]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - include/linux/mm.h
thp: pmd_trans_huge migrate bugcheck
[mv-sheeva.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/gfp.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/mmzone.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/prio_tree.h>
13 #include <linux/debug_locks.h>
14 #include <linux/mm_types.h>
15 #include <linux/range.h>
16 #include <linux/pfn.h>
17 #include <linux/bit_spinlock.h>
18
19 struct mempolicy;
20 struct anon_vma;
21 struct file_ra_state;
22 struct user_struct;
23 struct writeback_control;
24
25 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
26 extern unsigned long max_mapnr;
27 #endif
28
29 extern unsigned long num_physpages;
30 extern unsigned long totalram_pages;
31 extern void * high_memory;
32 extern int page_cluster;
33
34 #ifdef CONFIG_SYSCTL
35 extern int sysctl_legacy_va_layout;
36 #else
37 #define sysctl_legacy_va_layout 0
38 #endif
39
40 #include <asm/page.h>
41 #include <asm/pgtable.h>
42 #include <asm/processor.h>
43
44 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
45
46 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
47 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
48
49 /*
50  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
51  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
52  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
53  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
54  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
55  * mmap() functions).
56  */
57
58 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
59
60 #ifndef CONFIG_MMU
61 extern struct rb_root nommu_region_tree;
62 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
63
64 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
65 #endif
66
67 /*
68  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
69  */
70 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
71 #define VM_WRITE        0x00000002
72 #define VM_EXEC         0x00000004
73 #define VM_SHARED       0x00000008
74
75 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
76 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
77 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
78 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
79 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
80
81 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
82 #if defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) || defined(CONFIG_IA64)
83 #define VM_GROWSUP      0x00000200
84 #else
85 #define VM_GROWSUP      0x00000000
86 #endif
87 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
88 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
89
90 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
91 #define VM_LOCKED       0x00002000
92 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
93
94                                         /* Used by sys_madvise() */
95 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
96 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
97
98 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
99 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
100 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
101 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
102 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
103 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
104 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
105 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
106 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
107 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
108
109 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
110 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
111 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
112 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
113 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
114 #if BITS_PER_LONG > 32
115 #define VM_HUGEPAGE     0x100000000UL   /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
116 #endif
117
118 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
119 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
120
121 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
122 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
123 #endif
124
125 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
126 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
127 #else
128 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
129 #endif
130
131 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
132 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
133 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
134 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
135 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
136
137 /*
138  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
139  */
140 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
141
142 /*
143  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
144  * low four bits) to a page protection mask..
145  */
146 extern pgprot_t protection_map[16];
147
148 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
149 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
150 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
151 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
152
153 /*
154  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
155  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
156  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
157  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
158  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
159  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
160  */
161 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
162 {
163         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
164 }
165
166 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
167 {
168         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
169 }
170
171 /*
172  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
173  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
174  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
175  *
176  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
177  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
178  * mapping support.
179  */
180 struct vm_fault {
181         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
182         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
183         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
184
185         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
186                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
187                                          * is set (which is also implied by
188                                          * VM_FAULT_ERROR).
189                                          */
190 };
191
192 /*
193  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
194  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
195  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
196  */
197 struct vm_operations_struct {
198         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
199         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
200         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
201
202         /* notification that a previously read-only page is about to become
203          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
204         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
205
206         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
207          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
208          */
209         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
210                       void *buf, int len, int write);
211 #ifdef CONFIG_NUMA
212         /*
213          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
214          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
215          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
216          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
217          * mempolicy.
218          */
219         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
220
221         /*
222          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
223          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
224          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
225          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
226          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
227          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
228          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
229          * policy.
230          */
231         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
232                                         unsigned long addr);
233         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
234                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
235 #endif
236 };
237
238 struct mmu_gather;
239 struct inode;
240
241 #define page_private(page)              ((page)->private)
242 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
243
244 /*
245  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
246  * files which need it (119 of them)
247  */
248 #include <linux/page-flags.h>
249 #include <linux/huge_mm.h>
250
251 /*
252  * Methods to modify the page usage count.
253  *
254  * What counts for a page usage:
255  * - cache mapping   (page->mapping)
256  * - private data    (page->private)
257  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
258  *   is counted separately
259  *
260  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
261  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
262  */
263
264 /*
265  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
266  */
267 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
268 {
269         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
270         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
271 }
272
273 /*
274  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
275  * that is the case.
