Pileus Git - ~andy/linux/blob - include/linux/mm_types.h

   1 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
   2 #define _LINUX_MM_TYPES_H
   3
   4 #include <linux/auxvec.h>
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/threads.h>
   7 #include <linux/list.h>
   8 #include <linux/spinlock.h>
   9 #include <linux/prio_tree.h>
  10 #include <linux/rbtree.h>
  11 #include <linux/rwsem.h>
  12 #include <linux/completion.h>
  13 #include <linux/cpumask.h>
  14 #include <linux/page-debug-flags.h>
  15 #include <linux/uprobes.h>
  16 #include <asm/page.h>
  17 #include <asm/mmu.h>
  18
  19 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
  20 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
  21 #endif
  22 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
  23
  24 struct address_space;
  25
  26 #define USE_SPLIT_PTLOCKS       (NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS)
  27
  28 /*
  29  * Each physical page in the system has a struct page associated with
  30  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
  31  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
  32  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
  33  * who is mapping it.
  34  *
  35  * The objects in struct page are organized in double word blocks in
  36  * order to allows us to use atomic double word operations on portions
  37  * of struct page. That is currently only used by slub but the arrangement
  38  * allows the use of atomic double word operations on the flags/mapping
  39  * and lru list pointers also.
  40  */
  41 struct page {
  42         /* First double word block */
  43         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
  44                                          * updated asynchronously */
  45         struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
  46                                          * inode address_space, or NULL.
  47                                          * If page mapped as anonymous
  48                                          * memory, low bit is set, and
  49                                          * it points to anon_vma object:
  50                                          * see PAGE_MAPPING_ANON below.
  51                                          */
  52         /* Second double word */
  53         struct {
  54                 union {
  55                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
  56                         void *freelist;         /* slub first free object */
  57                 };
  58
  59                 union {
  60 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
  61         defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
  62                         /* Used for cmpxchg_double in slub */
  63                         unsigned long counters;
  64 #else
  65                         /*
  66                          * Keep _count separate from slub cmpxchg_double data.
  67                          * As the rest of the double word is protected by
  68                          * slab_lock but _count is not.
  69                          */
  70                         unsigned counters;
  71 #endif
  72
  73                         struct {
  74
  75                                 union {
  76                                         /*
  77                                          * Count of ptes mapped in
  78                                          * mms, to show when page is
  79                                          * mapped & limit reverse map
  80                                          * searches.
  81                                          *
  82                                          * Used also for tail pages
  83                                          * refcounting instead of
  84                                          * _count. Tail pages cannot
  85                                          * be mapped and keeping the
  86                                          * tail page _count zero at
  87                                          * all times guarantees
  88                                          * get_page_unless_zero() will
  89                                          * never succeed on tail
  90                                          * pages.
  91                                          */
  92                                         atomic_t _mapcount;
  93
  94                                         struct {
  95                                                 unsigned inuse:16;
  96                                                 unsigned objects:15;
  97                                                 unsigned frozen:1;
  98                                         };
  99                                 };
 100                                 atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
 101                         };
 102                 };
 103         };
 104
 105         /* Third double word block */
 106         union {
 107                 struct list_head lru;   /* Pageout list, eg. active_list
 108                                          * protected by zone->lru_lock !
 109                                          */
 110                 struct {                /* slub per cpu partial pages */
 111                         struct page *next;      /* Next partial slab */
 112 #ifdef CONFIG_64BIT
 113                         int pages;      /* Nr of partial slabs left */
 114                         int pobjects;   /* Approximate # of objects */
 115 #else
 116                         short int pages;
 117                         short int pobjects;
 118 #endif
 119                 };
 120         };
 121
 122         /* Remainder is not double word aligned */
 123         union {
 124                 unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
 125                                                  * usually used for buffer_heads
 126                                                  * if PagePrivate set; used for
 127                                                  * swp_entry_t if PageSwapCache;
 128                                                  * indicates order in the buddy
 129                                                  * system if PG_buddy is set.
