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