptlp) = __ptl;                                \
1194         spin_lock(__ptl);                               \
1195         __pte;                                          \
1196 })
1197
1198 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1199         spin_unlock(ptl);                               \
1200         pte_unmap(pte);                                 \
1201 } while (0)
1202
1203 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1204         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1205                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1206
1207 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1208         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1209                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1210
1211 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1212         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1213                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1214
1215 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1216 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1217                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1218 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1219 /*
1220  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1221  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1222  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1223  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1224  * free_area_init_node()
1225  *
1226  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1227  * physical memory with add_active_range() before calling
1228  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1229  * usage, an architecture is expected to do something like
1230  *
1231  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1232  *                                                       max_highmem_pfn};
1233  * for_each_valid_physical_page_range()
1234  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1235  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1236  *
1237  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1238  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1239  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1240  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1241  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1242  *
1243  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1244  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1245  */
1246 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1247 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1248                                         unsigned long end_pfn);
1249 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1250                                         unsigned long end_pfn);
1251 extern void remove_all_active_ranges(void);
1252 void sort_node_map(void);
1253 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1254                                                 unsigned long end_pfn);
1255 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1256                                                 unsigned long end_pfn);
1257 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1258                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1259 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1260 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1261                                                 unsigned long max_low_pfn);
1262 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1263                                    int nr_range, int nid);
1264 u64 __init find_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
1265                                         u64 goal, u64 limit);
1266 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1267                                  u64 goal, u64 limit);
1268 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1269 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1270 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1271 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1272
1273 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1274     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1275 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1276 {
1277         return 0;
1278 }
1279 #else
1280 /* please see mm/page_alloc.c */
1281 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1282 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1283 /* there is a per-arch backend function. */
1284 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1285 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1286 #endif
1287
1288 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1289 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1290                                 unsigned long, enum memmap_context);
1291 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1292 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1293 extern void mem_init(void);
1294 extern void __init mmap_init(void);
1295 extern void show_mem(void);
1296 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1297 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1298 extern int after_bootmem;
1299
1300 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1301
1302 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1303
1304 /* nommu.c */
1305 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1306 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1307
1308 /* prio_tree.c */
1309 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1310 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1311 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1312 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1313         struct prio_tree_iter *iter);
1314
1315 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1316         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1317                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1318
1319 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1320                                         struct list_head *list)
1321 {
1322         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1323         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1324 }
1325
1326 /* mmap.c */
1327 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1328 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1329         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1330 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1331         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1332         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1333         struct mempolicy *);
1334 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1335 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1336         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1337 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1338 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1339         struct rb_node **, struct rb_node *);
1340 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1341 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1342         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1343 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1344
1345 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1346 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1347
1348 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1349 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1350 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1351 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1352 #else
1353 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1354 {}
1355
1356 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1357 {}
1358 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1359
1360 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1361 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1362                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1363                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1364
1365 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1366
1367 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1368         unsigned long len, unsigned long prot,
1369         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1370 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1371         unsigned long len, unsigned long flags,
1372         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1373
1374 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1375         unsigned long len, unsigned long prot,
1376         unsigned long flag, unsigned long offset)
1377 {
1378         unsigned long ret = -EINVAL;
1379         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1380                 goto out;
1381         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1382                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1383 out:
1384         return ret;
1385 }
1386
1387 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1388
1389 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1390
1391 /* filemap.c */
1392 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1393 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1394 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1395                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1396
1397 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1398 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1399
1400 /* mm/page-writeback.c */
1401 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1402 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1403
1404 /* readahead.c */
1405 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1406 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1407
1408 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1409                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1410
1411 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1412                                struct file_ra_state *ra,
1413                                struct file *filp,
1414                                pgoff_t offset,
1415                                unsigned long size);
1416
1417 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1418                                 struct file_ra_state *ra,
1419                                 struct file *filp,
1420                                 struct page *pg,
1421                                 pgoff_t offset,
1422                                 unsigned long size);
1423
1424 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1425 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1426                         struct address_space *mapping,
1427                         struct file *filp);
1428
1429 /* Do stack extension */
1430 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1431 #if VM_GROWSUP
1432 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1433 #else
1434   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1435 #endif
1436 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1437                                   unsigned long address);
1438
1439 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1440 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1441 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1442                                              struct vm_area_struct **pprev);
1443
1444 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1445    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1446 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1447 {
1448         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1449
1450         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1451                 vma = NULL;
1452         return vma;
1453 }
1454
1455 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1456 {
1457         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1458 }
1459
1460 #ifdef CONFIG_MMU
1461 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1462 #else
1463 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1464 {
1465         return __pgprot(0);
1466 }
1467 #endif
1468
1469 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1470 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1471                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1472 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1473 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1474                         unsigned long pfn);
1475 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1476                         unsigned long pfn);
1477
1478 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1479                         unsigned int foll_flags);
1480 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1481 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1482 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1483 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1484 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1485 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1486
1487 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1488                         void *data);
1489 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1490                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1491
1492 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1493 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1494 #else
1495 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1496                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1497 {
1498 }
1499 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1500
1501 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1502 extern int debug_pagealloc_enabled;
1503
1504 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1505
1506 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1507 {
1508         debug_pagealloc_enabled = 1;
1509 }
1510 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1511 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1512 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1513 #else
1514 static inline void
1515 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1516 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1517 {
1518 }
1519 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1520 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1521 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1522 #endif
1523
1524 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1525 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1526 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1527 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1528 #else
1529 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1530 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1531 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1532
1533 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1534                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1535 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1536                         unsigned long lru_pages);
1537
1538 #ifndef CONFIG_MMU
1539 #define randomize_va_space 0
1540 #else
1541 extern int randomize_va_space;
1542 #endif
1543
1544 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1545 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1546
1547 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1548                                    unsigned long pnum_begin,
1549                                    unsigned long pnum_end,
1550                                    unsigned long map_count,
1551                                    int nodeid);
1552
1553 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1554 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1555 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1556 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1557 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1558 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1559 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1560 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1561 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1562                                                 unsigned long pages, int node);
1563 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1564 void vmemmap_populate_print_last(void);
1565
1566
1567 enum mf_flags {
1568         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1569 };
1570 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1571 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1572 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1573 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1574 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1575 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1576 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1577 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1578 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
1579 int is_hwpoison_address(unsigned long addr);
1580 #else
1581 static inline int is_hwpoison_address(unsigned long addr)
1582 {
1583         return 0;
1584 }
1585 #endif
1586
1587 extern void dump_page(struct page *page);
1588
1589 #endif /* __KERNEL__ */
1590 #endif /* _LINUX_MM_H */