 130                                                  */
 131 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
 132                 spinlock_t ptl;
 133 #endif
 134                 struct kmem_cache *slab;        /* SLUB: Pointer to slab */
 135                 struct page *first_page;        /* Compound tail pages */
 136         };
 137
 138         /*
 139          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
 140          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
 141          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
 142          * dynamically, so we need a place to store that address.
 143          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
 144          *
 145          * Architectures with slow multiplication can define
 146          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
 147          */
 148 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 149         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
 150                                            not kmapped, ie. highmem) */
 151 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
 152 #ifdef CONFIG_WANT_PAGE_DEBUG_FLAGS
 153         unsigned long debug_flags;      /* Use atomic bitops on this */
 154 #endif
 155
 156 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
 157         /*
 158          * kmemcheck wants to track the status of each byte in a page; this
 159          * is a pointer to such a status block. NULL if not tracked.
 160          */
 161         void *shadow;
 162 #endif
 163 }
 164 /*
 165  * The struct page can be forced to be double word aligned so that atomic ops
 166  * on double words work. The SLUB allocator can make use of such a feature.
 167  */
 168 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
 169         __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
 170 #endif
 171 ;
 172
 173 struct page_frag {
 174         struct page *page;
 175 #if (BITS_PER_LONG > 32) || (PAGE_SIZE >= 65536)
 176         __u32 offset;
 177         __u32 size;
 178 #else
 179         __u16 offset;
 180         __u16 size;
 181 #endif
 182 };
 183
 184 typedef unsigned long __nocast vm_flags_t;
 185
 186 /*
 187  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
 188  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
 189  * map parts of them.
 190  */
 191 struct vm_region {
 192         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
 193         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
 194         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
 195         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
 196         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
 197         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
 198         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
 199
 200         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
 201         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
 202                                                 * this region */
 203 };
 204
 205 /*
 206  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
 207  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
 208  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
 209  * library, the executable area etc).
 210  */
 211 struct vm_area_struct {
 212         struct mm_struct * vm_mm;       /* The address space we belong to. */
 213         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
 214         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
 215                                            within vm_mm. */
 216
 217         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
 218         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
 219
 220         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
 221         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
 222
 223         struct rb_node vm_rb;
 224
 225         /*
 226          * For areas with an address space and backing store,
 227          * linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or
 228          * linkage to the list of like vmas hanging off its node, or
 229          * linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list.
 230          */
 231         union {
 232                 struct {
 233                         struct list_head list;
 234                         void *parent;   /* aligns with prio_tree_node parent */
 235                         struct vm_area_struct *head;
 236                 } vm_set;
 237
 238                 struct raw_prio_tree_node prio_tree_node;
 239         } shared;
 240
 241         /*
 242          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
 243          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
 244          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
 245          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
 246          */
 247         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_sem &
 248                                           * page_table_lock */
 249         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
 250
 251         /* Function pointers to deal with this struct. */
 252         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
 253
 254         /* Information about our backing store: */
 255         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
 256                                            units, *not* PAGE_CACHE_SIZE */
 257         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
 258         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
 259
 260 #ifndef CONFIG_MMU
 261         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
 262 #endif
 263 #ifdef CONFIG_NUMA
 264         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
 265 #endif
 266 };
 267
