]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mm.h
4d814aa97785600c80a61356f19bb1f099e7dd01
[karo-tx-linux.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/mmdebug.h>
9 #include <linux/gfp.h>
10 #include <linux/bug.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mmzone.h>
13 #include <linux/rbtree.h>
14 #include <linux/atomic.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/mm_types.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21 #include <linux/resource.h>
22
23 struct mempolicy;
24 struct anon_vma;
25 struct anon_vma_chain;
26 struct file_ra_state;
27 struct user_struct;
28 struct writeback_control;
29
30 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
31 extern unsigned long max_mapnr;
32
33 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
34 {
35         max_mapnr = limit;
36 }
37 #else
38 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
39 #endif
40
41 extern unsigned long totalram_pages;
42 extern void * high_memory;
43 extern int page_cluster;
44
45 #ifdef CONFIG_SYSCTL
46 extern int sysctl_legacy_va_layout;
47 #else
48 #define sysctl_legacy_va_layout 0
49 #endif
50
51 #include <asm/page.h>
52 #include <asm/pgtable.h>
53 #include <asm/processor.h>
54
55 #ifndef __pa_symbol
56 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
57 #endif
58
59 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
60 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
61
62 extern int sysctl_overcommit_memory;
63 extern int sysctl_overcommit_ratio;
64 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
65
66 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
67                                     size_t *, loff_t *);
68 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
69                                     size_t *, loff_t *);
70
71 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
72
73 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
74 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
75
76 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
77 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
78
79 /*
80  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
81  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
82  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
83  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
84  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
85  * mmap() functions).
86  */
87
88 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
89
90 #ifndef CONFIG_MMU
91 extern struct rb_root nommu_region_tree;
92 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
93
94 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
95 #endif
96
97 /*
98  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
99  */
100 #define VM_NONE         0x00000000
101
102 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
103 #define VM_WRITE        0x00000002
104 #define VM_EXEC         0x00000004
105 #define VM_SHARED       0x00000008
106
107 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
108 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
109 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
110 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
111 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
112
113 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
114 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
115 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
116
117 #define VM_LOCKED       0x00002000
118 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
119
120                                         /* Used by sys_madvise() */
121 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
122 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
123
124 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
125 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
126 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
127 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
128 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
129 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
130 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
131 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
132
133 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
134 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
135 #else
136 # define VM_SOFTDIRTY   0
137 #endif
138
139 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
140 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
141 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
142 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
143
144 #if defined(CONFIG_X86)
145 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
146 #elif defined(CONFIG_PPC)
147 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
148 #elif defined(CONFIG_PARISC)
149 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
150 #elif defined(CONFIG_METAG)
151 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
152 #elif defined(CONFIG_IA64)
153 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
154 #elif !defined(CONFIG_MMU)
155 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
156 #endif
157
158 #ifndef VM_GROWSUP
159 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
160 #endif
161
162 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
163 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
164
165 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
166 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
167 #endif
168
169 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
170 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
171 #else
172 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
173 #endif
174
175 /*
176  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
177  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
178  */
179 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
180
181 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
182 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
183
184 /*
185  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
186  * low four bits) to a page protection mask..
187  */
188 extern pgprot_t protection_map[16];
189
190 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
191 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
192 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
193 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
194 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x10    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
195 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x20    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
196 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x40    /* second try */
197 #define FAULT_FLAG_USER         0x80    /* The fault originated in userspace */
198
199 /*
200  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
201  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
202  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
203  *
204  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
205  * is used, one may implement ->remap_pages to get nonlinear mapping support.
206  */
207 struct vm_fault {
208         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
209         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
210         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
211
212         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
213                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
214                                          * is set (which is also implied by
215                                          * VM_FAULT_ERROR).
216                                          */
217         /* for ->map_pages() only */
218         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
219                                          * max_pgoff inclusive */
220         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
221 };
222
223 /*
224  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
225  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
226  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
227  */
228 struct vm_operations_struct {
229         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
230         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
231         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
232         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
233
234         /* notification that a previously read-only page is about to become
235          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
236         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
237
238         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
239          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
240          */
241         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
242                       void *buf, int len, int write);
243
244         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
245          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
246          * vma to be dumped unconditionally. */
247         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
248
249 #ifdef CONFIG_NUMA
250         /*
251          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
252          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
253          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
254          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
255          * mempolicy.
256          */
257         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
258
259         /*
260          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
261          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
262          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
263          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
264          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
265          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
266          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
267          * policy.
268          */
269         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
270                                         unsigned long addr);
271         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
272                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
273 #endif
274         /* called by sys_remap_file_pages() to populate non-linear mapping */
275         int (*remap_pages)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
276                            unsigned long size, pgoff_t pgoff);
277 };
278
279 struct mmu_gather;
280 struct inode;
281
282 #define page_private(page)              ((page)->private)
283 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
284
285 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
286 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
287 {
288         page->index = migratetype;
289 }
290
291 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
292 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
293 {
294         return page->index;
295 }
296
297 /*
298  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
299  * files which need it (119 of them)
300  */
301 #include <linux/page-flags.h>
302 #include <linux/huge_mm.h>
303
304 /*
305  * Methods to modify the page usage count.
306  *
307  * What counts for a page usage:
308  * - cache mapping   (page->mapping)
309  * - private data    (page->private)
310  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
311  *   is counted separately
312  *
313  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
314  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
315  */
316
317 /*
318  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
319  */
320 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
321 {
322         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
323         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
324 }
325
326 /*
327  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
328  * that is the case.
329  * This can be called when MMU is off so it must not access
330  * any of the virtual mappings.
331  */
332 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
333 {
334         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
335 }
336
337 /*
338  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
339  * that is the case.
340  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
341  * This can be called when MMU is off so it must not access
342  * any of the virtual mappings.
343  */
344 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
345 {
346         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
347 }
348
349 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
350
351 /* Support for virtually mapped pages */
352 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
353 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
354
355 /*
356  * Determine if an address is within the vmalloc range
357  *
358  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
359  * is no special casing required.
360  */
361 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
362 {
363 #ifdef CONFIG_MMU
364         unsigned long addr = (unsigned long)x;
365
366         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
367 #else
368         return 0;
369 #endif
370 }
371 #ifdef CONFIG_MMU
372 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
373 #else
374 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
375 {
376         return 0;
377 }
378 #endif
379
380 extern void kvfree(const void *addr);
381
382 static inline void compound_lock(struct page *page)
383 {
384 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
385         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
386         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
387 #endif
388 }
389
390 static inline void compound_unlock(struct page *page)
391 {
392 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
393         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
394         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
395 #endif
396 }
397
398 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
399 {
400         unsigned long uninitialized_var(flags);
401 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
402         local_irq_save(flags);
403         compound_lock(page);
404 #endif
405         return flags;
406 }
407
408 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
409                                               unsigned long flags)
410 {
411 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
412         compound_unlock(page);
413         local_irq_restore(flags);
414 #endif
415 }
416
417 static inline struct page *compound_head_by_tail(struct page *tail)
418 {
419         struct page *head = tail->first_page;
420
421         /*
422          * page->first_page may be a dangling pointer to an old
423          * compound page, so recheck that it is still a tail
424          * page before returning.
425          */
426         smp_rmb();
427         if (likely(PageTail(tail)))
428                 return head;
429         return tail;
430 }
431
432 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
433 {
434         if (unlikely(PageTail(page)))
435                 return compound_head_by_tail(page);
436         return page;
437 }
438
439 /*
440  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
441  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
442  * and atomic_add_negative(-1).
443  */
444 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
445 {
446         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
447 }
448
449 static inline int page_mapcount(struct page *page)
450 {
451         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
452 }
453
454 static inline int page_count(struct page *page)
455 {
456         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
457 }
458
459 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
460 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
461 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
462 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
463 {
464         return 0;
465 }
466 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
467
468 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
469 {
470         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
471 }
472
473 /*
474  * This takes a head page as parameter and tells if the
475  * tail page reference counting can be skipped.
476  *
477  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
478  * any given page where they return true here, until all tail pins
479  * have been released.
