]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - include/linux/mm.h
thp: alter compound get_page/put_page
[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  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
434  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
435  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
436  * only one copy in memory, at most, normally.
437  *
438  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
439  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
440  *   freelist management in the buddy allocator.
441  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
442  *
443  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
444  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
445  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
446  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
447  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
448  *
449  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
450  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
451  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
452  * and page->virtual store page management information, but all other fields
453  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
454  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
455  * subsequently been given references to it.
456  *
457  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
458  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
459  * The following discussion applies only to them.
460  *
461  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
462  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
463  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
464  * into the filesystem to release these pages.
465  *
466  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
467  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
468  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
469  *
470  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
471  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
472  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
473  *
474  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
475  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
476  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
477  *
478  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
479  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
480  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
481  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
482  *
483  * All pagecache pages may be subject to I/O:
484  * - inode pages may need to be read from disk,
485  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
486  *   to be written back to the inode on disk,
487  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
488  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
489  *   back into memory.
490  */
491
492 /*
493  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
494  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
495  */
496
497
498 /*
499  * page->flags layout:
500  *
501  * There are three possibilities for how page->flags get
502  * laid out.  The first is for the normal case, without
503  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
504  * plenty of space for node and section.  The last is when
505  * we have run out of space and have to fall back to an
506  * alternate (slower) way of determining the node.
507  *
508  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
509  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
510  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
511  */
512 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
513 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
514 #else
515 #define SECTIONS_WIDTH          0
516 #endif
517
518 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
519
520 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
521 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
522 #else
523 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
524 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
525 #endif
526 #define NODES_WIDTH             0
527 #endif
528
529 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
530 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
531 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
532 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
533
534 /*
535  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
536  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
537  */
538 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
539 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
540 #endif
541
542 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
543 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
544 #endif
545
546 /*
547  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
548  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
549  * the compiler will optimise away reference to them.
550  */
551 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
552 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
553 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
554
555 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
556 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
557 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
558 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
559                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
560 #else
561 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
562 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
563                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
564 #endif
565
566 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
567
568 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
569 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
570 #endif
571
572 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
573 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
574 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
575 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
576
577 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
578 {
579         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
580 }
581
582 /*
583  * The identification function is only used by the buddy allocator for
584  * determining if two pages could be buddies. We are not really
585  * identifying a zone since we could be using a the section number
586  * id if we have not node id available in page flags.
587  * We guarantee only that it will return the same value for two
588  * combinable pages in a zone.
589  */
590 static inline int page_zone_id(struct page *page)
591 {
592         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
593 }
594
595 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
596 {
597 #ifdef CONFIG_NUMA
598         return zone->node;
599 #else
600         return 0;
601 #endif
602 }
603
604 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
605 extern int page_to_nid(struct page *page);
606 #else
607 static inline int page_to_nid(struct page *page)
608 {
609         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
610 }
611 #endif
612
613 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
614 {
615         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
616 }
617
618 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
619 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
620 {
621         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
622 }
623 #endif
624
625 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
626 {
627         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
628         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
629 }
630
631 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
632 {
633         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
634         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
635 }
636
637 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
638 {
639         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
640         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
641 }
642
643 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
644         unsigned long node, unsigned long pfn)
645 {
646         set_page_zone(page, zone);
647         set_page_node(page, node);
648         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
649 }
650
651 /*
652  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
653  */
654 #include <linux/vmstat.h>
655
656 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
657 {
658         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
659 }
660
661 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
662 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
663 #endif
664
665 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
666 #define page_address(page) ((page)->virtual)
667 #define set_page_address(page, address)                 \
668         do {                                            \
669                 (page)->virtual = (address);            \
670         } while(0)
671 #define page_address_init()  do { } while(0)
672 #endif
673
674 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
675 void *page_address(struct page *page);
676 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
677 void page_address_init(void);
678 #endif
679
680 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
681 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
682 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
683 #define page_address_init()  do { } while(0)
684 #endif
685
686 /*
687  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
688  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
689  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
690  *
691  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
692  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
693  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
694  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
695  *
696  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
697  *
698  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
699  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
700  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
701  */
702 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
703 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
704 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
705
706 extern struct address_space swapper_space;
707 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
708 {
709         struct address_space *mapping = page->mapping;
710
711         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
712         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
713                 mapping = &swapper_space;
714         else if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
715                 mapping = NULL;
716         return mapping;
717 }
718
719 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
720 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
721 {
722         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
723 }
724
725 static inline int PageAnon(struct page *page)
726 {
727         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
728 }
729
730 /*
731  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
732  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
733  */
734 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
735 {
736         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
737                 return page_private(page);
738         return page->index;
739 }
740
741 /*
742  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
743  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
744  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
745  */
746 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
747 {
748         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
749 }
750
751 static inline int page_mapcount(struct page *page)
752 {
753         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
754 }
755
756 /*
757  * Return true if this page is mapped into pagetables.
