]> git.karo-electronics.de Git - linux-beck.git/blob - include/linux/mm.h
Merge tag 'locks-v3.20-1' of git://git.samba.org/jlayton/linux
[linux-beck.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/mmdebug.h>
9 #include <linux/gfp.h>
10 #include <linux/bug.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mmzone.h>
13 #include <linux/rbtree.h>
14 #include <linux/atomic.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/mm_types.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21 #include <linux/resource.h>
22 #include <linux/page_ext.h>
23
24 struct mempolicy;
25 struct anon_vma;
26 struct anon_vma_chain;
27 struct file_ra_state;
28 struct user_struct;
29 struct writeback_control;
30
31 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
32 extern unsigned long max_mapnr;
33
34 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
35 {
36         max_mapnr = limit;
37 }
38 #else
39 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
40 #endif
41
42 extern unsigned long totalram_pages;
43 extern void * high_memory;
44 extern int page_cluster;
45
46 #ifdef CONFIG_SYSCTL
47 extern int sysctl_legacy_va_layout;
48 #else
49 #define sysctl_legacy_va_layout 0
50 #endif
51
52 #include <asm/page.h>
53 #include <asm/pgtable.h>
54 #include <asm/processor.h>
55
56 #ifndef __pa_symbol
57 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
58 #endif
59
60 /*
61  * To prevent common memory management code establishing
62  * a zero page mapping on a read fault.
63  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
64  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
65  * related to the physical page in case of virtualization.
66  */
67 #ifndef mm_forbids_zeropage
68 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
69 #endif
70
71 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
72 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
73
74 extern int sysctl_overcommit_memory;
75 extern int sysctl_overcommit_ratio;
76 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
77
78 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
79                                     size_t *, loff_t *);
80 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
81                                     size_t *, loff_t *);
82
83 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
84
85 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
86 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
87
88 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
89 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
90
91 /*
92  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
93  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
94  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
95  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
96  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
97  * mmap() functions).
98  */
99
100 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
101
102 #ifndef CONFIG_MMU
103 extern struct rb_root nommu_region_tree;
104 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
105
106 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
107 #endif
108
109 /*
110  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
111  */
112 #define VM_NONE         0x00000000
113
114 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
115 #define VM_WRITE        0x00000002
116 #define VM_EXEC         0x00000004
117 #define VM_SHARED       0x00000008
118
119 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
120 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
121 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
122 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
123 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
124
125 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
126 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
127 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
128
129 #define VM_LOCKED       0x00002000
130 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
131
132                                         /* Used by sys_madvise() */
133 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
134 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
135
136 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
137 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
138 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
139 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
140 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
141 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
142 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
143 #define VM_ARCH_2       0x02000000
144 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
145
146 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
147 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
148 #else
149 # define VM_SOFTDIRTY   0
150 #endif
151
152 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
153 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
154 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
155 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
156
157 #if defined(CONFIG_X86)
158 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
159 #elif defined(CONFIG_PPC)
160 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
161 #elif defined(CONFIG_PARISC)
162 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
163 #elif defined(CONFIG_METAG)
164 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
165 #elif defined(CONFIG_IA64)
166 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
167 #elif !defined(CONFIG_MMU)
168 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
169 #endif
170
171 #if defined(CONFIG_X86)
172 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
173 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
174 #endif
175
176 #ifndef VM_GROWSUP
177 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
178 #endif
179
180 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
181 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
182
183 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
184 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
185 #endif
186
187 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
188 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
189 #else
190 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
191 #endif
192
193 /*
194  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
195  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
196  */
197 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
198
199 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
200 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
201
202 /*
203  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
204  * low four bits) to a page protection mask..
205  */
206 extern pgprot_t protection_map[16];
207
208 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
209 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
210 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
211 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
212 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x10    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
213 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x20    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
214 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x40    /* second try */
215 #define FAULT_FLAG_USER         0x80    /* The fault originated in userspace */
216
217 /*
218  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
219  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
220  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
221  *
222  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
223  * is used, one may implement ->remap_pages to get nonlinear mapping support.
224  */
225 struct vm_fault {
226         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
227         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
228         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
229
230         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
231                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
232                                          * is set (which is also implied by
233                                          * VM_FAULT_ERROR).
234                                          */
235         /* for ->map_pages() only */
236         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
237                                          * max_pgoff inclusive */
238         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
239 };
240
241 /*
242  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
243  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
244  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
245  */
246 struct vm_operations_struct {
247         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
248         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
249         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
250         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
251
252         /* notification that a previously read-only page is about to become
253          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
254         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
255
256         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
257          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
258          */
259         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
260                       void *buf, int len, int write);
261
262         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
263          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
264          * vma to be dumped unconditionally. */
265         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
266
267 #ifdef CONFIG_NUMA
268         /*
269          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
270          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
271          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
272          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
273          * mempolicy.
274          */
275         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
276
277         /*
278          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
279          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
280          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
281          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
282          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
283          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
284          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
285          * policy.
286          */
287         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
288                                         unsigned long addr);
289 #endif
290         /* called by sys_remap_file_pages() to populate non-linear mapping */
291         int (*remap_pages)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
292                            unsigned long size, pgoff_t pgoff);
293
294         /*
295          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
296          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
297          * (using pte_page()) would not find the correct page.
298          */
299         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
300                                           unsigned long addr);
301 };
302
303 struct mmu_gather;
304 struct inode;
305
306 #define page_private(page)              ((page)->private)
307 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
308
309 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
310 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
311 {
312         page->index = migratetype;
313 }
314
315 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
316 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
317 {
318         return page->index;
319 }
320
321 /*
322  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
323  * files which need it (119 of them)
324  */
325 #include <linux/page-flags.h>
326 #include <linux/huge_mm.h>
327
328 /*
329  * Methods to modify the page usage count.
330  *
331  * What counts for a page usage:
332  * - cache mapping   (page->mapping)
333  * - private data    (page->private)
334  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
335  *   is counted separately
336  *
337  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
338  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
339  */
340
341 /*
342  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
343  */
344 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
345 {
346         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
347         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
348 }
349
350 /*
351  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
352  * that is the case.
353  * This can be called when MMU is off so it must not access
354  * any of the virtual mappings.
355  */
356 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
357 {
358         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
359 }
360
361 /*
362  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
363  * that is the case.
364  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
365  * This can be called when MMU is off so it must not access
366  * any of the virtual mappings.
367  */
368 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
369 {
370         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
371 }
372
373 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
374 extern int region_is_ram(resource_size_t phys_addr, unsigned long size);
375
376 /* Support for virtually mapped pages */
377 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
378 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
379
380 /*
381  * Determine if an address is within the vmalloc range
382  *
383  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
384  * is no special casing required.
385  */
386 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
387 {
388 #ifdef CONFIG_MMU
389         unsigned long addr = (unsigned long)x;
390
391         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
392 #else
393         return 0;
394 #endif
395 }
396 #ifdef CONFIG_MMU
397 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
398 #else
399 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
400 {
401         return 0;
402 }
403 #endif
404
405 extern void kvfree(const void *addr);
406
407 static inline void compound_lock(struct page *page)
408 {
409 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
410         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
411         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
412 #endif
413 }
414
415 static inline void compound_unlock(struct page *page)
416 {
417 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
418         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
419         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
420 #endif
421 }
422
423 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
424 {
425         unsigned long uninitialized_var(flags);
426 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
427         local_irq_save(flags);
428         compound_lock(page);
429 #endif
430         return flags;
431 }
432
433 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
434                                               unsigned long flags)
435 {
436 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
437         compound_unlock(page);
438         local_irq_restore(flags);
439 #endif
440 }
441
442 static inline struct page *compound_head_by_tail(struct page *tail)
443 {
444         struct page *head = tail->first_page;
445
446         /*
447          * page->first_page may be a dangling pointer to an old
448          * compound page, so recheck that it is still a tail
449          * page before returning.
450          */
451         smp_rmb();
452         if (likely(PageTail(tail)))
453                 return head;
454         return tail;
455 }
456
457 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
458 {
459         if (unlikely(PageTail(page)))
460                 return compound_head_by_tail(page);
461         return page;
462 }
463
464 /*
465  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
466  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
467  * and atomic_add_negative(-1).
468  */
469 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
470 {
471         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
472 }
473
474 static inline int page_mapcount(struct page *page)
475 {
476         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
477 }
478
479 static inline int page_count(struct page *page)
480 {
481         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
482 }
483
484 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
485 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
486 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
487 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
488 {
489         return 0;
490 }
491 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
492
493 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
494 {
495         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
496 }
497
498 /*
499  * This takes a head page as parameter and tells if the
500  * tail page reference counting can be skipped.
501  *
502  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
503  * any given page where they return true here, until all tail pins
504  * have been released.