480  */
481 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
482 {
483         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
484         return __compound_tail_refcounted(page);
485 }
486
487 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
488 {
489         /*
490          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
491          */
492         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTail(page), page);
493         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) < 0, page);
494         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) != 0, page);
495         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
496                 atomic_inc(&page->_mapcount);
497 }
498
499 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
500
501 static inline void get_page(struct page *page)
502 {
503         if (unlikely(PageTail(page)))
504                 if (likely(__get_page_tail(page)))
505                         return;
506         /*
507          * Getting a normal page or the head of a compound page
508          * requires to already have an elevated page->_count.
509          */
510         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
511         atomic_inc(&page->_count);
512 }
513
514 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
515 {
516         struct page *page = virt_to_page(x);
517         return compound_head(page);
518 }
519
520 /*
521  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
522  * the first time (boot or memory hotplug)
523  */
524 static inline void init_page_count(struct page *page)
525 {
526         atomic_set(&page->_count, 1);
527 }
528
529 /*
530  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
531  * (see mm/page_alloc.c).
532  *
533  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
534  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
535  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
536  * efficiently by most CPU architectures.
537  */
538 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
539
540 static inline int PageBuddy(struct page *page)
541 {
542         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
543 }
544
545 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
546 {
547         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
548         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
549 }
550
551 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
552 {
553         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBuddy(page), page);
554         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
555 }
556
557 void put_page(struct page *page);
558 void put_pages_list(struct list_head *pages);
559
560 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
561 int split_free_page(struct page *page);
562
563 /*
564  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
565  * prototype for that function and accessor functions.
566  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
567  */
568 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
569
570 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
571                                                 compound_page_dtor *dtor)
572 {
573         page[1].lru.next = (void *)dtor;
574 }
575
576 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
577 {
578         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
579 }
580
581 static inline int compound_order(struct page *page)
582 {
583         if (!PageHead(page))
584                 return 0;
585         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
586 }
587
588 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
589 {
590         page[1].lru.prev = (void *)order;
591 }
592
593 #ifdef CONFIG_MMU
594 /*
595  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
596  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
597  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
598  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
599  */
600 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
601 {
602         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
603                 pte = pte_mkwrite(pte);
604         return pte;
605 }
606
607 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
608                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
609 #endif
610
611 /*
612  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
613  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
614  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
615  * only one copy in memory, at most, normally.
616  *
617  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
618  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
619  *   freelist management in the buddy allocator.
620  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
621  *
622  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
623  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
624  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
625  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
626  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
627  *
628  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
629  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
630  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
631  * and page->virtual store page management information, but all other fields
632  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
633  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
634  * subsequently been given references to it.
635  *
636  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
637  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
638  * The following discussion applies only to them.
639  *
640  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
641  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
642  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
643  * into the filesystem to release these pages.
644  *
645  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
646  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
647  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
648  *
649  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
650  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
651  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
652  *
653  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
654  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
655  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
656  *
657  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
658  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
659  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
660  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
661  *
662  * All pagecache pages may be subject to I/O:
663  * - inode pages may need to be read from disk,
664  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
665  *   to be written back to the inode on disk,
666  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
667  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
668  *   back into memory.
669  */
670
671 /*
672  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
673  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
674  */
675
676 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
677 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
678 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
679 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
680 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
681
682 /*
683  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
684  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
685  * the compiler will optimise away reference to them.
686  */
687 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
688 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
689 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
690 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
691
692 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
693 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
694 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
695 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
696                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
697 #else
698 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
699 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
700                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
701 #endif
702
703 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
704
705 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
706 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
707 #endif
708
709 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
710 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
711 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
712 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
713 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
714
715 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
716 {
717         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
718 }
719
720 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
721 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
722 #endif
723
724 /*
725  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
726  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
727  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
728  * node id available in page flags.
729  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
730  * pages in a zone.
731  */
732 static inline int page_zone_id(struct page *page)
733 {
734         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
735 }
736
737 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
738 {
739 #ifdef CONFIG_NUMA
740         return zone->node;
741 #else
742         return 0;
743 #endif
744 }
745
746 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
747 extern int page_to_nid(const struct page *page);
748 #else
749 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
750 {
751         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
752 }
753 #endif
754
755 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
756 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
757 {
758         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
759 }
760
761 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
762 {
763         return cpupid & LAST__PID_MASK;
764 }
765
766 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
767 {
768         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
769 }
770
771 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
772 {
773         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
774 }
775
776 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
777 {
778         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
779 }
780
781 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
782 {
783         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
784 }
785
786 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
787 {
788         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
789 }
790
791 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
792 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
793 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
794 {
795         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
796 }
797
798 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
799 {
800         return page->_last_cpupid;
801 }
802 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
803 {
804         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
805 }
806 #else
807 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
808 {
809         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
810 }
811
812 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
813
814 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
815 {
816         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
817
818         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
819         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
820 }
821 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
822 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
823 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
824 {
825         return page_to_nid(page); /* XXX */
826 }
827
828 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
829 {
830         return page_to_nid(page); /* XXX */
831 }
832
833 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
834 {
835         return -1;
836 }
837
838 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
839 {
840         return -1;
841 }
842
843 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
844 {
845         return -1;
846 }
847
848 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
849 {
850         return -1;
851 }
852
853 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
854 {
855         return 1;
856 }
857
858 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
859 {
860 }
861
862 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
863 {
864         return false;
865 }
866 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
867
868 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
869 {
870         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
871 }
872
873 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
874 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
875 {
876         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
877         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
878 }
879
880 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
881 {
882         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
883 }
884 #endif
885
886 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
887 {
888         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
889         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
890 }
891
892 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
893 {
894         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
895         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
896 }
897
898 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
899         unsigned long node, unsigned long pfn)
900 {
901         set_page_zone(page, zone);
902         set_page_node(page, node);
903 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
904         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
905 #endif
906 }
907
908 /*
909  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
910  */
911 #include <linux/vmstat.h>
912
913 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
914 {
915         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
916 }
917
918 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
919 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
920 #endif
921
922 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
923 static inline void *page_address(const struct page *page)
924 {
925         return page->virtual;
926 }
927 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
928 {
929         page->virtual = address;
930 }
931 #define page_address_init()  do { } while(0)
932 #endif
933
934 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
935 void *page_address(const struct page *page);
936 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
937 void page_address_init(void);
938 #endif
939
940 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
941 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
942 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
943 #define page_address_init()  do { } while(0)
944 #endif
945
946 /*
947  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
948  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
949  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
950  *
951  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
952  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
953  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
954  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
955  *
956  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
957  *
958  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
959  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
960  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
961  */
962 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
963 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
964 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
965
966 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
967
968 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
969 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
970 {
971         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
972 }
973
974 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
975
976 static inline
977 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
978 {
979         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
980                 return __page_file_mapping(page);
981
982         return page->mapping;
983 }
984
985 static inline int PageAnon(struct page *page)
986 {
987         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
988 }
989
990 /*
991  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
992  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
993  */
994 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
995 {
996         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
997                 return page_private(page);
998         return page->index;
999 }
1000
1001 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1002
1003 /*
1004  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
1005  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1006  */
1007 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
1008 {
1009         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1010                 return __page_file_index(page);
1011
1012         return page->index;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1017  */
1018 static inline int page_mapped(struct page *page)
1019 {
1020         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1025  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1026  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1027  */
1028
1029 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
1030
1031 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1032 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1033 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1034 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1035 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1036 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1037
1038 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1039 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1040 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1041 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1042
1043 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1044
1045 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
1046                          VM_FAULT_FALLBACK | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
1047
1048 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1049 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1050 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1051
1052 /*
1053  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1054  */
1055 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1056
1057 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1058
1059 /*
1060  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1061  * various contexts.
1062  */
1063 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1064
1065 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1066 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1067
1068 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1069 #ifdef CONFIG_SHMEM
1070 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1071 #else
1072 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1073 {
1074         return false;
1075 }
1076 #endif
1077
1078 extern int can_do_mlock(void);
1079 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1080 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1081
1082 /*
1083  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1084  */
1085 struct zap_details {
1086         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
1087         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1088         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1089         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1090 };
1091
1092 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1093                 pte_t pte);
1094
1095 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1096                 unsigned long size);
1097 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1098                 unsigned long size, struct zap_details *);
1099 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1100                 unsigned long start, unsigned long end);
1101
1102 /**
1103  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1104  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
1105  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1106  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1107  *             this handler is required to be able to handle
1108  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1109  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1110  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1111  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1112  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1113  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
1114  *                            is used.