758  */
759 static inline int page_mapped(struct page *page)
760 {
761         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
762 }
763
764 /*
765  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
766  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
767  * just gets major/minor fault counters bumped up.
768  */
769
770 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
771
772 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
773 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
774 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
775 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
776 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
777 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
778
779 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
780 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
781 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
782
783 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
784
785 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
786                          VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
787
788 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
789 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
790 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
791
792 /*
793  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
794  */
795 extern void pagefault_out_of_memory(void);
796
797 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
798
799 extern void show_free_areas(void);
800
801 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
802 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
803 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
804
805 #ifndef CONFIG_MMU
806 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
807                                              unsigned long addr,
808                                              unsigned long len,
809                                              unsigned long pgoff,
810                                              unsigned long flags);
811 #endif
812
813 extern int can_do_mlock(void);
814 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
815 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
816
817 /*
818  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
819  */
820 struct zap_details {
821         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
822         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
823         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
824         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
825         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
826         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
827 };
828
829 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
830                 pte_t pte);
831
832 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
833                 unsigned long size);
834 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
835                 unsigned long size, struct zap_details *);
836 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
837                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
838                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
839                 struct zap_details *);
840
841 /**
842  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
843  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
844  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
845  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
846  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
847  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
848  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
849  *
850  * (see walk_page_range for more details)
851  */
852 struct mm_walk {
853         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
854         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
855         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
856         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
857         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
858         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
859                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
860         struct mm_struct *mm;
861         void *private;
862 };
863
864 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
865                 struct mm_walk *walk);
866 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
867                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
868 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
869                         struct vm_area_struct *vma);
870 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
871                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
872 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
873         unsigned long *pfn);
874 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
875                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
876 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
877                         void *buf, int len, int write);
878
879 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
880                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
881 {
882         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
883 }
884
885 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
886 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
887 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
888 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
889
890 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
891 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
892
893 int invalidate_inode_page(struct page *page);
894
895 #ifdef CONFIG_MMU
896 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
897                         unsigned long address, unsigned int flags);
898 #else
899 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
900                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
901                         unsigned int flags)
902 {
903         /* should never happen if there's no MMU */
904         BUG();
905         return VM_FAULT_SIGBUS;
906 }
907 #endif
908
909 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
910 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
911
912 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
913                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
914                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
915 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
916                         struct page **pages);
917 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
918
919 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
920 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
921
922 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
923 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
924 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
925                                 struct page *page);
926 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
927 void account_page_writeback(struct page *page);
928 int set_page_dirty(struct page *page);
929 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
930 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
931
932 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
933 static inline int vma_stack_continue(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
934 {
935         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
936 }
937
938 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
939                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
940                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
941 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
942                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
943                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
944 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
945                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
946                           unsigned long end, unsigned long newflags);
947
948 /*
949  * doesn't attempt to fault and will return short.
950  */
951 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
952                           struct page **pages);
953 /*
954  * per-process(per-mm_struct) statistics.
955  */
956 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
957 /*
958  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
959  * so must be incremented atomically.
960  */
961 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
962 {
963         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
964 }
965
966 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
967
968 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
969 {
970         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
971 }
972
973 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
974 {
975         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
976 }
977
978 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
979 {
980         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
981 }
982
983 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
984 /*
985  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
986  * so can be incremented directly.
987  */
988 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
989 {
990         mm->rss_stat.count[member] = value;
991 }
992
993 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
994 {
995         return mm->rss_stat.count[member];
996 }
997
998 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
999 {
1000         mm->rss_stat.count[member] += value;
1001 }
1002
1003 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1004 {
1005         mm->rss_stat.count[member]++;
1006 }
1007
1008 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1009 {
1010         mm->rss_stat.count[member]--;
1011 }
1012
1013 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1014
1015 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1016 {
1017         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1018                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1019 }
1020
1021 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1022 {
1023         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1024 }
1025
1026 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1027 {
1028         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1029 }
1030
1031 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1032 {
1033         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1034
1035         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1036                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1037 }
1038
1039 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1040 {
1041         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1042                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1043 }
1044
1045 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1046                                          struct mm_struct *mm)
1047 {
1048         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1049
1050         if (*maxrss < hiwater_rss)
1051                 *maxrss = hiwater_rss;
1052 }
1053
1054 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1055 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
1056 #else
1057 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
1058 {
1059 }
1060 #endif
1061
1062 /*
1063  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
1064  *
1065  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
1066  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
1067  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
1068  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
1069  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
1070  *
1071  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
1072  * fulfil.
