]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mm.h
thp: add x86 32bit support
[karo-tx-linux.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/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 #ifndef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
106 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
107 #else
108 #define VM_HUGEPAGE     0x01000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
109 #endif
110 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
111 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
112
113 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
114 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
115 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
116 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
117 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
118
119 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
120 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
121
122 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
123 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
124 #endif
125
126 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
127 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
128 #else
129 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
130 #endif
131
132 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
133 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
134 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
135 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
136 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
137
138 /*
139  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
140  */
141 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
142
143 /*
144  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
145  * low four bits) to a page protection mask..
146  */
147 extern pgprot_t protection_map[16];
148
149 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
150 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
151 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
152 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
153
154 /*
155  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
156  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
157  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
158  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
159  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
160  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
161  */
162 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
163 {
164         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
165 }
166
167 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
168 {
169         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
170 }
171
172 /*
173  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
174  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
175  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
176  *
177  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
178  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
179  * mapping support.
180  */
181 struct vm_fault {
182         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
183         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
184         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
185
186         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
187                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
188                                          * is set (which is also implied by
189                                          * VM_FAULT_ERROR).
190                                          */
191 };
192
193 /*
194  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
195  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
196  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
197  */
198 struct vm_operations_struct {
199         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
200         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
201         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
202
203         /* notification that a previously read-only page is about to become
204          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
205         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
206
207         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
208          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
209          */
210         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
211                       void *buf, int len, int write);
212 #ifdef CONFIG_NUMA
213         /*
214          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
215          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
216          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
217          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
218          * mempolicy.
219          */
220         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
221
222         /*
223          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
224          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
225          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
226          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
227          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
228          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
229          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
230          * policy.
231          */
232         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
233                                         unsigned long addr);
234         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
235                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
236 #endif
237 };
238
239 struct mmu_gather;
240 struct inode;
241
242 #define page_private(page)              ((page)->private)
243 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
244
245 /*
246  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
247  * files which need it (119 of them)
248  */
249 #include <linux/page-flags.h>
250 #include <linux/huge_mm.h>
251
252 /*
253  * Methods to modify the page usage count.
254  *
255  * What counts for a page usage:
256  * - cache mapping   (page->mapping)
257  * - private data    (page->private)
258  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
259  *   is counted separately
260  *
261  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
262  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
263  */
264
265 /*
266  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
267  */
268 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
269 {
270         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
271         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
272 }
273
274 /*
275  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
276  * that is the case.
277  */
278 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
279 {
280         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
281 }
282
283 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
284
285 /* Support for virtually mapped pages */
286 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
287 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
288
289 /*
290  * Determine if an address is within the vmalloc range
291  *
292  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
293  * is no special casing required.
294  */
295 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
296 {
297 #ifdef CONFIG_MMU
298         unsigned long addr = (unsigned long)x;
299
300         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
301 #else
302         return 0;
303 #endif
304 }
305 #ifdef CONFIG_MMU
306 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
307 #else
308 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
309 {
310         return 0;
311 }
312 #endif
313
314 static inline void compound_lock(struct page *page)
315 {
316 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
317         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
318 #endif
319 }
320
321 static inline void compound_unlock(struct page *page)
322 {
323 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
324         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
325 #endif
326 }
327
328 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
329 {
330         unsigned long uninitialized_var(flags);
331 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
332         local_irq_save(flags);
333         compound_lock(page);
334 #endif
335         return flags;
336 }
337
338 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
339                                               unsigned long flags)
340 {
341 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
342         compound_unlock(page);
343         local_irq_restore(flags);
344 #endif
345 }
346
347 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
348 {
349         if (unlikely(PageTail(page)))
350                 return page->first_page;
351         return page;
352 }
353
354 static inline int page_count(struct page *page)
355 {
356         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
357 }
358
359 static inline void get_page(struct page *page)
360 {
361         /*
362          * Getting a normal page or the head of a compound page
363          * requires to already have an elevated page->_count. Only if
364          * we're getting a tail page, the elevated page->_count is
365          * required only in the head page, so for tail pages the
366          * bugcheck only verifies that the page->_count isn't
367          * negative.
368          */
369         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) < !PageTail(page));
370         atomic_inc(&page->_count);
371         /*
372          * Getting a tail page will elevate both the head and tail
373          * page->_count(s).
374          */
375         if (unlikely(PageTail(page))) {
376                 /*
377                  * This is safe only because
378                  * __split_huge_page_refcount can't run under
379                  * get_page().
380                  */
381                 VM_BUG_ON(atomic_read(&page->first_page->_count) <= 0);
382                 atomic_inc(&page->first_page->_count);
383         }
384 }
385
386 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
387 {
388         struct page *page = virt_to_page(x);
389         return compound_head(page);
390 }
391
392 /*
393  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
394  * the first time (boot or memory hotplug)
395  */
396 static inline void init_page_count(struct page *page)
397 {
398         atomic_set(&page->_count, 1);
399 }
400
401 /*
402  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
403  * (see mm/page_alloc.c).
404  */
405 static inline int PageBuddy(struct page *page)
406 {
407         return atomic_read(&page->_mapcount) == -2;
408 }
409
410 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
411 {
412         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_mapcount) != -1);
413         atomic_set(&page->_mapcount, -2);
414 }
415
416 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
417 {
418         VM_BUG_ON(!PageBuddy(page));
419         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
420 }
421
422 void put_page(struct page *page);
423 void put_pages_list(struct list_head *pages);
424
425 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
426 int split_free_page(struct page *page);
427
428 /*
429  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
430  * prototype for that function and accessor functions.
431  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
432  */
433 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
434
435 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
436                                                 compound_page_dtor *dtor)
437 {
438         page[1].lru.next = (void *)dtor;
439 }
440
441 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
442 {
443         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
444 }
445
446 static inline int compound_order(struct page *page)
447 {
448         if (!PageHead(page))
449                 return 0;
450         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
451 }
452
453 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
454 {
455         page[1].lru.prev = (void *)order;
456 }
457
458 /*
459  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
460  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
461  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
462  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
463  */
464 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
465 {
466         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
467                 pte = pte_mkwrite(pte);
468         return pte;
469 }
470
471 /*
472  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
473  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
474  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
475  * only one copy in memory, at most, normally.
476  *
477  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
478  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
479  *   freelist management in the buddy allocator.
480  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
481  *
482  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
483  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
484  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
485  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
486  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
487  *
488  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
489  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
490  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
491  * and page->virtual store page management information, but all other fields
492  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
493  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
494  * subsequently been given references to it.
495  *
496  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
497  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
498  * The following discussion applies only to them.
499  *
500  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
501  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
502  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
503  * into the filesystem to release these pages.
504  *
505  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
506  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
507  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
508  *
509  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
510  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
511  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
512  *
513  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
514  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
515  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
516  *
517  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
518  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
519  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
520  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
521  *
522  * All pagecache pages may be subject to I/O:
523  * - inode pages may need to be read from disk,
524  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
525  *   to be written back to the inode on disk,
526  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
527  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
528  *   back into memory.
529  */
530
531 /*
532  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
533  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
534  */
535
536
537 /*
538  * page->flags layout:
539  *
540  * There are three possibilities for how page->flags get
541  * laid out.  The first is for the normal case, without
542  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
543  * plenty of space for node and section.  The last is when
544  * we have run out of space and have to fall back to an
545  * alternate (slower) way of determining the node.
546  *
547  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
548  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
549  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
550  */
551 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
552 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
553 #else
554 #define SECTIONS_WIDTH          0
555 #endif
556
557 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
558
559 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
560 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
561 #else
562 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
563 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
564 #endif
565 #define NODES_WIDTH             0
566 #endif
567
568 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
569 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
570 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
571 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
572
573 /*
574  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
575  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
576  */
577 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
578 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
579 #endif
580
581 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
582 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
583 #endif
584
585 /*
586  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
587  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
588  * the compiler will optimise away reference to them.