1115  *
1116  * (see walk_page_range for more details)
1117  */
1118 struct mm_walk {
1119         int (*pgd_entry)(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
1120                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1121         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1122                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1123         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1124                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1125         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1126                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1127         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1128                         struct mm_walk *walk);
1129         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1130                              unsigned long addr, unsigned long next,
1131                              struct mm_walk *walk);
1132         struct mm_struct *mm;
1133         void *private;
1134 };
1135
1136 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1137                 struct mm_walk *walk);
1138 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1139                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1140 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1141                         struct vm_area_struct *vma);
1142 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1143                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1144 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1145         unsigned long *pfn);
1146 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1147                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1148 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1149                         void *buf, int len, int write);
1150
1151 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1152                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1153 {
1154         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1155 }
1156
1157 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1158 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1159 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1160 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1161 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1162 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1163
1164 #ifdef CONFIG_MMU
1165 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1166                         unsigned long address, unsigned int flags);
1167 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1168                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1169 #else
1170 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1171                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1172                         unsigned int flags)
1173 {
1174         /* should never happen if there's no MMU */
1175         BUG();
1176         return VM_FAULT_SIGBUS;
1177 }
1178 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1179                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1180                 unsigned int fault_flags)
1181 {
1182         /* should never happen if there's no MMU */
1183         BUG();
1184         return -EFAULT;
1185 }
1186 #endif
1187
1188 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1189 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1190                 void *buf, int len, int write);
1191
1192 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1193                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1194                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1195                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1196 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1197                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1198                     int write, int force, struct page **pages,
1199                     struct vm_area_struct **vmas);
1200 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1201                         struct page **pages);
1202 struct kvec;
1203 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1204                         struct page **pages);
1205 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1206 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1207
1208 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1209 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1210                               unsigned int length);
1211
1212 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1213 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1214 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1215                                 struct page *page);
1216 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1217 void account_page_writeback(struct page *page);
1218 int set_page_dirty(struct page *page);
1219 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1220 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1221 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1222
1223 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1224 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1225 {
1226         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1227 }
1228
1229 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1230                                              unsigned long addr)
1231 {
1232         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1233                 (vma->vm_start == addr) &&
1234                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1235 }
1236
1237 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1238 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1239 {
1240         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1241 }
1242
1243 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1244                                            unsigned long addr)
1245 {
1246         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1247                 (vma->vm_end == addr) &&
1248                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1249 }
1250
1251 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1252                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1253
1254 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1255                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1256                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1257                 bool need_rmap_locks);
1258 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1259                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1260                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1261 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1262                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1263                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1264
1265 /*
1266  * doesn't attempt to fault and will return short.
1267  */
1268 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1269                           struct page **pages);
1270 /*
1271  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1272  */
1273 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1274 {
1275         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1276
1277 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1278         /*
1279          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1280          * But it's never be expected number for users.
1281          */
1282         if (val < 0)
1283                 val = 0;
1284 #endif
1285         return (unsigned long)val;
1286 }
1287
1288 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1289 {
1290         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1291 }
1292
1293 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1294 {
1295         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1296 }
1297
1298 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1299 {
1300         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1301 }
1302
1303 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1304 {
1305         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1306                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1307 }
1308
1309 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1310 {
1311         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1312 }
1313
1314 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1315 {
1316         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1317 }
1318
1319 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1320 {
1321         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1322
1323         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1324                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1325 }
1326
1327 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1328 {
1329         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1330                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1331 }
1332
1333 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1334                                          struct mm_struct *mm)
1335 {
1336         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1337
1338         if (*maxrss < hiwater_rss)
1339                 *maxrss = hiwater_rss;
1340 }
1341
1342 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1343 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1344 #else
1345 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1346 {
1347 }
1348 #endif
1349
1350 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1351
1352 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1353                                spinlock_t **ptl);
1354 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1355                                     spinlock_t **ptl)
1356 {
1357         pte_t *ptep;
1358         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1359         return ptep;
1360 }
1361
1362 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1363 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1364                                                 unsigned long address)
1365 {
1366         return 0;
1367 }
1368 #else
1369 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1370 #endif
1371
1372 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1373 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1374                                                 unsigned long address)
1375 {
1376         return 0;
1377 }
1378 #else
1379 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1380 #endif
1381
1382 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1383                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1384 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1385
1386 /*
1387  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1388  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1389  */
1390 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1391 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1392 {
1393         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1394                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1395 }
1396
1397 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1398 {
1399         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1400                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1401 }
1402 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1403
1404 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1405 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1406 void __init ptlock_cache_init(void);
1407 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1408 extern void ptlock_free(struct page *page);
1409
1410 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1411 {
1412         return page->ptl;
1413 }
1414 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1415 static inline void ptlock_cache_init(void)
1416 {
1417 }
1418
1419 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1420 {
1421         return true;
1422 }
1423
1424 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1425 {
1426 }
1427
1428 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1429 {
1430         return &page->ptl;
1431 }
1432 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1433
1434 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1435 {
1436         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1437 }
1438
1439 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1440 {
1441         /*
1442          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1443          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1444          *
1445          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1446          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1447          * pages), which share storage with page->ptl.
1448          */
1449         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1450         if (!ptlock_alloc(page))
1451                 return false;
1452         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1453         return true;
1454 }
1455
1456 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1457 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1458 {
1459         page->mapping = NULL;
1460         ptlock_free(page);
1461 }
1462
1463 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1464 /*
1465  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1466  */
1467 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1468 {
1469         return &mm->page_table_lock;
1470 }
1471 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1472 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1473 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1474 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1475
1476 static inline void pgtable_init(void)
1477 {
1478         ptlock_cache_init();
1479         pgtable_cache_init();
1480 }
1481
1482 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1483 {
1484         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1485         return ptlock_init(page);
1486 }
1487
1488 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1489 {
1490         pte_lock_deinit(page);
1491         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1492 }
1493
1494 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1495 ({                                                      \
1496         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1497         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1498         *(ptlp) = __ptl;                                \
1499         spin_lock(__ptl);                               \
1500         __pte;                                          \
1501 })
1502
1503 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1504         spin_unlock(ptl);                               \
1505         pte_unmap(pte);                                 \
1506 } while (0)
1507
1508 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1509         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1510                                                         pmd, address))? \
1511          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1512
1513 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1514         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1515                                                         pmd, address))? \
1516                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1517
1518 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1519         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1520                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1521
1522 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1523
1524 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1525 {
1526         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1527         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1528 }
1529
1530 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1531 {
1532         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1533 }
1534
1535 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1536 {
1537 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1538         page->pmd_huge_pte = NULL;
1539 #endif
1540         return ptlock_init(page);
1541 }
1542
1543 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1544 {
1545 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1546         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1547 #endif
1548         ptlock_free(page);
1549 }
1550
1551 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1552
1553 #else
1554
1555 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1556 {
1557         return &mm->page_table_lock;
1558 }
1559
1560 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1561 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1562
1563 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1564
1565 #endif
1566
1567 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1568 {
1569         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1570         spin_lock(ptl);
1571         return ptl;
1572 }
1573
1574 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1575 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1576                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1577 extern void free_initmem(void);
1578
1579 /*
1580  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1581  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1582  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1583  * Return pages freed into the buddy system.
1584  */
1585 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1586                                         int poison, char *s);
1587
1588 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1589 /*
1590  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1591  * and totalram_pages.
1592  */
1593 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1594 #endif
1595
1596 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1597 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1598
1599 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1600 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1601 {
1602         ClearPageReserved(page);
1603         init_page_count(page);
1604         __free_page(page);
1605 }
1606
1607 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1608 {
1609         __free_reserved_page(page);
1610         adjust_managed_page_count(page, 1);
1611 }
1612
1613 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1614 {
1615         SetPageReserved(page);
1616         adjust_managed_page_count(page, -1);
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1621  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1622  * range [0, UCHAR_MAX].
1623  * Return pages freed into the buddy system.