1073  *
1074  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
1075  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
1076  */
1077 struct shrinker {
1078         int (*shrink)(struct shrinker *, int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1079         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1080
1081         /* These are for internal use */
1082         struct list_head list;
1083         long nr;        /* objs pending delete */
1084 };
1085 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1086 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1087 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1088
1089 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1090
1091 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1092                                spinlock_t **ptl);
1093 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1094                                     spinlock_t **ptl)
1095 {
1096         pte_t *ptep;
1097         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1098         return ptep;
1099 }
1100
1101 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1102 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1103                                                 unsigned long address)
1104 {
1105         return 0;
1106 }
1107 #else
1108 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1109 #endif
1110
1111 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1112 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1113                                                 unsigned long address)
1114 {
1115         return 0;
1116 }
1117 #else
1118 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1119 #endif
1120
1121 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1122 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1123
1124 /*
1125  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1126  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1127  */
1128 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1129 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1130 {
1131         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1132                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1133 }
1134
1135 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1136 {
1137         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1138                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1139 }
1140 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1141
1142 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1143 /*
1144  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1145  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1146  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1147  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1148  */
1149 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1150 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1151         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1152 } while (0)
1153 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1154 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1155 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1156 /*
1157  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1158  */
1159 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1160 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1161 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1162 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1163
1164 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1165 {
1166         pte_lock_init(page);
1167         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1168 }
1169
1170 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1171 {
1172         pte_lock_deinit(page);
1173         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1174 }
1175
1176 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1177 ({                                                      \
1178         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1179         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1180         *(ptlp) = __ptl;                                \
1181         spin_lock(__ptl);                               \
1182         __pte;                                          \
1183 })
1184
1185 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1186         spin_unlock(ptl);                               \
1187         pte_unmap(pte);                                 \
1188 } while (0)
1189
1190 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1191         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1192                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1193
1194 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1195         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1196                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1197
1198 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1199         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1200                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1201
1202 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1203 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1204                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1205 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1206 /*
1207  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1208  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1209  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1210  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1211  * free_area_init_node()
1212  *
1213  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1214  * physical memory with add_active_range() before calling
1215  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1216  * usage, an architecture is expected to do something like
1217  *
1218  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1219  *                                                       max_highmem_pfn};
1220  * for_each_valid_physical_page_range()
1221  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1222  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1223  *
1224  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1225  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1226  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1227  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1228  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1229  *
1230  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1231  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1232  */
1233 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1234 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1235                                         unsigned long end_pfn);
1236 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1237                                         unsigned long end_pfn);
1238 extern void remove_all_active_ranges(void);
1239 void sort_node_map(void);
1240 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1241                                                 unsigned long end_pfn);
1242 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1243                                                 unsigned long end_pfn);
1244 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1245                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1246 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1247 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1248                                                 unsigned long max_low_pfn);
1249 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1250                                    int nr_range, int nid);
1251 u64 __init find_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
1252                                         u64 goal, u64 limit);
1253 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1254                                  u64 goal, u64 limit);
1255 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1256 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1257 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1258 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1259
1260 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1261     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1262 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1263 {
1264         return 0;
1265 }
1266 #else
1267 /* please see mm/page_alloc.c */
1268 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1269 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1270 /* there is a per-arch backend function. */
1271 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1272 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1273 #endif
1274
1275 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1276 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1277                                 unsigned long, enum memmap_context);
1278 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1279 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1280 extern void mem_init(void);
1281 extern void __init mmap_init(void);
1282 extern void show_mem(void);
1283 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1284 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1285 extern int after_bootmem;
1286
1287 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1288
1289 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1290
1291 /* nommu.c */
1292 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1293 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1294
1295 /* prio_tree.c */
1296 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1297 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1298 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1299 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1300         struct prio_tree_iter *iter);
1301
1302 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1303         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1304                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1305
1306 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1307                                         struct list_head *list)
1308 {
1309         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1310         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1311 }
1312
1313 /* mmap.c */
1314 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1315 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1316         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1317 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1318         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1319         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1320         struct mempolicy *);