505  */
506 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
507 {
508         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
509         return __compound_tail_refcounted(page);
510 }
511
512 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
513 {
514         /*
515          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
516          */
517         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTail(page), page);
518         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) < 0, page);
519         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) != 0, page);
520         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
521                 atomic_inc(&page->_mapcount);
522 }
523
524 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
525
526 static inline void get_page(struct page *page)
527 {
528         if (unlikely(PageTail(page)))
529                 if (likely(__get_page_tail(page)))
530                         return;
531         /*
532          * Getting a normal page or the head of a compound page
533          * requires to already have an elevated page->_count.
534          */
535         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
536         atomic_inc(&page->_count);
537 }
538
539 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
540 {
541         struct page *page = virt_to_page(x);
542         return compound_head(page);
543 }
544
545 /*
546  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
547  * the first time (boot or memory hotplug)
548  */
549 static inline void init_page_count(struct page *page)
550 {
551         atomic_set(&page->_count, 1);
552 }
553
554 /*
555  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
556  * (see mm/page_alloc.c).
557  *
558  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
559  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
560  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
561  * efficiently by most CPU architectures.
562  */
563 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
564
565 static inline int PageBuddy(struct page *page)
566 {
567         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
568 }
569
570 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
571 {
572         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
573         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
574 }
575
576 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
577 {
578         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBuddy(page), page);
579         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
580 }
581
582 #define PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE (-256)
583
584 static inline int PageBalloon(struct page *page)
585 {
586         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE;
587 }
588
589 static inline void __SetPageBalloon(struct page *page)
590 {
591         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
592         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE);
593 }
594
595 static inline void __ClearPageBalloon(struct page *page)
596 {
597         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBalloon(page), page);
598         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
599 }
600
601 void put_page(struct page *page);
602 void put_pages_list(struct list_head *pages);
603
604 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
605 int split_free_page(struct page *page);
606
607 /*
608  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
609  * prototype for that function and accessor functions.
610  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
611  */
612 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
613
614 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
615                                                 compound_page_dtor *dtor)
616 {
617         page[1].lru.next = (void *)dtor;
618 }
619
620 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
621 {
622         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
623 }
624
625 static inline int compound_order(struct page *page)
626 {
627         if (!PageHead(page))
628                 return 0;
629         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
630 }
631
632 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
633 {
634         page[1].lru.prev = (void *)order;
635 }
636
637 #ifdef CONFIG_MMU
638 /*
639  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
640  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
641  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
642  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
643  */
644 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
645 {
646         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
647                 pte = pte_mkwrite(pte);
648         return pte;
649 }
650
651 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
652                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
653 #endif
654
655 /*
656  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
657  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
658  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
659  * only one copy in memory, at most, normally.
660  *
661  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
662  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
663  *   freelist management in the buddy allocator.
664  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
665  *
666  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
667  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
668  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
669  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
670  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
671  *
672  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
673  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
674  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
675  * and page->virtual store page management information, but all other fields
676  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
677  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
678  * subsequently been given references to it.
679  *
680  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
681  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
682  * The following discussion applies only to them.
683  *
684  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
685  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
686  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
687  * into the filesystem to release these pages.
688  *
689  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
690  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
691  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
692  *
693  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
694  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
695  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
696  *
697  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
698  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
699  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
700  *
701  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
702  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
703  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
704  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
705  *
706  * All pagecache pages may be subject to I/O:
707  * - inode pages may need to be read from disk,
708  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
709  *   to be written back to the inode on disk,
710  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
711  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
712  *   back into memory.
713  */
714
715 /*
716  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
717  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
718  */
719
720 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
721 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
722 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
723 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
724 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
725
726 /*
727  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
728  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
729  * the compiler will optimise away reference to them.
730  */
731 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
732 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
733 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
734 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
735
736 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
737 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
738 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
739 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
740                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
741 #else
742 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
743 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
744                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
745 #endif
746
747 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
748
749 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
750 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
751 #endif
752
753 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
754 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
755 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
756 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
757 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
758
759 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
760 {
761         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
762 }
763
764 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
765 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
766 #endif
767
768 /*
769  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
770  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
771  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
772  * node id available in page flags.
773  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
774  * pages in a zone.