1624  */
1625 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1626 {
1627         extern char __init_begin[], __init_end[];
1628
1629         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1630                                   poison, "unused kernel");
1631 }
1632
1633 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1634 {
1635         int nid;
1636         unsigned long phys_pages = 0;
1637
1638         for_each_online_node(nid)
1639                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1640
1641         return phys_pages;
1642 }
1643
1644 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1645 /*
1646  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1647  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1648  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1649  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1650  * free_area_init_node()
1651  *
1652  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1653  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1654  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1655  * usage, an architecture is expected to do something like
1656  *
1657  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1658  *                                                       max_highmem_pfn};
1659  * for_each_valid_physical_page_range()
1660  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1661  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1662  *
1663  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1664  * registered physical page range.  Similarly
1665  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1666  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1667  *
1668  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1669  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1670  */
1671 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1672 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1673 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1674                                                 unsigned long end_pfn);
1675 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1676                                                 unsigned long end_pfn);
1677 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1678                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1679 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1680 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1681                                                 unsigned long max_low_pfn);
1682 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1683
1684 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1685
1686 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1687     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1688 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1689 {
1690         return 0;
1691 }
1692 #else
1693 /* please see mm/page_alloc.c */
1694 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1695 /* there is a per-arch backend function. */
1696 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1697 #endif
1698
1699 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1700 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1701                                 unsigned long, enum memmap_context);
1702 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1703 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1704 extern void mem_init(void);
1705 extern void __init mmap_init(void);
1706 extern void show_mem(unsigned int flags);
1707 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1708 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1709
1710 extern __printf(3, 4)
1711 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1712
1713 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1714
1715 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1716 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1717
1718 /* page_alloc.c */
1719 extern int min_free_kbytes;
1720
1721 /* nommu.c */
1722 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1723 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1724
1725 /* interval_tree.c */
1726 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1727                               struct rb_root *root);
1728 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1729                                     struct vm_area_struct *prev,
1730                                     struct rb_root *root);
1731 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1732                               struct rb_root *root);
1733 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1734                                 unsigned long start, unsigned long last);
1735 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1736                                 unsigned long start, unsigned long last);
1737
1738 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1739         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1740              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1741
1742 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1743                                         struct list_head *list)
1744 {
1745         list_add_tail(&vma->shared.nonlinear, list);
1746 }
1747
1748 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1749                                    struct rb_root *root);
1750 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1751                                    struct rb_root *root);
1752 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1753         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1754 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1755         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1756 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1757 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1758 #endif
1759
1760 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1761         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1762              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1763
1764 /* mmap.c */
1765 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1766 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1767         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1768 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1769         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1770         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1771         struct mempolicy *);
1772 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1773 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1774         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1775 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1776 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1777         struct rb_node **, struct rb_node *);
1778 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1779 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1780         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1781         bool *need_rmap_locks);
1782 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1783
1784 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1785                                     unsigned long new,
1786                                     unsigned long start,
1787                                     unsigned long end_data,
1788                                     unsigned long start_data)
1789 {
1790         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1791                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1792                         return -ENOSPC;
1793         }
1794
1795         return 0;
1796 }
1797
1798 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1799 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1800
1801 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1802 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1803
1804 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1805 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1806                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1807                                    unsigned long flags,
1808                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1809 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1810 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1811                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1812                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1813
1814 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1815
1816 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1817         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1818 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1819         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1820         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1821 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1822
1823 #ifdef CONFIG_MMU
1824 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1825                          int ignore_errors);
1826 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1827 {
1828         /* Ignore errors */
1829         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1830 }
1831 #else
1832 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1833 #endif
1834
1835 /* These take the mm semaphore themselves */
1836 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1837 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1838 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1839         unsigned long, unsigned long,
1840         unsigned long, unsigned long);
1841
1842 struct vm_unmapped_area_info {
1843 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1844         unsigned long flags;
1845         unsigned long length;
1846         unsigned long low_limit;
1847         unsigned long high_limit;
1848         unsigned long align_mask;
1849         unsigned long align_offset;
1850 };
1851
1852 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1853 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1854
1855 /*
1856  * Search for an unmapped address range.
1857  *
1858  * We are looking for a range that:
1859  * - does not intersect with any VMA;
1860  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1861  * - is at least the desired size.