589  */
590 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
591 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
592 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
593
594 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
595 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
596 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
597 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
598                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
599 #else
600 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
601 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
602                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
603 #endif
604
605 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
606
607 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
608 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
609 #endif
610
611 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
612 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
613 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
614 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
615
616 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
617 {
618         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
619 }
620
621 /*
622  * The identification function is only used by the buddy allocator for
623  * determining if two pages could be buddies. We are not really
624  * identifying a zone since we could be using a the section number
625  * id if we have not node id available in page flags.
626  * We guarantee only that it will return the same value for two
627  * combinable pages in a zone.
628  */
629 static inline int page_zone_id(struct page *page)
630 {
631         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
632 }
633
634 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
635 {
636 #ifdef CONFIG_NUMA
637         return zone->node;
638 #else
639         return 0;
640 #endif
641 }
642
643 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
644 extern int page_to_nid(struct page *page);
645 #else
646 static inline int page_to_nid(struct page *page)
647 {
648         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
649 }
650 #endif
651
652 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
653 {
654         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
655 }
656
657 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
658 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
659 {
660         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
661 }
662 #endif
663
664 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
665 {
666         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
667         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
668 }
669
670 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
671 {
672         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
673         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
674 }
675
676 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
677 {
678         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
679         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
680 }
681
682 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
683         unsigned long node, unsigned long pfn)
684 {
685         set_page_zone(page, zone);
686         set_page_node(page, node);
687         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
688 }
689
690 /*
691  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
692  */
693 #include <linux/vmstat.h>
694
695 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
696 {
697         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
698 }
699
700 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
701 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
702 #endif
703
704 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
705 #define page_address(page) ((page)->virtual)
706 #define set_page_address(page, address)                 \
707         do {                                            \
708                 (page)->virtual = (address);            \
709         } while(0)
710 #define page_address_init()  do { } while(0)
711 #endif
712
713 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
714 void *page_address(struct page *page);
715 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
716 void page_address_init(void);
717 #endif
718
719 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
720 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
721 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
722 #define page_address_init()  do { } while(0)
723 #endif
724
725 /*
726  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
727  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
728  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
729  *
730  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
731  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
732  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
733  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
734  *
735  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
736  *
737  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
738  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
739  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
740  */
741 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
742 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
743 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
744
745 extern struct address_space swapper_space;
746 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
747 {
748         struct address_space *mapping = page->mapping;
749
750         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
751         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
752                 mapping = &swapper_space;
753         else if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
754                 mapping = NULL;
755         return mapping;
756 }
757
758 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
759 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
760 {
761         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
762 }
763
764 static inline int PageAnon(struct page *page)
765 {
766         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
767 }
768
769 /*
770  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
771  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
772  */
773 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
774 {
775         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
776                 return page_private(page);
777         return page->index;
778 }
779
780 /*
781  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
782  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
783  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
784  */
785 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
786 {
787         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
788 }
789
790 static inline int page_mapcount(struct page *page)
791 {
792         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
793 }
794
795 /*
796  * Return true if this page is mapped into pagetables.
797  */
798 static inline int page_mapped(struct page *page)
799 {
800         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
801 }
802
803 /*
804  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
805  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
806  * just gets major/minor fault counters bumped up.