775  */
776 static inline int page_zone_id(struct page *page)
777 {
778         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
779 }
780
781 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
782 {
783 #ifdef CONFIG_NUMA
784         return zone->node;
785 #else
786         return 0;
787 #endif
788 }
789
790 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
791 extern int page_to_nid(const struct page *page);
792 #else
793 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
794 {
795         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
796 }
797 #endif
798
799 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
800 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
801 {
802         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
803 }
804
805 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
806 {
807         return cpupid & LAST__PID_MASK;
808 }
809
810 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
811 {
812         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
813 }
814
815 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
816 {
817         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
818 }
819
820 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
821 {
822         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
823 }
824
825 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
826 {
827         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
828 }
829
830 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
831 {
832         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
833 }
834
835 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
836 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
837 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
838 {
839         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
840 }
841
842 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
843 {
844         return page->_last_cpupid;
845 }
846 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
847 {
848         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
849 }
850 #else
851 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
852 {
853         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
854 }
855
856 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
857
858 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
859 {
860         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
861
862         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
863         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
864 }
865 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
866 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
867 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
868 {
869         return page_to_nid(page); /* XXX */
870 }
871
872 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
873 {
874         return page_to_nid(page); /* XXX */
875 }
876
877 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
878 {
879         return -1;
880 }
881
882 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
883 {
884         return -1;
885 }
886
887 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
888 {
889         return -1;
890 }
891
892 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
893 {
894         return -1;
895 }
896
897 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
898 {
899         return 1;
900 }
901
902 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
903 {
904 }
905
906 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
907 {
908         return false;
909 }
910 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
911
912 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
913 {
914         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
915 }
916
917 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
918 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
919 {
920         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
921         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
922 }
923
924 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
925 {
926         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
927 }
928 #endif
929
930 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
931 {
932         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
933         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
934 }
935
936 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
937 {
938         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
939         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
940 }
941
942 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
943         unsigned long node, unsigned long pfn)
944 {
945         set_page_zone(page, zone);
946         set_page_node(page, node);
947 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
948         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
949 #endif
950 }
951
952 /*
953  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
954  */
955 #include <linux/vmstat.h>
956
957 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
958 {
959         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
960 }
961
962 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
963 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
964 #endif
965
966 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
967 static inline void *page_address(const struct page *page)
968 {
969         return page->virtual;
970 }
971 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
972 {
973         page->virtual = address;
974 }
975 #define page_address_init()  do { } while(0)
976 #endif
977
978 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
979 void *page_address(const struct page *page);
980 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
981 void page_address_init(void);
982 #endif
983
984 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
985 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
986 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
987 #define page_address_init()  do { } while(0)
988 #endif
989
990 /*
991  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
992  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
993  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
994  *
995  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
996  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
997  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
998  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
999  *
1000  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
1001  *
1002  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
1003  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
1004  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
1005  */
1006 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
1007 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
1008 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
1009
1010 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1011
1012 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
1013 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
1014 {
1015         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
1016 }
1017
1018 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1019
1020 static inline
1021 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1022 {
1023         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1024                 return __page_file_mapping(page);
1025
1026         return page->mapping;
1027 }
1028
1029 static inline int PageAnon(struct page *page)
1030 {
1031         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1036  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
1037  */
1038 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1039 {
1040         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1041                 return page_private(page);
1042         return page->index;
1043 }
1044
1045 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1046
1047 /*
1048  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
1049  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1050  */
1051 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
1052 {
1053         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1054                 return __page_file_index(page);
1055
1056         return page->index;
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1061  */
1062 static inline int page_mapped(struct page *page)
1063 {
1064         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1069  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1070  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1071  */
1072
1073 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
1074
1075 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1076 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1077 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1078 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1079 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1080 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1081 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1082
1083 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1084 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1085 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1086 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1087
1088 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1089
1090 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1091                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1092                          VM_FAULT_FALLBACK)
1093
1094 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1095 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1096 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1097
1098 /*
1099  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1100  */
1101 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1102
1103 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1104
1105 /*
1106  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1107  * various contexts.
1108  */
1109 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1110
1111 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1112 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1113
1114 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1115 #ifdef CONFIG_SHMEM
1116 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1117 #else
1118 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1119 {
1120         return false;
1121 }
1122 #endif
1123
1124 extern int can_do_mlock(void);
1125 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1126 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1127
1128 /*
1129  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1130  */
1131 struct zap_details {
1132         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
1133         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1134         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1135         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1136 };
1137
1138 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1139                 pte_t pte);
1140
1141 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1142                 unsigned long size);
1143 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1144                 unsigned long size, struct zap_details *);
1145 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1146                 unsigned long start, unsigned long end);
1147
1148 /**
1149  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1150  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
1151  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1152  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1153  *             this handler is required to be able to handle
1154  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1155  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1156  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1157  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1158  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1159  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
1160  *                            is used.