276  */
277 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
278 {
279         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
280 }
281
282 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
283
284 /* Support for virtually mapped pages */
285 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
286 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
287
288 /*
289  * Determine if an address is within the vmalloc range
290  *
291  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
292  * is no special casing required.
293  */
294 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
295 {
296 #ifdef CONFIG_MMU
297         unsigned long addr = (unsigned long)x;
298
299         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
300 #else
301         return 0;
302 #endif
303 }
304 #ifdef CONFIG_MMU
305 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
306 #else
307 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
308 {
309         return 0;
310 }
311 #endif
312
313 static inline void compound_lock(struct page *page)
314 {
315 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
316         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
317 #endif
318 }
319
320 static inline void compound_unlock(struct page *page)
321 {
322 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
323         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
324 #endif
325 }
326
327 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
328 {
329         unsigned long uninitialized_var(flags);
330 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
331         local_irq_save(flags);
332         compound_lock(page);
333 #endif
334         return flags;
335 }
336
337 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
338                                               unsigned long flags)
339 {
340 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
341         compound_unlock(page);
342         local_irq_restore(flags);
343 #endif
344 }
345
346 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
347 {
348         if (unlikely(PageTail(page)))
349                 return page->first_page;
350         return page;
351 }
352
353 static inline int page_count(struct page *page)
354 {
355         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
356 }
357
358 static inline void get_page(struct page *page)
359 {
360         /*
361          * Getting a normal page or the head of a compound page
362          * requires to already have an elevated page->_count. Only if
363          * we're getting a tail page, the elevated page->_count is
364          * required only in the head page, so for tail pages the
365          * bugcheck only verifies that the page->_count isn't
366          * negative.
367          */
368         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) < !PageTail(page));
369         atomic_inc(&page->_count);
370         /*
371          * Getting a tail page will elevate both the head and tail
372          * page->_count(s).
373          */
374         if (unlikely(PageTail(page))) {
375                 /*
376                  * This is safe only because
377                  * __split_huge_page_refcount can't run under
378                  * get_page().
379                  */
380                 VM_BUG_ON(atomic_read(&page->first_page->_count) <= 0);
381                 atomic_inc(&page->first_page->_count);
382         }
383 }
384
385 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
386 {
387         struct page *page = virt_to_page(x);
388         return compound_head(page);
389 }
390
391 /*
392  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
393  * the first time (boot or memory hotplug)
394  */
395 static inline void init_page_count(struct page *page)
396 {
397         atomic_set(&page->_count, 1);
398 }
399
400 void put_page(struct page *page);
401 void put_pages_list(struct list_head *pages);
402
403 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
404 int split_free_page(struct page *page);
405
406 /*
407  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
408  * prototype for that function and accessor functions.
409  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
410  */
411 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
412
413 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
414                                                 compound_page_dtor *dtor)
415 {
416         page[1].lru.next = (void *)dtor;
417 }
418
419 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
420 {
421         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
422 }
423
424 static inline int compound_order(struct page *page)
425 {
426         if (!PageHead(page))
427                 return 0;
428         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
429 }
430
431 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
432 {
433         page[1].lru.prev = (void *)order;
434 }
435
436 /*
437  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
438  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
439  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
440  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
441  */
442 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
443 {
444         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
445                 pte = pte_mkwrite(pte);
446         return pte;
447 }
448
449 /*
450  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
451  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
452  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
453  * only one copy in memory, at most, normally.
454  *
455  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
456  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
457  *   freelist management in the buddy allocator.
458  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
459  *
460  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
461  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
462  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
463  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
464  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
465  *
466  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
467  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
468  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
469  * and page->virtual store page management information, but all other fields
470  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
471  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
472  * subsequently been given references to it.
473  *
474  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
475  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
476  * The following discussion applies only to them.
477  *
478  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
479  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
480  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
481  * into the filesystem to release these pages.
482  *
483  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
484  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
485  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
486  *
487  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
488  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
489  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
490  *
491  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
492  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
493  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
494  *
495  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
496  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
497  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
498  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
499  *
500  * All pagecache pages may be subject to I/O:
501  * - inode pages may need to be read from disk,
502  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
503  *   to be written back to the inode on disk,
504  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
505  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
506  *   back into memory.