1862  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1863  */
1864 static inline unsigned long
1865 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1866 {
1867         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1868                 return unmapped_area(info);
1869         else
1870                 return unmapped_area_topdown(info);
1871 }
1872
1873 /* truncate.c */
1874 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1875 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1876                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1877 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1878
1879 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1880 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1881 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1882 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1883
1884 /* mm/page-writeback.c */
1885 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1886 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1887
1888 /* readahead.c */
1889 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1890 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1891
1892 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1893                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1894
1895 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1896                                struct file_ra_state *ra,
1897                                struct file *filp,
1898                                pgoff_t offset,
1899                                unsigned long size);
1900
1901 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1902                                 struct file_ra_state *ra,
1903                                 struct file *filp,
1904                                 struct page *pg,
1905                                 pgoff_t offset,
1906                                 unsigned long size);
1907
1908 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1909
1910 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1911 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1912
1913 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1914 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1915                 unsigned long address);
1916 #if VM_GROWSUP
1917 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1918 #else
1919   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1920 #endif
1921
1922 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1923 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1924 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1925                                              struct vm_area_struct **pprev);
1926
1927 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1928    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1929 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1930 {
1931         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1932
1933         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1934                 vma = NULL;
1935         return vma;
1936 }
1937
1938 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1939 {
1940         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1941 }
1942
1943 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
1944 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
1945                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
1946 {
1947         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
1948
1949         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
1950                 vma = NULL;
1951
1952         return vma;
1953 }
1954
1955 #ifdef CONFIG_MMU
1956 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1957 #else
1958 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1959 {
1960         return __pgprot(0);
1961 }
1962 #endif
1963
1964 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1965 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
1966                         unsigned long start, unsigned long end);
1967 #endif
1968
1969 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1970 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1971                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1972 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1973 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1974                         unsigned long pfn);
1975 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1976                         unsigned long pfn);
1977 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
1978
1979
1980 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
1981                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
1982                               unsigned int *page_mask);
1983
1984 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
1985                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
1986 {
1987         unsigned int unused_page_mask;
1988         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
1989 }
1990
1991 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1992 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1993 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1994 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1995 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1996 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
1997                                  * and return without waiting upon it */
1998 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1999 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2000 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2001 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2002 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2003 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2004
2005 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2006                         void *data);
2007 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2008                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2009
2010 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2011 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
2012 #else
2013 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
2014                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
2015 {
2016         mm->total_vm += pages;
2017 }
2018 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2019
2020 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2021 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2022 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2023 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2024 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2025 #else
2026 static inline void
2027 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2028 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2029 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2030 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2031 #endif
2032
2033 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2034 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2035 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2036 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2037 #else
2038 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2039 {
2040         return NULL;
2041 }
2042 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2043 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2044 {
2045         return 0;
2046 }
2047 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2048
2049 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2050 extern int sysctl_drop_caches;
2051 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2052                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2053 #endif
2054
2055 unsigned long shrink_slab(struct shrink_control *shrink,
2056                           unsigned long nr_pages_scanned,
2057                           unsigned long lru_pages);
2058
2059 #ifndef CONFIG_MMU
2060 #define randomize_va_space 0
2061 #else
2062 extern int randomize_va_space;
2063 #endif
2064
2065 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2066 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2067
2068 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2069                                    unsigned long pnum_begin,
2070                                    unsigned long pnum_end,
2071                                    unsigned long map_count,
2072                                    int nodeid);
2073
2074 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2075 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2076 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2077 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2078 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2079 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2080 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2081 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2082 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2083                                int node);
2084 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2085 void vmemmap_populate_print_last(void);
2086 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2087 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2088 #endif
2089 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2090                                   unsigned long size);
2091
2092 enum mf_flags {
2093         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2094         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2095         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2096         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2097 };
2098 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2099 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2100 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2101 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2102 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2103 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2104 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2105 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2106
2107 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2108 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2109                             unsigned long addr,
2110                             unsigned int pages_per_huge_page);
2111 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2112                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2113                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2114 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2115
2116 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2117 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2118
2119 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2120 {
2121         return _debug_guardpage_minorder;
2122 }
2123
2124 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2125 {
2126         return test_bit(PAGE_DEBUG_FLAG_GUARD, &page->debug_flags);
2127 }
2128 #else
2129 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2130 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2131 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2132
2133 #if MAX_NUMNODES > 1
2134 void __init setup_nr_node_ids(void);
2135 #else
2136 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2137 #endif
2138
2139 #endif /* __KERNEL__ */
2140 #endif /* _LINUX_MM_H */