807  */
808
809 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
810
811 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
812 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
813 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
814 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
815 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
816 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
817
818 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
819 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
820 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
821
822 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
823
824 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
825                          VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
826
827 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
828 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
829 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
830
831 /*
832  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
833  */
834 extern void pagefault_out_of_memory(void);
835
836 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
837
838 extern void show_free_areas(void);
839
840 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
841 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
842 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
843
844 #ifndef CONFIG_MMU
845 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
846                                              unsigned long addr,
847                                              unsigned long len,
848                                              unsigned long pgoff,
849                                              unsigned long flags);
850 #endif
851
852 extern int can_do_mlock(void);
853 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
854 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
855
856 /*
857  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
858  */
859 struct zap_details {
860         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
861         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
862         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
863         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
864         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
865         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
866 };
867
868 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
869                 pte_t pte);
870
871 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
872                 unsigned long size);
873 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
874                 unsigned long size, struct zap_details *);
875 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
876                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
877                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
878                 struct zap_details *);
879
880 /**
881  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
882  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
883  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
884  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
885  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
886  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
887  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
888  *
889  * (see walk_page_range for more details)
890  */
891 struct mm_walk {
892         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
893         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
894         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
895         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
896         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
897         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
898                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
899         struct mm_struct *mm;
900         void *private;
901 };
902
903 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
904                 struct mm_walk *walk);
905 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
906                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
907 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
908                         struct vm_area_struct *vma);
909 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
910                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
911 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
912         unsigned long *pfn);
913 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
914                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
915 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
916                         void *buf, int len, int write);
917
918 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
919                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
920 {
921         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
922 }
923
924 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
925 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
926 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
927 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
928
929 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
930 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
931
932 int invalidate_inode_page(struct page *page);
933
934 #ifdef CONFIG_MMU
935 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
936                         unsigned long address, unsigned int flags);
937 #else
938 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
939                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
940                         unsigned int flags)
941 {
942         /* should never happen if there's no MMU */
943         BUG();
944         return VM_FAULT_SIGBUS;
945 }
946 #endif
947
948 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
949 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
950
951 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
952                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
953                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
954 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
955                         struct page **pages);
956 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
957
958 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
959 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
960
961 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
962 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
963 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
964                                 struct page *page);
965 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
966 void account_page_writeback(struct page *page);
967 int set_page_dirty(struct page *page);
968 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
969 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
970
971 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
972 static inline int vma_stack_continue(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
973 {
974         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
975 }
976
977 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
978                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
979                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
980 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
981                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
982                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
983 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
984                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
985                           unsigned long end, unsigned long newflags);
986
987 /*
988  * doesn't attempt to fault and will return short.
989  */
990 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
991                           struct page **pages);
992 /*
993  * per-process(per-mm_struct) statistics.
994  */
995 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
996 /*
997  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
998  * so must be incremented atomically.
999  */
1000 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1001 {
1002         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
1003 }
1004
1005 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
1006
1007 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1008 {
1009         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1010 }
1011
1012 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1013 {
1014         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1015 }
1016
1017 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1018 {
1019         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1020 }
1021
1022 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1023 /*
1024  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
1025  * so can be incremented directly.
1026  */
1027 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1028 {
1029         mm->rss_stat.count[member] = value;
1030 }
1031
1032 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1033 {
1034         return mm->rss_stat.count[member];
1035 }
1036
1037 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1038 {
1039         mm->rss_stat.count[member] += value;
1040 }
1041
1042 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1043 {
1044         mm->rss_stat.count[member]++;
1045 }
1046
1047 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1048 {
1049         mm->rss_stat.count[member]--;
1050 }
1051
1052 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1053
1054 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1055 {
1056         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1057                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1058 }
1059
1060 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1061 {
1062         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1063 }
1064
1065 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1066 {
1067         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1068 }
1069
1070 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1071 {
1072         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1073
1074         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1075                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1076 }
1077
1078 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1079 {
1080         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1081                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1082 }
1083
1084 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1085                                          struct mm_struct *mm)
1086 {
1087         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1088
1089         if (*maxrss < hiwater_rss)
1090                 *maxrss = hiwater_rss;
1091 }
1092
1093 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1094 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
1095 #else
1096 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
1097 {
1098 }
1099 #endif
1100
1101 /*
1102  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
1103  *
1104  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
1105  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
1106  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
1107  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
1108  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
1109  *
1110  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
1111  * fulfil.
1112  *
1113  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
1114  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
1115  */
1116 struct shrinker {
1117         int (*shrink)(struct shrinker *, int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1118         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1119
1120         /* These are for internal use */
1121         struct list_head list;
1122         long nr;        /* objs pending delete */
1123 };
1124 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1125 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1126 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1127
1128 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1129
1130 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1131                                spinlock_t **ptl);
1132 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1133                                     spinlock_t **ptl)
1134 {
1135         pte_t *ptep;
1136         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1137         return ptep;
1138 }
1139
1140 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1141 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1142                                                 unsigned long address)
1143 {
1144         return 0;
1145 }
1146 #else
1147 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1148 #endif
1149
1150 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1151 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1152                                                 unsigned long address)
1153 {
1154         return 0;
1155 }
1156 #else
1157 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1158 #endif
1159
1160 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1161                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1162 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1163
1164 /*
1165  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1166  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1167  */
1168 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1169 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1170 {
1171         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1172                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1173 }
1174
1175 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1176 {
1177         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1178                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1179 }
1180 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1181
1182 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1183 /*
1184  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1185  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1186  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1187  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1188  */
1189 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1190 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1191         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1192 } while (0)
1193 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1194 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1195 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1196 /*
1197  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1198  */
1199 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1200 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1201 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1202 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1203
1204 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1205 {
1206         pte_lock_init(page);
1207         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1208 }
1209
1210 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1211 {
1212         pte_lock_deinit(page);
1213         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1214 }
1215
1216 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1217 ({                                                      \
1218         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1219         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1220         *(ptlp) = __ptl;                                \
1221         spin_lock(__ptl);                               \
1222         __pte;                                          \
1223 })
1224
1225 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1226         spin_unlock(ptl);                               \
1227         pte_unmap(pte);                                 \
1228 } while (0)
1229
1230 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1231         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1232                                                         pmd, address))? \
1233          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1234
1235 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1236         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1237                                                         pmd, address))? \
1238                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1239
1240 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1241         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1242                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1243
1244 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1245 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1246                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1247 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1248 /*
1249  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1250  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1251  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1252  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1253  * free_area_init_node()
1254  *
1255  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1256  * physical memory with add_active_range() before calling
1257  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1258  * usage, an architecture is expected to do something like
1259  *
1260  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1261  *                                                       max_highmem_pfn};
1262  * for_each_valid_physical_page_range()
1263  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1264  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1265  *
1266  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1267  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1268  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1269  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1270  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1271  *
1272  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1273  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1274  */
1275 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1276 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1277                                         unsigned long end_pfn);
1278 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1279                                         unsigned long end_pfn);
1280 extern void remove_all_active_ranges(void);
1281 void sort_node_map(void);
1282 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1283                                                 unsigned long end_pfn);
1284 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1285                                                 unsigned long end_pfn);
1286 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1287                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1288 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1289 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1290                                                 unsigned long max_low_pfn);
1291 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1292                                    int nr_range, int nid);
1293 u64 __init find_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
1294                                         u64 goal, u64 limit);
1295 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1296                                  u64 goal, u64 limit);
1297 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1298 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1299 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1300 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1301
1302 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1303     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1304 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1305 {
1306         return 0;
1307 }
1308 #else
1309 /* please see mm/page_alloc.c */
1310 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1311 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1312 /* there is a per-arch backend function. */
1313 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1314 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1315 #endif
1316
1317 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1318 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1319                                 unsigned long, enum memmap_context);
1320 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1321 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1322 extern void mem_init(void);
1323 extern void __init mmap_init(void);
1324 extern void show_mem(void);
1325 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1326 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1327 extern int after_bootmem;
1328
1329 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1330
1331 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1332
1333 /* nommu.c */
1334 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1335 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1336
1337 /* prio_tree.c */
1338 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1339 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1340 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1341 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1342         struct prio_tree_iter *iter);
1343
1344 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1345         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1346                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1347
1348 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1349                                         struct list_head *list)
1350 {
1351         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1352         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1353 }
1354
1355 /* mmap.c */
1356 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1357 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1358         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1359 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1360         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1361         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1362         struct mempolicy *);
1363 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1364 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1365         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1366 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1367 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1368         struct rb_node **, struct rb_node *);
1369 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1370 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1371         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1372 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1373
1374 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1375 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1376
1377 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1378 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1379 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1380 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1381 #else
1382 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1383 {}
1384
1385 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1386 {}
1387 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1388
1389 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1390 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1391                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1392                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1393
1394 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1395
1396 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1397         unsigned long len, unsigned long prot,
1398         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1399 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1400         unsigned long len, unsigned long flags,
1401         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1402
1403 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1404         unsigned long len, unsigned long prot,
1405         unsigned long flag, unsigned long offset)
1406 {
1407         unsigned long ret = -EINVAL;
1408         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1409                 goto out;
1410         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1411                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1412 out:
1413         return ret;
1414 }
1415
1416 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1417
1418 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1419
1420 /* filemap.c */
1421 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1422 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1423 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1424                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1425
1426 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1427 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1428
1429 /* mm/page-writeback.c */
1430 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1431 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1432
1433 /* readahead.c */
1434 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1435 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1436
1437 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1438                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1439
1440 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1441                                struct file_ra_state *ra,
1442                                struct file *filp,
1443                                pgoff_t offset,
1444                                unsigned long size);
1445
1446 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1447                                 struct file_ra_state *ra,
1448                                 struct file *filp,
1449                                 struct page *pg,
1450                                 pgoff_t offset,
1451                                 unsigned long size);
1452
1453 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1454 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1455                         struct address_space *mapping,
1456                         struct file *filp);
1457
1458 /* Do stack extension */
1459 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1460 #if VM_GROWSUP
1461 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1462 #else
1463   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1464 #endif
1465 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1466                                   unsigned long address);
1467
1468 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1469 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1470 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1471                                              struct vm_area_struct **pprev);
1472
1473 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1474    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1475 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1476 {
1477         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1478
1479         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1480                 vma = NULL;
1481         return vma;
1482 }
1483
1484 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1485 {
1486         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1487 }
1488
1489 #ifdef CONFIG_MMU
1490 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1491 #else
1492 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1493 {
1494         return __pgprot(0);
1495 }
1496 #endif
1497
1498 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1499 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1500                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1501 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1502 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1503                         unsigned long pfn);
1504 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1505                         unsigned long pfn);
1506
1507 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1508                         unsigned int foll_flags);
1509 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1510 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1511 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1512 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1513 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1514 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1515 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
1516
1517 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1518                         void *data);
1519 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1520                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1521
1522 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1523 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1524 #else
1525 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1526                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1527 {
1528 }
1529 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1530
1531 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1532 extern int debug_pagealloc_enabled;
1533
1534 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1535
1536 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1537 {
1538         debug_pagealloc_enabled = 1;
1539 }
1540 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1541 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1542 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1543 #else
1544 static inline void
1545 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1546 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1547 {
1548 }
1549 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1550 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1551 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1552 #endif
1553
1554 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1555 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1556 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1557 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1558 #else
1559 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1560 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1561 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1562
1563 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1564                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1565 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1566                         unsigned long lru_pages);
1567
1568 #ifndef CONFIG_MMU
1569 #define randomize_va_space 0
1570 #else
1571 extern int randomize_va_space;
1572 #endif
1573
1574 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1575 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1576
1577 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1578                                    unsigned long pnum_begin,
1579                                    unsigned long pnum_end,
1580                                    unsigned long map_count,
1581                                    int nodeid);
1582
1583 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1584 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1585 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1586 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1587 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1588 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1589 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1590 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1591 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1592                                                 unsigned long pages, int node);
1593 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1594 void vmemmap_populate_print_last(void);
1595
1596
1597 enum mf_flags {
1598         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1599 };
1600 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1601 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1602 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1603 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1604 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1605 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1606 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1607 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1608 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
1609 int is_hwpoison_address(unsigned long addr);
1610 #else
1611 static inline int is_hwpoison_address(unsigned long addr)
1612 {
1613         return 0;
1614 }
1615 #endif
1616
1617 extern void dump_page(struct page *page);
1618
1619 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
1620 extern void clear_huge_page(struct page *page,
1621                             unsigned long addr,
1622                             unsigned int pages_per_huge_page);
1623 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
1624                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
1625                                 unsigned int pages_per_huge_page);
1626 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
1627
1628 #endif /* __KERNEL__ */
1629 #endif /* _LINUX_MM_H */