 268 struct core_thread {
 269         struct task_struct *task;
 270         struct core_thread *next;
 271 };
 272
 273 struct core_state {
 274         atomic_t nr_threads;
 275         struct core_thread dumper;
 276         struct completion startup;
 277 };
 278
 279 enum {
 280         MM_FILEPAGES,
 281         MM_ANONPAGES,
 282         MM_SWAPENTS,
 283         NR_MM_COUNTERS
 284 };
 285
 286 #if USE_SPLIT_PTLOCKS && defined(CONFIG_MMU)
 287 #define SPLIT_RSS_COUNTING
 288 /* per-thread cached information, */
 289 struct task_rss_stat {
 290         int events;     /* for synchronization threshold */
 291         int count[NR_MM_COUNTERS];
 292 };
 293 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
 294
 295 struct mm_rss_stat {
 296         atomic_long_t count[NR_MM_COUNTERS];
 297 };
 298
 299 struct mm_struct {
 300         struct vm_area_struct * mmap;           /* list of VMAs */
 301         struct rb_root mm_rb;
 302         struct vm_area_struct * mmap_cache;     /* last find_vma result */
 303 #ifdef CONFIG_MMU
 304         unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
 305                                 unsigned long addr, unsigned long len,
 306                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
 307         void (*unmap_area) (struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
 308 #endif
 309         unsigned long mmap_base;                /* base of mmap area */
 310         unsigned long task_size;                /* size of task vm space */
 311         unsigned long cached_hole_size;         /* if non-zero, the largest hole below free_area_cache */
 312         unsigned long free_area_cache;          /* first hole of size cached_hole_size or larger */
 313         pgd_t * pgd;
 314         atomic_t mm_users;                      /* How many users with user space? */
 315         atomic_t mm_count;                      /* How many references to "struct mm_struct" (users count as 1) */
 316         int map_count;                          /* number of VMAs */
 317
 318         spinlock_t page_table_lock;             /* Protects page tables and some counters */
 319         struct rw_semaphore mmap_sem;
 320
 321         struct list_head mmlist;                /* List of maybe swapped mm's.  These are globally strung
 322                                                  * together off init_mm.mmlist, and are protected
 323                                                  * by mmlist_lock
 324                                                  */
 325
 326
 327         unsigned long hiwater_rss;      /* High-watermark of RSS usage */
 328         unsigned long hiwater_vm;       /* High-water virtual memory usage */
 329
 330         unsigned long total_vm;         /* Total pages mapped */
 331         unsigned long locked_vm;        /* Pages that have PG_mlocked set */
 332         unsigned long pinned_vm;        /* Refcount permanently increased */
 333         unsigned long shared_vm;        /* Shared pages (files) */
 334         unsigned long exec_vm;          /* VM_EXEC & ~VM_WRITE */
 335         unsigned long stack_vm;         /* VM_GROWSUP/DOWN */
 336         unsigned long reserved_vm;      /* VM_RESERVED|VM_IO pages */
 337         unsigned long def_flags;
 338         unsigned long nr_ptes;          /* Page table pages */
 339         unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
 340         unsigned long start_brk, brk, start_stack;
 341         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
 342
 343         unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
 344
 345         /*
 346          * Special counters, in some configurations protected by the
 347          * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
 348          */
 349         struct mm_rss_stat rss_stat;
 350
 351         struct linux_binfmt *binfmt;
 352
 353         cpumask_var_t cpu_vm_mask_var;
 354
 355         /* Architecture-specific MM context */
 356         mm_context_t context;
 357
 358         unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access the bits */
 359
 360         struct core_state *core_state; /* coredumping support */
 361 #ifdef CONFIG_AIO
 362         spinlock_t              ioctx_lock;
 363         struct hlist_head       ioctx_list;
 364 #endif
 365 #ifdef CONFIG_MM_OWNER
 366         /*
 367          * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
 368          * user/owner of this mm. All of the following must be true in
 369          * order for it to be changed:
 370          *
 371          * current == mm->owner
 372          * current->mm != mm
 373          * new_owner->mm == mm
 374          * new_owner->alloc_lock is held
 375          */
 376         struct task_struct __rcu *owner;
 377 #endif
 378
 379         /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
 380         struct file *exe_file;
 381         unsigned long num_exe_file_vmas;
 382 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
 383         struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
 384 #endif
 385 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 386         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
 387 #endif
 388 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
 389         struct cpumask cpumask_allocation;
 390 #endif
 391         struct uprobes_state uprobes_state;
 392 };
 393
 394 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
 395 {
 396 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
 397         mm->cpu_vm_mask_var = &mm->cpumask_allocation;
 398 #endif
 399 }
 400
 401 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
 402 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
 403 {
 404         return mm->cpu_vm_mask_var;
 405 }
 406
 407 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */