]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mm.h
6571dd78e984e64db0311d747093f696aa4079ce
[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 #include <linux/page_ext.h>
23
24 struct mempolicy;
25 struct anon_vma;
26 struct anon_vma_chain;
27 struct file_ra_state;
28 struct user_struct;
29 struct writeback_control;
30
31 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
32 extern unsigned long max_mapnr;
33
34 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
35 {
36         max_mapnr = limit;
37 }
38 #else
39 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
40 #endif
41
42 extern unsigned long totalram_pages;
43 extern void * high_memory;
44 extern int page_cluster;
45
46 #ifdef CONFIG_SYSCTL
47 extern int sysctl_legacy_va_layout;
48 #else
49 #define sysctl_legacy_va_layout 0
50 #endif
51
52 #include <asm/page.h>
53 #include <asm/pgtable.h>
54 #include <asm/processor.h>
55
56 #ifndef __pa_symbol
57 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
58 #endif
59
60 /*
61  * To prevent common memory management code establishing
62  * a zero page mapping on a read fault.
63  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
64  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
65  * related to the physical page in case of virtualization.
66  */
67 #ifndef mm_forbids_zeropage
68 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
69 #endif
70
71 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
72 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
73
74 extern int sysctl_overcommit_memory;
75 extern int sysctl_overcommit_ratio;
76 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
77
78 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
79                                     size_t *, loff_t *);
80 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
81                                     size_t *, loff_t *);
82
83 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
84
85 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
86 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
87
88 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
89 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
90
91 /*
92  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
93  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
94  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
95  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
96  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
97  * mmap() functions).
98  */
99
100 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
101
102 #ifndef CONFIG_MMU
103 extern struct rb_root nommu_region_tree;
104 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
105
106 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
107 #endif
108
109 /*
110  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
111  */
112 #define VM_NONE         0x00000000
113
114 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
115 #define VM_WRITE        0x00000002
116 #define VM_EXEC         0x00000004
117 #define VM_SHARED       0x00000008
118
119 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
120 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
121 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
122 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
123 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
124
125 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
126 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
127 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
128
129 #define VM_LOCKED       0x00002000
130 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
131
132                                         /* Used by sys_madvise() */
133 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
134 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
135
136 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
137 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
138 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
139 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
140 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
141 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
142 #define VM_ARCH_2       0x02000000
143 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
144
145 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
146 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
147 #else
148 # define VM_SOFTDIRTY   0
149 #endif
150
151 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
152 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
153 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
154 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
155
156 #if defined(CONFIG_X86)
157 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
158 #elif defined(CONFIG_PPC)
159 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
160 #elif defined(CONFIG_PARISC)
161 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
162 #elif defined(CONFIG_METAG)
163 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
164 #elif defined(CONFIG_IA64)
165 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
166 #elif !defined(CONFIG_MMU)
167 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
168 #endif
169
170 #if defined(CONFIG_X86)
171 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
172 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
173 #endif
174
175 #ifndef VM_GROWSUP
176 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
177 #endif
178
179 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
180 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
181
182 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
183 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
184 #endif
185
186 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
187 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
188 #else
189 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
190 #endif
191
192 /*
193  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
194  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
195  */
196 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
197
198 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
199 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
200
201 /*
202  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
203  * low four bits) to a page protection mask..
204  */
205 extern pgprot_t protection_map[16];
206
207 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
208 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
209 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
210 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
211 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
212 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
213 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
214
215 /*
216  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
217  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
218  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
219  *
220  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
221  */
222 struct vm_fault {
223         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
224         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
225         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
226
227         struct page *cow_page;          /* Handler may choose to COW */
228         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
229                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
230                                          * is set (which is also implied by
231                                          * VM_FAULT_ERROR).
232                                          */
233         /* for ->map_pages() only */
234         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
235                                          * max_pgoff inclusive */
236         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
237 };
238
239 /*
240  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
241  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
242  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
243  */
244 struct vm_operations_struct {
245         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
246         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
247         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
248         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
249
250         /* notification that a previously read-only page is about to become
251          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
252         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
253
254         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
255          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
256          */
257         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
258                       void *buf, int len, int write);
259
260         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
261          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
262          * vma to be dumped unconditionally. */
263         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
264
265 #ifdef CONFIG_NUMA
266         /*
267          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
268          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
269          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
270          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
271          * mempolicy.
272          */
273         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
274
275         /*
276          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
277          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
278          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
279          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
280          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
281          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
282          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
283          * policy.
284          */
285         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
286                                         unsigned long addr);
287 #endif
288         /*
289          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
290          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
291          * (using pte_page()) would not find the correct page.
292          */
293         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
294                                           unsigned long addr);
295 };
296
297 struct mmu_gather;
298 struct inode;
299
300 #define page_private(page)              ((page)->private)
301 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
302
303 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
304 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
305 {
306         page->index = migratetype;
307 }
308
309 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
310 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
311 {
312         return page->index;
313 }
314
315 /*
316  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
317  * files which need it (119 of them)
318  */
319 #include <linux/page-flags.h>
320 #include <linux/huge_mm.h>
321
322 /*
323  * Methods to modify the page usage count.
324  *
325  * What counts for a page usage:
326  * - cache mapping   (page->mapping)
327  * - private data    (page->private)
328  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
329  *   is counted separately
330  *
331  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
332  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
333  */
334
335 /*
336  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
337  */
338 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
339 {
340         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
341         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
342 }
343
344 /*
345  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
346  * that is the case.
347  * This can be called when MMU is off so it must not access
348  * any of the virtual mappings.
349  */
350 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
351 {
352         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
353 }
354
355 /*
356  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
357  * that is the case.
358  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
359  * This can be called when MMU is off so it must not access
360  * any of the virtual mappings.
361  */
362 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
363 {
364         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
365 }
366
367 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
368 extern int region_is_ram(resource_size_t phys_addr, unsigned long size);
369
370 /* Support for virtually mapped pages */
371 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
372 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
373
374 /*
375  * Determine if an address is within the vmalloc range
376  *
377  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
378  * is no special casing required.
379  */
380 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
381 {
382 #ifdef CONFIG_MMU
383         unsigned long addr = (unsigned long)x;
384
385         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
386 #else
387         return 0;
388 #endif
389 }
390 #ifdef CONFIG_MMU
391 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
392 #else
393 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
394 {
395         return 0;
396 }
397 #endif
398
399 extern void kvfree(const void *addr);
400
401 static inline void compound_lock(struct page *page)
402 {
403 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
404         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
405         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
406 #endif
407 }
408
409 static inline void compound_unlock(struct page *page)
410 {
411 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
412         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
413         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
414 #endif
415 }
416
417 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
418 {
419         unsigned long uninitialized_var(flags);
420 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
421         local_irq_save(flags);
422         compound_lock(page);
423 #endif
424         return flags;
425 }
426
427 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
428                                               unsigned long flags)
429 {
430 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
431         compound_unlock(page);
432         local_irq_restore(flags);
433 #endif
434 }
435
436 static inline struct page *compound_head_by_tail(struct page *tail)
437 {
438         struct page *head = tail->first_page;
439
440         /*
441          * page->first_page may be a dangling pointer to an old
442          * compound page, so recheck that it is still a tail
443          * page before returning.
444          */
445         smp_rmb();
446         if (likely(PageTail(tail)))
447                 return head;
448         return tail;
449 }
450
451 /*
452  * Since either compound page could be dismantled asynchronously in THP
453  * or we access asynchronously arbitrary positioned struct page, there
454  * would be tail flag race. To handle this race, we should call
455  * smp_rmb() before checking tail flag. compound_head_by_tail() did it.
456  */
457 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
458 {
459         if (unlikely(PageTail(page)))
460                 return compound_head_by_tail(page);
461         return page;
462 }
463
464 /*
465  * If we access compound page synchronously such as access to
466  * allocated page, there is no need to handle tail flag race, so we can
467  * check tail flag directly without any synchronization primitive.
468  */
469 static inline struct page *compound_head_fast(struct page *page)
470 {
471         if (unlikely(PageTail(page)))
472                 return page->first_page;
473         return page;
474 }
475
476 /*
477  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
478  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
479  * and atomic_add_negative(-1).
480  */
481 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
482 {
483         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
484 }
485
486 static inline int page_mapcount(struct page *page)
487 {
488         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
489         return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
490 }
491
492 static inline int page_count(struct page *page)
493 {
494         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
495 }
496
497 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
498 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
499 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
500 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
501 {
502         return 0;
503 }
504 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
505
506 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
507 {
508         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
509 }
510
511 /*
512  * This takes a head page as parameter and tells if the
513  * tail page reference counting can be skipped.
514  *
515  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
516  * any given page where they return true here, until all tail pins
517  * have been released.
518  */
519 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
520 {
521         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
522         return __compound_tail_refcounted(page);
523 }
524
525 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
526 {
527         /*
528          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
529          */
530         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTail(page), page);
531         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) < 0, page);
532         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) != 0, page);
533         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
534                 atomic_inc(&page->_mapcount);
535 }
536
537 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
538
539 static inline void get_page(struct page *page)
540 {
541         if (unlikely(PageTail(page)))
542                 if (likely(__get_page_tail(page)))
543                         return;
544         /*
545          * Getting a normal page or the head of a compound page
546          * requires to already have an elevated page->_count.
547          */
548         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
549         atomic_inc(&page->_count);
550 }
551
552 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
553 {
554         struct page *page = virt_to_page(x);
555
556         /*
557          * We don't need to worry about synchronization of tail flag
558          * when we call virt_to_head_page() since it is only called for
559          * already allocated page and this page won't be freed until
560          * this virt_to_head_page() is finished. So use _fast variant.
561          */
562         return compound_head_fast(page);
563 }
564
565 /*
566  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
567  * the first time (boot or memory hotplug)
568  */
569 static inline void init_page_count(struct page *page)
570 {
571         atomic_set(&page->_count, 1);
572 }
573
574 /*
575  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
576  * (see mm/page_alloc.c).
577  *
578  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
579  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
580  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
581  * efficiently by most CPU architectures.
582  */
583 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
584
585 static inline int PageBuddy(struct page *page)
586 {
587         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
588 }
589
590 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
591 {
592         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
593         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
594 }
595
596 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
597 {
598         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBuddy(page), page);
599         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
600 }
601
602 #define PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE (-256)
603
604 static inline int PageBalloon(struct page *page)
605 {
606         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE;
607 }
608
609 static inline void __SetPageBalloon(struct page *page)
610 {
611         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
612         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE);
613 }
614
615 static inline void __ClearPageBalloon(struct page *page)
616 {
617         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBalloon(page), page);
618         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
619 }
620
621 void put_page(struct page *page);
622 void put_pages_list(struct list_head *pages);
623
624 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
625 int split_free_page(struct page *page);
626
627 /*
628  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
629  * prototype for that function and accessor functions.
630  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
631  */
632
633 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
634                                                 compound_page_dtor *dtor)
635 {
636         page[1].compound_dtor = dtor;
637 }
638
639 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
640 {
641         return page[1].compound_dtor;
642 }
643
644 static inline int compound_order(struct page *page)
645 {
646         if (!PageHead(page))
647                 return 0;
648         return page[1].compound_order;
649 }
650
651 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
652 {
653         page[1].compound_order = order;
654 }
655
656 #ifdef CONFIG_MMU
657 /*
658  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
659  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
660  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
661  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
662  */
663 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
664 {
665         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
666                 pte = pte_mkwrite(pte);
667         return pte;
668 }
669
670 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
671                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
672 #endif
673
674 /*
675  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
676  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
677  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
678  * only one copy in memory, at most, normally.
679  *
680  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
681  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
682  *   freelist management in the buddy allocator.
683  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
684  *
685  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
686  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
687  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
688  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
689  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
690  *
691  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
692  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
693  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
694  * and page->virtual store page management information, but all other fields
695  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
696  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
697  * subsequently been given references to it.
698  *
699  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
700  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
701  * The following discussion applies only to them.
702  *
703  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
704  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
705  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
706  * into the filesystem to release these pages.
707  *
708  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
709  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
710  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
711  *
712  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
713  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
714  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
715  *
716  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
717  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
718  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
719  *
720  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
721  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
722  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
723  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
724  *
725  * All pagecache pages may be subject to I/O:
726  * - inode pages may need to be read from disk,
727  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
728  *   to be written back to the inode on disk,
729  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
730  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
731  *   back into memory.
732  */
733
734 /*
735  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
736  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
737  */
738
739 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
740 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
741 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
742 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
743 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
744
745 /*
746  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
747  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
748  * the compiler will optimise away reference to them.
749  */
750 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
751 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
752 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
753 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
754
755 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
756 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
757 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
758 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
759                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
760 #else
761 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
762 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
763                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
764 #endif
765
766 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
767
768 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
769 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
770 #endif
771
772 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
773 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
774 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
775 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
776 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
777
778 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
779 {
780         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
781 }
782
783 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
784 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
785 #endif
786
787 /*
788  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
789  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
790  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
791  * node id available in page flags.
792  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
793  * pages in a zone.
794  */
795 static inline int page_zone_id(struct page *page)
796 {
797         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
798 }
799
800 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
801 {
802 #ifdef CONFIG_NUMA
803         return zone->node;
804 #else
805         return 0;
806 #endif
807 }
808
809 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
810 extern int page_to_nid(const struct page *page);
811 #else
812 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
813 {
814         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
815 }
816 #endif
817
818 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
819 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
820 {
821         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
822 }
823
824 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
825 {
826         return cpupid & LAST__PID_MASK;
827 }
828
829 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
830 {
831         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
832 }
833
834 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
835 {
836         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
837 }
838
839 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
840 {
841         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
842 }
843
844 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
845 {
846         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
847 }
848
849 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
850 {
851         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
852 }
853
854 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
855 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
856 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
857 {
858         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
859 }
860
861 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
862 {
863         return page->_last_cpupid;
864 }
865 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
866 {
867         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
868 }
869 #else
870 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
871 {
872         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
873 }
874
875 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
876
877 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
878 {
879         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
880
881         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
882         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
883 }
884 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
885 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
886 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
887 {
888         return page_to_nid(page); /* XXX */
889 }
890
891 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
892 {
893         return page_to_nid(page); /* XXX */
894 }
895
896 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
897 {
898         return -1;
899 }
900
901 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
902 {
903         return -1;
904 }
905
906 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
907 {
908         return -1;
909 }
910
911 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
912 {
913         return -1;
914 }
915
916 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
917 {
918         return 1;
919 }
920
921 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
922 {
923 }
924
925 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
926 {
927         return false;
928 }
929 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
930
931 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
932 {
933         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
934 }
935
936 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
937 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
938 {
939         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
940         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
941 }
942
943 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
944 {
945         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
946 }
947 #endif
948
949 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
950 {
951         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
952         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
953 }
954
955 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
956 {
957         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
958         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
959 }
960
961 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
962         unsigned long node, unsigned long pfn)
963 {
964         set_page_zone(page, zone);
965         set_page_node(page, node);
966 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
967         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
968 #endif
969 }
970
971 /*
972  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
973  */
974 #include <linux/vmstat.h>
975
976 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
977 {
978         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
979 }
980
981 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
982 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
983 #endif
984
985 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
986 static inline void *page_address(const struct page *page)
987 {
988         return page->virtual;
989 }
990 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
991 {
992         page->virtual = address;
993 }
994 #define page_address_init()  do { } while(0)
995 #endif
996
997 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
998 void *page_address(const struct page *page);
999 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1000 void page_address_init(void);
1001 #endif
1002
1003 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1004 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1005 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1006 #define page_address_init()  do { } while(0)
1007 #endif
1008
1009 /*
1010  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
1011  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
1012  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
1013  *
1014  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
1015  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
1016  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
1017  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
1018  *
1019  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
1020  *
1021  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
1022  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
1023  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
1024  */
1025 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
1026 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
1027 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
1028
1029 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1030
1031 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
1032 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
1033 {
1034         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
1035 }
1036
1037 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1038
1039 static inline
1040 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1041 {
1042         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1043                 return __page_file_mapping(page);
1044
1045         return page->mapping;
1046 }
1047
1048 static inline int PageAnon(struct page *page)
1049 {
1050         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1055  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
1056  */
1057 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1058 {
1059         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1060                 return page_private(page);
1061         return page->index;
1062 }
1063
1064 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1065
1066 /*
1067  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
1068  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1069  */
1070 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
1071 {
1072         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1073                 return __page_file_index(page);
1074
1075         return page->index;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1080  */
1081 static inline int page_mapped(struct page *page)
1082 {
1083         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1088  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1089  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1090  */
1091
1092 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
1093
1094 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1095 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1096 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1097 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1098 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1099 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1100 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1101
1102 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1103 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1104 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1105 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1106
1107 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1108
1109 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1110                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1111                          VM_FAULT_FALLBACK)
1112
1113 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1114 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1115 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1116
1117 /*
1118  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1119  */
1120 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1121
1122 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1123
1124 /*
1125  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1126  * various contexts.
1127  */
1128 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1129
1130 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1131 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1132
1133 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1134 #ifdef CONFIG_SHMEM
1135 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1136 #else
1137 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1138 {
1139         return false;
1140 }
1141 #endif
1142
1143 extern int can_do_mlock(void);
1144 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1145 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1146
1147 /*
1148  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1149  */
1150 struct zap_details {
1151         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1152         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1153         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1154 };
1155
1156 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1157                 pte_t pte);
1158
1159 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1160                 unsigned long size);
1161 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1162                 unsigned long size, struct zap_details *);
1163 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1164                 unsigned long start, unsigned long end);
1165
1166 /**
1167  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1168  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1169  *             this handler is required to be able to handle
1170  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1171  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1172  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1173  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1174  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1175  * @test_walk: caller specific callback function to determine whether
1176  *             we walk over the current vma or not. A positive returned
1177  *             value means "do page table walk over the current vma,"
1178  *             and a negative one means "abort current page table walk
1179  *             right now." 0 means "skip the current vma."
1180  * @mm:        mm_struct representing the target process of page table walk
1181  * @vma:       vma currently walked (NULL if walking outside vmas)
1182  * @private:   private data for callbacks' usage
1183  *
1184  * (see the comment on walk_page_range() for more details)
1185  */
1186 struct mm_walk {
1187         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1188                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1189         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1190                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1191         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1192                         struct mm_walk *walk);
1193         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1194                              unsigned long addr, unsigned long next,
1195                              struct mm_walk *walk);
1196         int (*test_walk)(unsigned long addr, unsigned long next,
1197                         struct mm_walk *walk);
1198         struct mm_struct *mm;
1199         struct vm_area_struct *vma;
1200         void *private;
1201 };
1202
1203 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1204                 struct mm_walk *walk);
1205 int walk_page_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mm_walk *walk);
1206 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1207                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1208 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1209                         struct vm_area_struct *vma);
1210 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1211                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1212 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1213         unsigned long *pfn);
1214 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1215                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1216 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1217                         void *buf, int len, int write);
1218
1219 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1220                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1221 {
1222         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1223 }
1224
1225 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1226 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1227 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1228 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1229 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1230 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1231 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1232
1233 #ifdef CONFIG_MMU
1234 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1235                         unsigned long address, unsigned int flags);
1236 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1237                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1238 #else
1239 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1240                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1241                         unsigned int flags)
1242 {
1243         /* should never happen if there's no MMU */
1244         BUG();
1245         return VM_FAULT_SIGBUS;
1246 }
1247 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1248                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1249                 unsigned int fault_flags)
1250 {
1251         /* should never happen if there's no MMU */
1252         BUG();
1253         return -EFAULT;
1254 }
1255 #endif
1256
1257 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1258 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1259                 void *buf, int len, int write);
1260
1261 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1262                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1263                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1264                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1265 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1266                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1267                     int write, int force, struct page **pages,
1268                     struct vm_area_struct **vmas);
1269 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1270                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1271                     int write, int force, struct page **pages,
1272                     int *locked);
1273 long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1274                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1275                                int write, int force, struct page **pages,
1276                                unsigned int gup_flags);
1277 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1278                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1279                     int write, int force, struct page **pages);
1280 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1281                         struct page **pages);
1282 struct kvec;
1283 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1284                         struct page **pages);
1285 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1286 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1287
1288 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1289 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1290                               unsigned int length);
1291
1292 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1293 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1294 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1295                                 struct page *page);
1296 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1297 void account_page_cleaned(struct page *page, struct address_space *mapping);
1298 int set_page_dirty(struct page *page);
1299 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1300 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1301
1302 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1303
1304 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1305 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1306 {
1307         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1308 }
1309
1310 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1311                                              unsigned long addr)
1312 {
1313         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1314                 (vma->vm_start == addr) &&
1315                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1316 }
1317
1318 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1319 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1320 {
1321         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1322 }
1323
1324 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1325                                            unsigned long addr)
1326 {
1327         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1328                 (vma->vm_end == addr) &&
1329                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1330 }
1331
1332 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1333                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1334
1335 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1336                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1337                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1338                 bool need_rmap_locks);
1339 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1340                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1341                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1342 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1343                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1344                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1345
1346 /*
1347  * doesn't attempt to fault and will return short.
1348  */
1349 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1350                           struct page **pages);
1351 /*
1352  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1353  */
1354 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1355 {
1356         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1357
1358 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1359         /*
1360          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1361          * But it's never be expected number for users.
1362          */
1363         if (val < 0)
1364                 val = 0;
1365 #endif
1366         return (unsigned long)val;
1367 }
1368
1369 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1370 {
1371         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1372 }
1373
1374 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1375 {
1376         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1377 }
1378
1379 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1380 {
1381         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1382 }
1383
1384 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1385 {
1386         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1387                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1388 }
1389
1390 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1391 {
1392         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1393 }
1394
1395 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1396 {
1397         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1398 }
1399
1400 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1401 {
1402         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1403
1404         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1405                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1406 }
1407
1408 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1409 {
1410         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1411                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1412 }
1413
1414 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1415 {
1416         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1417 }
1418
1419 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1420                                          struct mm_struct *mm)
1421 {
1422         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1423
1424         if (*maxrss < hiwater_rss)
1425                 *maxrss = hiwater_rss;
1426 }
1427
1428 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1429 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1430 #else
1431 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1432 {
1433 }
1434 #endif
1435
1436 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1437
1438 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1439                                spinlock_t **ptl);
1440 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1441                                     spinlock_t **ptl)
1442 {
1443         pte_t *ptep;
1444         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1445         return ptep;
1446 }
1447
1448 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1449 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1450                                                 unsigned long address)
1451 {
1452         return 0;
1453 }
1454 #else
1455 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1456 #endif
1457
1458 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1459 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1460                                                 unsigned long address)
1461 {
1462         return 0;
1463 }
1464
1465 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm) {}
1466
1467 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1468 {
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1473 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1474
1475 #else
1476 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1477
1478 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm)
1479 {
1480         atomic_long_set(&mm->nr_pmds, 0);
1481 }
1482
1483 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1484 {
1485         return atomic_long_read(&mm->nr_pmds);
1486 }
1487
1488 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1489 {
1490         atomic_long_inc(&mm->nr_pmds);
1491 }
1492
1493 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1494 {
1495         atomic_long_dec(&mm->nr_pmds);
1496 }
1497 #endif
1498
1499 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1500                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1501 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1502
1503 /*
1504  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1505  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1506  */
1507 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1508 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1509 {
1510         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1511                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1512 }
1513
1514 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1515 {
1516         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1517                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1518 }
1519 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1520
1521 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1522 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1523 void __init ptlock_cache_init(void);
1524 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1525 extern void ptlock_free(struct page *page);
1526
1527 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1528 {
1529         return page->ptl;
1530 }
1531 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1532 static inline void ptlock_cache_init(void)
1533 {
1534 }
1535
1536 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1537 {
1538         return true;
1539 }
1540
1541 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1542 {
1543 }
1544
1545 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1546 {
1547         return &page->ptl;
1548 }
1549 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1550
1551 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1552 {
1553         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1554 }
1555
1556 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1557 {
1558         /*
1559          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1560          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1561          *
1562          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1563          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1564          * pages), which share storage with page->ptl.
1565          */
1566         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1567         if (!ptlock_alloc(page))
1568                 return false;
1569         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1570         return true;
1571 }
1572
1573 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1574 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1575 {
1576         page->mapping = NULL;
1577         ptlock_free(page);
1578 }
1579
1580 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1581 /*
1582  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1583  */
1584 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1585 {
1586         return &mm->page_table_lock;
1587 }
1588 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1589 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1590 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1591 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1592
1593 static inline void pgtable_init(void)
1594 {
1595         ptlock_cache_init();
1596         pgtable_cache_init();
1597 }
1598
1599 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1600 {
1601         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1602         return ptlock_init(page);
1603 }
1604
1605 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1606 {
1607         pte_lock_deinit(page);
1608         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1609 }
1610
1611 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1612 ({                                                      \
1613         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1614         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1615         *(ptlp) = __ptl;                                \
1616         spin_lock(__ptl);                               \
1617         __pte;                                          \
1618 })
1619
1620 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1621         spin_unlock(ptl);                               \
1622         pte_unmap(pte);                                 \
1623 } while (0)
1624
1625 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1626         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1627                                                         pmd, address))? \
1628          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1629
1630 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1631         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1632                                                         pmd, address))? \
1633                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1634
1635 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1636         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1637                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1638
1639 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1640
1641 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1642 {
1643         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1644         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1645 }
1646
1647 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1648 {
1649         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1650 }
1651
1652 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1653 {
1654 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1655         page->pmd_huge_pte = NULL;
1656 #endif
1657         return ptlock_init(page);
1658 }
1659
1660 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1661 {
1662 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1663         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1664 #endif
1665         ptlock_free(page);
1666 }
1667
1668 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1669
1670 #else
1671
1672 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1673 {
1674         return &mm->page_table_lock;
1675 }
1676
1677 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1678 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1679
1680 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1681
1682 #endif
1683
1684 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1685 {
1686         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1687         spin_lock(ptl);
1688         return ptl;
1689 }
1690
1691 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1692 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1693                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1694 extern void free_initmem(void);
1695
1696 /*
1697  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1698  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1699  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1700  * Return pages freed into the buddy system.
1701  */
1702 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1703                                         int poison, char *s);
1704
1705 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1706 /*
1707  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1708  * and totalram_pages.
1709  */
1710 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1711 #endif
1712
1713 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1714 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1715
1716 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1717 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1718 {
1719         ClearPageReserved(page);
1720         init_page_count(page);
1721         __free_page(page);
1722 }
1723
1724 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1725 {
1726         __free_reserved_page(page);
1727         adjust_managed_page_count(page, 1);
1728 }
1729
1730 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1731 {
1732         SetPageReserved(page);
1733         adjust_managed_page_count(page, -1);
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1738  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1739  * range [0, UCHAR_MAX].
1740  * Return pages freed into the buddy system.
1741  */
1742 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1743 {
1744         extern char __init_begin[], __init_end[];
1745
1746         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1747                                   poison, "unused kernel");
1748 }
1749
1750 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1751 {
1752         int nid;
1753         unsigned long phys_pages = 0;
1754
1755         for_each_online_node(nid)
1756                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1757
1758         return phys_pages;
1759 }
1760
1761 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1762 /*
1763  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1764  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1765  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1766  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1767  * free_area_init_node()
1768  *
1769  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1770  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1771  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1772  * usage, an architecture is expected to do something like
1773  *
1774  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1775  *                                                       max_highmem_pfn};
1776  * for_each_valid_physical_page_range()
1777  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1778  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1779  *
1780  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1781  * registered physical page range.  Similarly
1782  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1783  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1784  *
1785  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1786  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1787  */
1788 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1789 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1790 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1791                                                 unsigned long end_pfn);
1792 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1793                                                 unsigned long end_pfn);
1794 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1795                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1796 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1797 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1798                                                 unsigned long max_low_pfn);
1799 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1800
1801 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1802
1803 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1804     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1805 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1806 {
1807         return 0;
1808 }
1809 #else
1810 /* please see mm/page_alloc.c */
1811 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1812 /* there is a per-arch backend function. */
1813 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1814 #endif
1815
1816 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1817 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1818                                 unsigned long, enum memmap_context);
1819 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1820 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1821 extern void mem_init(void);
1822 extern void __init mmap_init(void);
1823 extern void show_mem(unsigned int flags);
1824 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1825 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1826
1827 extern __printf(3, 4)
1828 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1829
1830 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1831
1832 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1833 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1834
1835 /* page_alloc.c */
1836 extern int min_free_kbytes;
1837
1838 /* nommu.c */
1839 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1840 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1841
1842 /* interval_tree.c */
1843 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1844                               struct rb_root *root);
1845 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1846                                     struct vm_area_struct *prev,
1847                                     struct rb_root *root);
1848 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1849                               struct rb_root *root);
1850 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1851                                 unsigned long start, unsigned long last);
1852 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1853                                 unsigned long start, unsigned long last);
1854
1855 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1856         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1857              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1858
1859 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1860                                    struct rb_root *root);
1861 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1862                                    struct rb_root *root);
1863 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1864         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1865 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1866         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1867 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1868 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1869 #endif
1870
1871 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1872         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1873              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1874
1875 /* mmap.c */
1876 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1877 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1878         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1879 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1880         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1881         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1882         struct mempolicy *);
1883 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1884 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1885         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1886 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1887 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1888         struct rb_node **, struct rb_node *);
1889 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1890 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1891         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1892         bool *need_rmap_locks);
1893 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1894
1895 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1896                                     unsigned long new,
1897                                     unsigned long start,
1898                                     unsigned long end_data,
1899                                     unsigned long start_data)
1900 {
1901         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1902                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1903                         return -ENOSPC;
1904         }
1905
1906         return 0;
1907 }
1908
1909 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1910 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1911
1912 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1913 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1914
1915 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1916 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1917                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1918                                    unsigned long flags,
1919                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1920 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1921 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1922                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1923                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1924
1925 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1926
1927 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1928         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1929 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1930         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1931         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1932 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1933
1934 #ifdef CONFIG_MMU
1935 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1936                          int ignore_errors);
1937 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1938 {
1939         /* Ignore errors */
1940         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1941 }
1942 #else
1943 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1944 #endif
1945
1946 /* These take the mm semaphore themselves */
1947 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1948 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1949 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1950         unsigned long, unsigned long,
1951         unsigned long, unsigned long);
1952
1953 struct vm_unmapped_area_info {
1954 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1955         unsigned long flags;
1956         unsigned long length;
1957         unsigned long low_limit;
1958         unsigned long high_limit;
1959         unsigned long align_mask;
1960         unsigned long align_offset;
1961 };
1962
1963 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1964 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1965
1966 /*
1967  * Search for an unmapped address range.
1968  *
1969  * We are looking for a range that:
1970  * - does not intersect with any VMA;
1971  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1972  * - is at least the desired size.
1973  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1974  */
1975 static inline unsigned long
1976 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1977 {
1978         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1979                 return unmapped_area(info);
1980         else
1981                 return unmapped_area_topdown(info);
1982 }
1983
1984 /* truncate.c */
1985 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1986 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1987                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1988 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1989
1990 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1991 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1992 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1993 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1994
1995 /* mm/page-writeback.c */
1996 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1997 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1998
1999 /* readahead.c */
2000 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
2001 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
2002
2003 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
2004                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
2005
2006 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
2007                                struct file_ra_state *ra,
2008                                struct file *filp,
2009                                pgoff_t offset,
2010                                unsigned long size);
2011
2012 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
2013                                 struct file_ra_state *ra,
2014                                 struct file *filp,
2015                                 struct page *pg,
2016                                 pgoff_t offset,
2017                                 unsigned long size);
2018
2019 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
2020
2021 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
2022 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2023
2024 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
2025 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
2026                 unsigned long address);
2027 #if VM_GROWSUP
2028 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2029 #else
2030   #define expand_upwards(vma, address) (0)
2031 #endif
2032
2033 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
2034 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
2035 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
2036                                              struct vm_area_struct **pprev);
2037
2038 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
2039    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
2040 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
2041 {
2042         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
2043
2044         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
2045                 vma = NULL;
2046         return vma;
2047 }
2048
2049 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2050 {
2051         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2052 }
2053
2054 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2055 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2056                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2057 {
2058         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2059
2060         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2061                 vma = NULL;
2062
2063         return vma;
2064 }
2065
2066 #ifdef CONFIG_MMU
2067 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2068 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2069 #else
2070 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2071 {
2072         return __pgprot(0);
2073 }
2074 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2075 {
2076         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2077 }
2078 #endif
2079
2080 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2081 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2082                         unsigned long start, unsigned long end);
2083 #endif
2084
2085 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2086 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2087                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2088 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2089 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2090                         unsigned long pfn);
2091 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2092                         unsigned long pfn);
2093 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2094
2095
2096 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2097                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2098                               unsigned int *page_mask);
2099
2100 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2101                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2102 {
2103         unsigned int unused_page_mask;
2104         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2105 }
2106
2107 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2108 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2109 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2110 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2111 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2112 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2113                                  * and return without waiting upon it */
2114 #define FOLL_POPULATE   0x40    /* fault in page */
2115 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2116 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2117 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2118 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2119 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2120
2121 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2122                         void *data);
2123 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2124                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2125
2126 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2127 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
2128 #else
2129 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
2130                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
2131 {
2132         mm->total_vm += pages;
2133 }
2134 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2135
2136 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2137 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2138 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2139
2140 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2141 {
2142         return _debug_pagealloc_enabled;
2143 }
2144
2145 static inline void
2146 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2147 {
2148         if (!debug_pagealloc_enabled())
2149                 return;
2150
2151         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2152 }
2153 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2154 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2155 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2156 #else
2157 static inline void
2158 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2159 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2160 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2161 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2162 #endif
2163
2164 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2165 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2166 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2167 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2168 #else
2169 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2170 {
2171         return NULL;
2172 }
2173 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2174 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2175 {
2176         return 0;
2177 }
2178 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2179
2180 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2181 extern int sysctl_drop_caches;
2182 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2183                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2184 #endif
2185
2186 void drop_slab(void);
2187 void drop_slab_node(int nid);
2188
2189 #ifndef CONFIG_MMU
2190 #define randomize_va_space 0
2191 #else
2192 extern int randomize_va_space;
2193 #endif
2194
2195 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2196 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2197
2198 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2199                                    unsigned long pnum_begin,
2200                                    unsigned long pnum_end,
2201                                    unsigned long map_count,
2202                                    int nodeid);
2203
2204 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2205 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2206 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2207 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2208 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2209 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2210 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2211 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2212 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2213                                int node);
2214 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2215 void vmemmap_populate_print_last(void);
2216 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2217 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2218 #endif
2219 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2220                                   unsigned long size);
2221
2222 enum mf_flags {
2223         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2224         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2225         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2226         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2227 };
2228 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2229 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2230 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2231 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2232 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2233 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2234 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2235 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2236
2237 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2238 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2239                             unsigned long addr,
2240                             unsigned int pages_per_huge_page);
2241 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2242                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2243                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2244 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2245
2246 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2247 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2248
2249 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2250 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2251 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2252
2253 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2254 {
2255         return _debug_guardpage_minorder;
2256 }
2257
2258 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2259 {
2260         return _debug_guardpage_enabled;
2261 }
2262
2263 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2264 {
2265         struct page_ext *page_ext;
2266
2267         if (!debug_guardpage_enabled())
2268                 return false;
2269
2270         page_ext = lookup_page_ext(page);
2271         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2272 }
2273 #else
2274 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2275 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2276 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2277 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2278
2279 #if MAX_NUMNODES > 1
2280 void __init setup_nr_node_ids(void);
2281 #else
2282 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2283 #endif
2284
2285 #endif /* __KERNEL__ */
2286 #endif /* _LINUX_MM_H */