1161  *
1162  * (see walk_page_range for more details)
1163  */
1164 struct mm_walk {
1165         int (*pgd_entry)(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
1166                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1167         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1168                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1169         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1170                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1171         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1172                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1173         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1174                         struct mm_walk *walk);
1175         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1176                              unsigned long addr, unsigned long next,
1177                              struct mm_walk *walk);
1178         struct mm_struct *mm;
1179         void *private;
1180 };
1181
1182 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1183                 struct mm_walk *walk);
1184 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1185                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1186 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1187                         struct vm_area_struct *vma);
1188 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1189                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1190 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1191         unsigned long *pfn);
1192 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1193                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1194 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1195                         void *buf, int len, int write);
1196
1197 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1198                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1199 {
1200         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1201 }
1202
1203 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1204 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1205 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1206 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1207 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1208 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1209 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1210
1211 #ifdef CONFIG_MMU
1212 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1213                         unsigned long address, unsigned int flags);
1214 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1215                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1216 #else
1217 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1218                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1219                         unsigned int flags)
1220 {
1221         /* should never happen if there's no MMU */
1222         BUG();
1223         return VM_FAULT_SIGBUS;
1224 }
1225 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1226                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1227                 unsigned int fault_flags)
1228 {
1229         /* should never happen if there's no MMU */
1230         BUG();
1231         return -EFAULT;
1232 }
1233 #endif
1234
1235 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1236 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1237                 void *buf, int len, int write);
1238
1239 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1240                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1241                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1242                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1243 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1244                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1245                     int write, int force, struct page **pages,
1246                     struct vm_area_struct **vmas);
1247 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1248                         struct page **pages);
1249 struct kvec;
1250 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1251                         struct page **pages);
1252 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1253 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1254
1255 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1256 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1257                               unsigned int length);
1258
1259 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1260 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1261 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1262                                 struct page *page);
1263 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1264 int set_page_dirty(struct page *page);
1265 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1266 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1267 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1268
1269 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1270 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1271 {
1272         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1273 }
1274
1275 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1276                                              unsigned long addr)
1277 {
1278         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1279                 (vma->vm_start == addr) &&
1280                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1281 }
1282
1283 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1284 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1285 {
1286         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1287 }
1288
1289 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1290                                            unsigned long addr)
1291 {
1292         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1293                 (vma->vm_end == addr) &&
1294                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1295 }
1296
1297 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1298                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1299
1300 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1301                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1302                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1303                 bool need_rmap_locks);
1304 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1305                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1306                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1307 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1308                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1309                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1310
1311 /*
1312  * doesn't attempt to fault and will return short.
1313  */
1314 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1315                           struct page **pages);
1316 /*
1317  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1318  */
1319 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1320 {
1321         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1322
1323 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1324         /*
1325          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1326          * But it's never be expected number for users.
1327          */
1328         if (val < 0)
1329                 val = 0;
1330 #endif
1331         return (unsigned long)val;
1332 }
1333
1334 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1335 {
1336         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1337 }
1338
1339 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1340 {
1341         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1342 }
1343
1344 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1345 {
1346         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1347 }
1348
1349 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1350 {
1351         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1352                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1353 }
1354
1355 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1356 {
1357         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1358 }
1359
1360 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1361 {
1362         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1363 }
1364
1365 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1366 {
1367         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1368
1369         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1370                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1371 }
1372
1373 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1374 {
1375         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1376                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1377 }
1378
1379 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1380                                          struct mm_struct *mm)
1381 {
1382         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1383
1384         if (*maxrss < hiwater_rss)
1385                 *maxrss = hiwater_rss;
1386 }
1387
1388 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1389 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1390 #else
1391 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1392 {
1393 }
1394 #endif
1395
1396 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1397
1398 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1399                                spinlock_t **ptl);
1400 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1401                                     spinlock_t **ptl)
1402 {
1403         pte_t *ptep;
1404         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1405         return ptep;
1406 }
1407
1408 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1409 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1410                                                 unsigned long address)
1411 {
1412         return 0;
1413 }
1414 #else
1415 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1416 #endif
1417
1418 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1419 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1420                                                 unsigned long address)
1421 {
1422         return 0;
1423 }
1424 #else
1425 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1426 #endif
1427
1428 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1429                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1430 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1431
1432 /*
1433  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1434  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1435  */
1436 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1437 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1438 {
1439         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1440                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1441 }
1442
1443 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1444 {
1445         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1446                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1447 }
1448 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1449
1450 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1451 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1452 void __init ptlock_cache_init(void);
1453 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1454 extern void ptlock_free(struct page *page);
1455
1456 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1457 {
1458         return page->ptl;
1459 }
1460 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1461 static inline void ptlock_cache_init(void)
1462 {
1463 }
1464
1465 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1466 {
1467         return true;
1468 }
1469
1470 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1471 {
1472 }
1473
1474 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1475 {
1476         return &page->ptl;
1477 }
1478 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1479
1480 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1481 {
1482         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1483 }
1484
1485 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1486 {
1487         /*
1488          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1489          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1490          *
1491          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1492          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1493          * pages), which share storage with page->ptl.
1494          */
1495         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1496         if (!ptlock_alloc(page))
1497                 return false;
1498         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1499         return true;
1500 }
1501
1502 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1503 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1504 {
1505         page->mapping = NULL;
1506         ptlock_free(page);
1507 }
1508
1509 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1510 /*
1511  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1512  */
1513 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1514 {
1515         return &mm->page_table_lock;
1516 }
1517 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1518 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1519 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1520 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1521
1522 static inline void pgtable_init(void)
1523 {
1524         ptlock_cache_init();
1525         pgtable_cache_init();
1526 }
1527
1528 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1529 {
1530         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1531         return ptlock_init(page);
1532 }
1533
1534 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1535 {
1536         pte_lock_deinit(page);
1537         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1538 }
1539
1540 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1541 ({                                                      \
1542         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1543         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1544         *(ptlp) = __ptl;                                \
1545         spin_lock(__ptl);                               \
1546         __pte;                                          \
1547 })
1548
1549 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1550         spin_unlock(ptl);                               \
1551         pte_unmap(pte);                                 \
1552 } while (0)
1553
1554 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1555         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1556                                                         pmd, address))? \
1557          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1558
1559 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1560         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1561                                                         pmd, address))? \
1562                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1563
1564 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1565         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1566                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1567
1568 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1569
1570 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1571 {
1572         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1573         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1574 }
1575
1576 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1577 {
1578         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1579 }
1580
1581 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1582 {
1583 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1584         page->pmd_huge_pte = NULL;
1585 #endif
1586         return ptlock_init(page);
1587 }
1588
1589 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1590 {
1591 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1592         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1593 #endif
1594         ptlock_free(page);
1595 }
1596
1597 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1598
1599 #else
1600
1601 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1602 {
1603         return &mm->page_table_lock;
1604 }
1605
1606 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1607 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1608
1609 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1610
1611 #endif
1612
1613 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1614 {
1615         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1616         spin_lock(ptl);
1617         return ptl;
1618 }
1619
1620 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1621 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1622                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1623 extern void free_initmem(void);
1624
1625 /*
1626  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1627  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1628  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1629  * Return pages freed into the buddy system.
1630  */
1631 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1632                                         int poison, char *s);
1633
1634 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1635 /*
1636  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1637  * and totalram_pages.
1638  */
1639 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1640 #endif
1641
1642 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1643 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1644
1645 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1646 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1647 {
1648         ClearPageReserved(page);
1649         init_page_count(page);
1650         __free_page(page);
1651 }
1652
1653 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1654 {
1655         __free_reserved_page(page);
1656         adjust_managed_page_count(page, 1);
1657 }
1658
1659 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1660 {
1661         SetPageReserved(page);
1662         adjust_managed_page_count(page, -1);
1663 }
1664
1665 /*
1666  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1667  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1668  * range [0, UCHAR_MAX].
1669  * Return pages freed into the buddy system.
1670  */
1671 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1672 {
1673         extern char __init_begin[], __init_end[];
1674
1675         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1676                                   poison, "unused kernel");
1677 }
1678
1679 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1680 {
1681         int nid;
1682         unsigned long phys_pages = 0;
1683
1684         for_each_online_node(nid)
1685                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1686
1687         return phys_pages;
1688 }
1689
1690 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1691 /*
1692  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1693  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1694  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1695  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1696  * free_area_init_node()
1697  *
1698  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1699  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1700  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1701  * usage, an architecture is expected to do something like
1702  *
1703  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1704  *                                                       max_highmem_pfn};
1705  * for_each_valid_physical_page_range()
1706  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1707  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1708  *
1709  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1710  * registered physical page range.  Similarly
1711  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1712  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1713  *
1714  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1715  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1716  */
1717 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1718 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1719 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1720                                                 unsigned long end_pfn);
1721 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1722                                                 unsigned long end_pfn);
1723 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1724                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1725 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1726 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1727                                                 unsigned long max_low_pfn);
1728 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1729
1730 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1731
1732 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1733     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1734 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1735 {
1736         return 0;
1737 }
1738 #else
1739 /* please see mm/page_alloc.c */
1740 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1741 /* there is a per-arch backend function. */
1742 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1743 #endif
1744
1745 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1746 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1747                                 unsigned long, enum memmap_context);
1748 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1749 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1750 extern void mem_init(void);
1751 extern void __init mmap_init(void);
1752 extern void show_mem(unsigned int flags);
1753 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1754 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1755
1756 extern __printf(3, 4)
1757 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1758
1759 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1760
1761 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1762 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1763
1764 /* page_alloc.c */
1765 extern int min_free_kbytes;
1766
1767 /* nommu.c */
1768 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1769 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1770
1771 /* interval_tree.c */
1772 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1773                               struct rb_root *root);
1774 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1775                                     struct vm_area_struct *prev,
1776                                     struct rb_root *root);
1777 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1778                               struct rb_root *root);
1779 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1780                                 unsigned long start, unsigned long last);
1781 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1782                                 unsigned long start, unsigned long last);
1783
1784 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1785         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1786              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1787
1788 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1789                                         struct list_head *list)
1790 {
1791         list_add_tail(&vma->shared.nonlinear, list);
1792 }
1793
1794 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1795                                    struct rb_root *root);
1796 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1797                                    struct rb_root *root);
1798 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1799         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1800 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1801         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1802 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1803 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1804 #endif
1805
1806 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1807         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1808              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1809
1810 /* mmap.c */
1811 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1812 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1813         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1814 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1815         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1816         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1817         struct mempolicy *);
1818 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1819 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1820         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1821 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1822 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1823         struct rb_node **, struct rb_node *);
1824 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1825 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1826         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1827         bool *need_rmap_locks);
1828 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1829
1830 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1831                                     unsigned long new,
1832                                     unsigned long start,
1833                                     unsigned long end_data,
1834                                     unsigned long start_data)
1835 {
1836         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1837                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1838                         return -ENOSPC;
1839         }
1840
1841         return 0;
1842 }
1843
1844 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1845 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1846
1847 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1848 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1849
1850 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1851 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1852                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1853                                    unsigned long flags,
1854                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1855 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1856 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1857                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1858                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1859
1860 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1861
1862 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1863         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1864 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1865         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1866         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1867 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1868
1869 #ifdef CONFIG_MMU
1870 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1871                          int ignore_errors);
1872 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1873 {
1874         /* Ignore errors */
1875         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1876 }
1877 #else
1878 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1879 #endif
1880
1881 /* These take the mm semaphore themselves */
1882 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1883 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1884 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1885         unsigned long, unsigned long,
1886         unsigned long, unsigned long);
1887
1888 struct vm_unmapped_area_info {
1889 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1890         unsigned long flags;
1891         unsigned long length;
1892         unsigned long low_limit;
1893         unsigned long high_limit;
1894         unsigned long align_mask;
1895         unsigned long align_offset;
1896 };
1897
1898 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1899 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1900
1901 /*
1902  * Search for an unmapped address range.
1903  *
1904  * We are looking for a range that:
1905  * - does not intersect with any VMA;
1906  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1907  * - is at least the desired size.