507  */
508
509 /*
510  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
511  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
512  */
513
514
515 /*
516  * page->flags layout:
517  *
518  * There are three possibilities for how page->flags get
519  * laid out.  The first is for the normal case, without
520  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
521  * plenty of space for node and section.  The last is when
522  * we have run out of space and have to fall back to an
523  * alternate (slower) way of determining the node.
524  *
525  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
526  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
527  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
528  */
529 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
530 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
531 #else
532 #define SECTIONS_WIDTH          0
533 #endif
534
535 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
536
537 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
538 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
539 #else
540 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
541 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
542 #endif
543 #define NODES_WIDTH             0
544 #endif
545
546 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
547 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
548 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
549 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
550
551 /*
552  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
553  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
554  */
555 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
556 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
557 #endif
558
559 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
560 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
561 #endif
562
563 /*
564  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
565  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
566  * the compiler will optimise away reference to them.
567  */
568 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
569 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
570 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
571
572 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
573 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
574 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
575 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
576                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
577 #else
578 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
579 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
580                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
581 #endif
582
583 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
584
585 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
586 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
587 #endif
588
589 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
590 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
591 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
592 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
593
594 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
595 {
596         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
597 }
598
599 /*
600  * The identification function is only used by the buddy allocator for
601  * determining if two pages could be buddies. We are not really
602  * identifying a zone since we could be using a the section number
603  * id if we have not node id available in page flags.
604  * We guarantee only that it will return the same value for two
605  * combinable pages in a zone.
606  */
607 static inline int page_zone_id(struct page *page)
608 {
609         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
610 }
611
612 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
613 {
614 #ifdef CONFIG_NUMA
615         return zone->node;
616 #else
617         return 0;
618 #endif
619 }
620
621 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
622 extern int page_to_nid(struct page *page);
623 #else
624 static inline int page_to_nid(struct page *page)
625 {
626         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
627 }
628 #endif
629
630 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
631 {
632         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
633 }
634
635 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
636 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
637 {
638         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
639 }
640 #endif
641
642 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
643 {
644         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
645         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
646 }
647
648 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
649 {
650         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
651         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
652 }
653
654 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
655 {
656         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
657         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
658 }
659
660 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
661         unsigned long node, unsigned long pfn)
662 {
663         set_page_zone(page, zone);
664         set_page_node(page, node);
665         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
666 }
667
668 /*
669  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
670  */
671 #include <linux/vmstat.h>
672
673 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
674 {
675         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
676 }
677
678 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
679 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
680 #endif
681
682 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
683 #define page_address(page) ((page)->virtual)
684 #define set_page_address(page, address)                 \
685         do {                                            \
686                 (page)->virtual = (address);            \
687         } while(0)
688 #define page_address_init()  do { } while(0)
689 #endif
690
691 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
692 void *page_address(struct page *page);
693 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
694 void page_address_init(void);
695 #endif
696
697 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
698 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
699 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
700 #define page_address_init()  do { } while(0)
701 #endif
702
703 /*
704  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
705  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
706  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
707  *
708  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
709  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
710  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
711  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
712  *
713  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
714  *
715  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
716  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
717  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
718  */
719 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
720 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
721 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
722
723 extern struct address_space swapper_space;
724 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
725 {
726         struct address_space *mapping = page->mapping;
727
728         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
729         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
730                 mapping = &swapper_space;
731         else if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
732                 mapping = NULL;
733         return mapping;
734 }
735
736 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
737 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
738 {
739         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
740 }
741
742 static inline int PageAnon(struct page *page)
743 {
744         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
745 }
746
747 /*
748  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
749  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
750  */
751 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
752 {
753         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
754                 return page_private(page);
755         return page->index;
756 }
757
758 /*
759  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
760  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
761  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
762  */
763 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
764 {
765         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
766 }
767
768 static inline int page_mapcount(struct page *page)
769 {
770         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
771 }
772
773 /*
774  * Return true if this page is mapped into pagetables.
775  */
776 static inline int page_mapped(struct page *page)
777 {
778         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
779 }
780
781 /*
782  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
783  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
784  * just gets major/minor fault counters bumped up.
785  */
786
787 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
788
789 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
790 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
791 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
792 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
793 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
794 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
795
796 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
797 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
798 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
799
800 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
801
802 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
803                          VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
804
805 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
806 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
807 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
808
809 /*
810  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
811  */
812 extern void pagefault_out_of_memory(void);
813
814 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
815
816 extern void show_free_areas(void);
817
818 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
819 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
820 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
821
822 #ifndef CONFIG_MMU
823 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
824                                              unsigned long addr,
825                                              unsigned long len,
826                                              unsigned long pgoff,
827                                              unsigned long flags);
828 #endif
829
830 extern int can_do_mlock(void);
831 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
832 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
833
834 /*
835  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
836  */
837 struct zap_details {
838         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
839         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
840         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
841         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
842         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
843         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
844 };
845
846 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
847                 pte_t pte);
848
849 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
850                 unsigned long size);
851 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
852                 unsigned long size, struct zap_details *);
853 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
854                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
855                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
856                 struct zap_details *);
857
858 /**
859  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
860  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
861  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
862  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
863  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
864  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
865  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
866  *
867  * (see walk_page_range for more details)
868  */
869 struct mm_walk {
870         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
871         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
872         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
873         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
874         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
875         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
876                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
877         struct mm_struct *mm;
878         void *private;
879 };
880
881 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
882                 struct mm_walk *walk);
883 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
884                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
885 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
886                         struct vm_area_struct *vma);
887 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
888                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
889 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
890         unsigned long *pfn);
891 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
892                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
893 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
894                         void *buf, int len, int write);
895
896 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
897                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
898 {
899         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
900 }
901
902 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
903 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
904 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
905 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
906
907 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
908 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
909
910 int invalidate_inode_page(struct page *page);
911
912 #ifdef CONFIG_MMU
913 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
914                         unsigned long address, unsigned int flags);
915 #else
916 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
917                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
918                         unsigned int flags)
919 {
920         /* should never happen if there's no MMU */
921         BUG();
922         return VM_FAULT_SIGBUS;
923 }
924 #endif
925
926 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
927 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
928
929 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
930                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
931                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
932 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
933                         struct page **pages);
934 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
935
936 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
937 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
938
939 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
940 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
941 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
942                                 struct page *page);
943 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
944 void account_page_writeback(struct page *page);
945 int set_page_dirty(struct page *page);
946 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
947 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
948
949 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
950 static inline int vma_stack_continue(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
951 {
952         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
953 }
954
955 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
956                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
957                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
958 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
959                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
960                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
961 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
962                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
963                           unsigned long end, unsigned long newflags);
964
965 /*
966  * doesn't attempt to fault and will return short.
967  */
968 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
969                           struct page **pages);
970 /*
971  * per-process(per-mm_struct) statistics.
972  */
973 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
974 /*
975  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
976  * so must be incremented atomically.
977  */
978 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
979 {
980         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
981 }
982
983 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
984
985 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
986 {
987         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
988 }
989
990 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
991 {
992         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
993 }
994
995 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
996 {
997         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
998 }
999
1000 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1001 /*
1002  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
1003  * so can be incremented directly.
1004  */
1005 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1006 {
1007         mm->rss_stat.count[member] = value;
1008 }
1009
1010 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1011 {
1012         return mm->rss_stat.count[member];
1013 }
1014
1015 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1016 {
1017         mm->rss_stat.count[member] += value;
1018 }
1019
1020 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1021 {
1022         mm->rss_stat.count[member]++;
1023 }
1024
1025 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1026 {
1027         mm->rss_stat.count[member]--;
1028 }
1029
1030 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1031
1032 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1033 {
1034         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1035                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1036 }
1037
1038 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1039 {
1040         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1041 }
1042
1043 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1044 {
1045         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1046 }
1047
1048 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1049 {
1050         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1051
1052         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1053                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1054 }
1055
1056 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1057 {
1058         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1059                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1060 }
1061
1062 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1063                                          struct mm_struct *mm)
1064 {
1065         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1066
1067         if (*maxrss < hiwater_rss)
1068                 *maxrss = hiwater_rss;
1069 }
1070
1071 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1072 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
1073 #else
1074 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
1075 {
1076 }
1077 #endif
1078
1079 /*
1080  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
1081  *
1082  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
1083  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
1084  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
1085  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
1086  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
1087  *
1088  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
1089  * fulfil.
1090  *
1091  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
1092  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
1093  */
1094 struct shrinker {
1095         int (*shrink)(struct shrinker *, int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1096         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1097
1098         /* These are for internal use */
1099         struct list_head list;
1100         long nr;        /* objs pending delete */
1101 };
1102 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1103 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1104 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1105
1106 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1107
1108 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1109                                spinlock_t **ptl);
1110 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1111                                     spinlock_t **ptl)
1112 {
1113         pte_t *ptep;
1114         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1115         return ptep;
1116 }
1117
1118 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1119 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1120                                                 unsigned long address)
1121 {
1122         return 0;
1123 }
1124 #else
1125 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1126 #endif
1127
1128 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1129 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1130                                                 unsigned long address)
1131 {
1132         return 0;
1133 }
1134 #else
1135 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1136 #endif
1137
1138 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1139                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1140 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1141
1142 /*
1143  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1144  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1145  */
1146 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1147 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1148 {
1149         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1150                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1151 }
1152
1153 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1154 {
1155         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1156                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1157 }
1158 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1159
1160 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1161 /*
1162  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1163  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1164  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1165  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1166  */
1167 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1168 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1169         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1170 } while (0)
1171 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1172 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1173 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1174 /*
1175  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1176  */
1177 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1178 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1179 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1180 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1181
1182 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1183 {
1184         pte_lock_init(page);
1185         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1186 }
1187
1188 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1189 {
1190         pte_lock_deinit(page);
1191         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1192 }
1193
1194 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1195 ({                                                      \
1196         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1197         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1198         *(ptlp) = __ptl;                                \
1199         spin_lock(__ptl);                               \
1200         __pte;                                          \
1201 })
1202
1203 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1204         spin_unlock(ptl);                               \
1205         pte_unmap(pte);                                 \
1206 } while (0)
1207
1208 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1209         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1210                                                         pmd, address))? \
1211          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1212
1213 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1214         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1215                                                         pmd, address))? \
1216                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1217
1218 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1219         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1220                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1221
1222 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1223 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1224                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1225 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1226 /*
1227  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1228  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1229  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1230  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1231  * free_area_init_node()
1232  *
1233  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1234  * physical memory with add_active_range() before calling
1235  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1236  * usage, an architecture is expected to do something like
1237  *
1238  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1239  *                                                       max_highmem_pfn};
1240  * for_each_valid_physical_page_range()
1241  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1242  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1243  *
1244  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1245  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1246  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1247  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1248  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1249  *
1250  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1251  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1252  */
1253 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1254 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1255                                         unsigned long end_pfn);
1256 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1257                                         unsigned long end_pfn);
1258 extern void remove_all_active_ranges(void);
1259 void sort_node_map(void);
1260 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1261                                                 unsigned long end_pfn);
1262 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1263                                                 unsigned long end_pfn);
1264 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1265                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1266 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1267 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1268                                                 unsigned long max_low_pfn);
1269 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1270                                    int nr_range, int nid);
1271 u64 __init find_memory_core_early(int nid, u64 size, u64 align,
1272                                         u64 goal, u64 limit);
1273 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1274                                  u64 goal, u64 limit);
1275 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1276 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1277 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1278 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1279
1280 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1281     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1282 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1283 {
1284         return 0;
1285 }
1286 #else
1287 /* please see mm/page_alloc.c */
1288 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1289 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1290 /* there is a per-arch backend function. */
1291 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1292 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1293 #endif
1294
1295 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1296 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1297                                 unsigned long, enum memmap_context);
1298 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1299 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1300 extern void mem_init(void);
1301 extern void __init mmap_init(void);
1302 extern void show_mem(void);
1303 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1304 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1305 extern int after_bootmem;
1306
1307 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1308
1309 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1310
1311 /* nommu.c */
1312 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1313 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1314
1315 /* prio_tree.c */
1316 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1317 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1318 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1319 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1320         struct prio_tree_iter *iter);
1321
1322 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1323         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1324                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1325
1326 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1327                                         struct list_head *list)
1328 {
1329         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1330         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1331 }
1332
1333 /* mmap.c */
1334 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1335 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1336         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1337 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1338         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1339         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1340         struct mempolicy *);
1341 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1342 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1343         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1344 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1345 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1346         struct rb_node **, struct rb_node *);
1347 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1348 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1349         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1350 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1351
1352 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1353 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1354
1355 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1356 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1357 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1358 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1359 #else
1360 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1361 {}
1362
1363 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1364 {}
1365 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1366
1367 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1368 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1369                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1370                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1371
1372 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1373
1374 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1375         unsigned long len, unsigned long prot,
1376         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1377 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1378         unsigned long len, unsigned long flags,
1379         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1380
1381 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1382         unsigned long len, unsigned long prot,
1383         unsigned long flag, unsigned long offset)
1384 {
1385         unsigned long ret = -EINVAL;
1386         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1387                 goto out;
1388         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1389                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1390 out:
1391         return ret;
1392 }
1393
1394 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1395
1396 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1397
1398 /* filemap.c */
1399 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1400 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1401 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1402                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1403
1404 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1405 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1406
1407 /* mm/page-writeback.c */
1408 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1409 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1410
1411 /* readahead.c */
1412 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1413 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1414
1415 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1416                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1417
1418 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1419                                struct file_ra_state *ra,
1420                                struct file *filp,
1421                                pgoff_t offset,
1422                                unsigned long size);
1423
1424 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1425                                 struct file_ra_state *ra,
1426                                 struct file *filp,
1427                                 struct page *pg,
1428                                 pgoff_t offset,
1429                                 unsigned long size);
1430
1431 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1432 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1433                         struct address_space *mapping,
1434                         struct file *filp);
1435
1436 /* Do stack extension */
1437 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1438 #if VM_GROWSUP
1439 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1440 #else
1441   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1442 #endif
1443 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1444                                   unsigned long address);
1445
1446 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1447 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1448 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1449                                              struct vm_area_struct **pprev);
1450
1451 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1452    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1453 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1454 {
1455         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1456
1457         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1458                 vma = NULL;
1459         return vma;
1460 }
1461
1462 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1463 {
1464         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1465 }
1466
1467 #ifdef CONFIG_MMU
1468 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1469 #else
1470 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1471 {
1472         return __pgprot(0);
1473 }
1474 #endif
1475
1476 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1477 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1478                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1479 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1480 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1481                         unsigned long pfn);
1482 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1483                         unsigned long pfn);
1484
1485 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1486                         unsigned int foll_flags);
1487 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1488 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1489 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1490 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1491 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1492 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1493 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
1494
1495 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1496                         void *data);
1497 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1498                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1499
1500 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1501 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1502 #else
1503 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1504                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1505 {
1506 }
1507 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1508
1509 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1510 extern int debug_pagealloc_enabled;
1511
1512 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1513
1514 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1515 {
1516         debug_pagealloc_enabled = 1;
1517 }
1518 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1519 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1520 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1521 #else
1522 static inline void
1523 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1524 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1525 {
1526 }
1527 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1528 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1529 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1530 #endif
1531
1532 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1533 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1534 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1535 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1536 #else
1537 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1538 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1539 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1540
1541 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1542                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1543 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1544                         unsigned long lru_pages);
1545
1546 #ifndef CONFIG_MMU
1547 #define randomize_va_space 0
1548 #else
1549 extern int randomize_va_space;
1550 #endif
1551
1552 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1553 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1554
1555 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1556                                    unsigned long pnum_begin,
1557                                    unsigned long pnum_end,
1558                                    unsigned long map_count,
1559                                    int nodeid);
1560
1561 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1562 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1563 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1564 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1565 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1566 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1567 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1568 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1569 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1570                                                 unsigned long pages, int node);
1571 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1572 void vmemmap_populate_print_last(void);
1573
1574
1575 enum mf_flags {
1576         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1577 };
1578 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1579 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1580 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1581 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1582 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1583 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1584 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1585 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1586 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
1587 int is_hwpoison_address(unsigned long addr);
1588 #else
1589 static inline int is_hwpoison_address(unsigned long addr)
1590 {
1591         return 0;
1592 }
1593 #endif
1594
1595 extern void dump_page(struct page *page);
1596
1597 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
1598 extern void clear_huge_page(struct page *page,
1599                             unsigned long addr,
1600                             unsigned int pages_per_huge_page);
1601 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
1602                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
1603                                 unsigned int pages_per_huge_page);
1604 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
1605
1606 #endif /* __KERNEL__ */
1607 #endif /* _LINUX_MM_H */