1321 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1322 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1323         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1324 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1325 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1326         struct rb_node **, struct rb_node *);
1327 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1328 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1329         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1330 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1331
1332 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1333 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1334
1335 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1336 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1337 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1338 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1339 #else
1340 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1341 {}
1342
1343 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1344 {}
1345 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1346
1347 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1348 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1349                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1350                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1351
1352 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1353
1354 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1355         unsigned long len, unsigned long prot,
1356         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1357 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1358         unsigned long len, unsigned long flags,
1359         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1360
1361 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1362         unsigned long len, unsigned long prot,
1363         unsigned long flag, unsigned long offset)
1364 {
1365         unsigned long ret = -EINVAL;
1366         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1367                 goto out;
1368         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1369                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1370 out:
1371         return ret;
1372 }
1373
1374 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1375
1376 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1377
1378 /* filemap.c */
1379 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1380 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1381 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1382                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1383
1384 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1385 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1386
1387 /* mm/page-writeback.c */
1388 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1389 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1390
1391 /* readahead.c */
1392 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1393 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1394
1395 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1396                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1397
1398 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1399                                struct file_ra_state *ra,
1400                                struct file *filp,
1401                                pgoff_t offset,
1402                                unsigned long size);
1403
1404 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1405                                 struct file_ra_state *ra,
1406                                 struct file *filp,
1407                                 struct page *pg,
1408                                 pgoff_t offset,
1409                                 unsigned long size);
1410
1411 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1412 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1413                         struct address_space *mapping,
1414                         struct file *filp);
1415
1416 /* Do stack extension */
1417 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1418 #if VM_GROWSUP
1419 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1420 #else
1421   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1422 #endif
1423 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1424                                   unsigned long address);
1425
1426 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1427 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1428 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1429                                              struct vm_area_struct **pprev);
1430
1431 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1432    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1433 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1434 {
1435         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1436
1437         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1438                 vma = NULL;
1439         return vma;
1440 }
1441
1442 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1443 {
1444         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1445 }
1446
1447 #ifdef CONFIG_MMU
1448 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1449 #else
1450 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1451 {
1452         return __pgprot(0);
1453 }
1454 #endif
1455
1456 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1457 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1458                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1459 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1460 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1461                         unsigned long pfn);
1462 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1463                         unsigned long pfn);
1464
1465 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1466                         unsigned int foll_flags);
1467 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1468 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1469 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1470 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1471 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1472 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1473
1474 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1475                         void *data);
1476 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1477                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1478
1479 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1480 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1481 #else
1482 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1483                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1484 {
1485 }
1486 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1487
1488 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1489 extern int debug_pagealloc_enabled;
1490
1491 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1492
1493 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1494 {
1495         debug_pagealloc_enabled = 1;
1496 }
1497 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1498 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1499 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1500 #else
1501 static inline void
1502 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1503 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1504 {
1505 }
1506 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1507 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1508 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1509 #endif
1510
1511 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1512 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1513 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1514 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1515 #else
1516 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1517 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1518 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1519
1520 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1521                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1522 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1523                         unsigned long lru_pages);
1524
1525 #ifndef CONFIG_MMU
1526 #define randomize_va_space 0
1527 #else
1528 extern int randomize_va_space;
1529 #endif
1530
1531 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1532 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1533
1534 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1535                                    unsigned long pnum_begin,
1536                                    unsigned long pnum_end,
1537                                    unsigned long map_count,
1538                                    int nodeid);
1539
1540 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1541 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1542 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1543 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1544 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1545 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1546 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1547 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1548 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1549                                                 unsigned long pages, int node);
1550 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1551 void vmemmap_populate_print_last(void);
1552
1553
1554 enum mf_flags {
1555         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1556 };
1557 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1558 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1559 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1560 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1561 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1562 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1563 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1564 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1565 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
1566 int is_hwpoison_address(unsigned long addr);
1567 #else
1568 static inline int is_hwpoison_address(unsigned long addr)
1569 {
1570         return 0;
1571 }
1572 #endif
1573
1574 extern void dump_page(struct page *page);
1575
1576 #endif /* __KERNEL__ */
1577 #endif /* _LINUX_MM_H */