1908  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1909  */
1910 static inline unsigned long
1911 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1912 {
1913         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1914                 return unmapped_area(info);
1915         else
1916                 return unmapped_area_topdown(info);
1917 }
1918
1919 /* truncate.c */
1920 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1921 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1922                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1923 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1924
1925 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1926 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1927 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1928 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1929
1930 /* mm/page-writeback.c */
1931 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1932 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1933
1934 /* readahead.c */
1935 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1936 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1937
1938 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1939                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1940
1941 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1942                                struct file_ra_state *ra,
1943                                struct file *filp,
1944                                pgoff_t offset,
1945                                unsigned long size);
1946
1947 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1948                                 struct file_ra_state *ra,
1949                                 struct file *filp,
1950                                 struct page *pg,
1951                                 pgoff_t offset,
1952                                 unsigned long size);
1953
1954 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1955
1956 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1957 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1958
1959 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1960 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1961                 unsigned long address);
1962 #if VM_GROWSUP
1963 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1964 #else
1965   #define expand_upwards(vma, address) (0)
1966 #endif
1967
1968 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1969 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1970 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1971                                              struct vm_area_struct **pprev);
1972
1973 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1974    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1975 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1976 {
1977         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1978
1979         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1980                 vma = NULL;
1981         return vma;
1982 }
1983
1984 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1985 {
1986         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1987 }
1988
1989 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
1990 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
1991                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
1992 {
1993         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
1994
1995         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
1996                 vma = NULL;
1997
1998         return vma;
1999 }
2000
2001 #ifdef CONFIG_MMU
2002 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2003 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2004 #else
2005 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2006 {
2007         return __pgprot(0);
2008 }
2009 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2010 {
2011         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2012 }
2013 #endif
2014
2015 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2016 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2017                         unsigned long start, unsigned long end);
2018 #endif
2019
2020 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2021 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2022                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2023 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2024 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2025                         unsigned long pfn);
2026 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2027                         unsigned long pfn);
2028 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2029
2030
2031 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2032                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2033                               unsigned int *page_mask);
2034
2035 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2036                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2037 {
2038         unsigned int unused_page_mask;
2039         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2040 }
2041
2042 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2043 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2044 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2045 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2046 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2047 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2048                                  * and return without waiting upon it */
2049 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
2050 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2051 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2052 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2053 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2054 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2055
2056 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2057                         void *data);
2058 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2059                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2060
2061 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2062 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
2063 #else
2064 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
2065                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
2066 {
2067         mm->total_vm += pages;
2068 }
2069 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2070
2071 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2072 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2073 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2074
2075 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2076 {
2077         return _debug_pagealloc_enabled;
2078 }
2079
2080 static inline void
2081 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2082 {
2083         if (!debug_pagealloc_enabled())
2084                 return;
2085
2086         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2087 }
2088 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2089 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2090 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2091 #else
2092 static inline void
2093 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2094 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2095 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2096 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2097 #endif
2098
2099 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2100 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2101 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2102 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2103 #else
2104 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2105 {
2106         return NULL;
2107 }
2108 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2109 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2110 {
2111         return 0;
2112 }
2113 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2114
2115 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2116 extern int sysctl_drop_caches;
2117 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2118                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2119 #endif
2120
2121 unsigned long shrink_node_slabs(gfp_t gfp_mask, int nid,
2122                                 unsigned long nr_scanned,
2123                                 unsigned long nr_eligible);
2124
2125 #ifndef CONFIG_MMU
2126 #define randomize_va_space 0
2127 #else
2128 extern int randomize_va_space;
2129 #endif
2130
2131 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2132 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2133
2134 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2135                                    unsigned long pnum_begin,
2136                                    unsigned long pnum_end,
2137                                    unsigned long map_count,
2138                                    int nodeid);
2139
2140 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2141 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2142 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2143 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2144 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2145 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2146 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2147 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2148 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2149                                int node);
2150 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2151 void vmemmap_populate_print_last(void);
2152 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2153 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2154 #endif
2155 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2156                                   unsigned long size);
2157
2158 enum mf_flags {
2159         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2160         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2161         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2162         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2163 };
2164 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2165 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2166 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2167 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2168 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2169 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2170 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2171 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2172
2173 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2174 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2175                             unsigned long addr,
2176                             unsigned int pages_per_huge_page);
2177 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2178                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2179                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2180 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2181
2182 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2183 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2184
2185 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2186 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2187 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2188
2189 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2190 {
2191         return _debug_guardpage_minorder;
2192 }
2193
2194 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2195 {
2196         return _debug_guardpage_enabled;
2197 }
2198
2199 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2200 {
2201         struct page_ext *page_ext;
2202
2203         if (!debug_guardpage_enabled())
2204                 return false;
2205
2206         page_ext = lookup_page_ext(page);
2207         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2208 }
2209 #else
2210 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2211 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2212 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2213 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2214
2215 #if MAX_NUMNODES > 1
2216 void __init setup_nr_node_ids(void);
2217 #else
2218 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2219 #endif
2220
2221 #endif /* __KERNEL__ */
2222 #endif /* _LINUX_MM_H */