]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/mm.h
mm, thp: remove compound_lock()
[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 #include <linux/err.h>
24
25 struct mempolicy;
26 struct anon_vma;
27 struct anon_vma_chain;
28 struct file_ra_state;
29 struct user_struct;
30 struct writeback_control;
31 struct bdi_writeback;
32
33 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
34 extern unsigned long max_mapnr;
35
36 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
37 {
38         max_mapnr = limit;
39 }
40 #else
41 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
42 #endif
43
44 extern unsigned long totalram_pages;
45 extern void * high_memory;
46 extern int page_cluster;
47
48 #ifdef CONFIG_SYSCTL
49 extern int sysctl_legacy_va_layout;
50 #else
51 #define sysctl_legacy_va_layout 0
52 #endif
53
54 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
55 extern const int mmap_rnd_bits_min;
56 extern const int mmap_rnd_bits_max;
57 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
58 #endif
59 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
60 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
61 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
62 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
63 #endif
64
65 #include <asm/page.h>
66 #include <asm/pgtable.h>
67 #include <asm/processor.h>
68
69 #ifndef __pa_symbol
70 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
71 #endif
72
73 /*
74  * To prevent common memory management code establishing
75  * a zero page mapping on a read fault.
76  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
77  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
78  * related to the physical page in case of virtualization.
79  */
80 #ifndef mm_forbids_zeropage
81 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
82 #endif
83
84 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
85 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
86
87 extern int sysctl_overcommit_memory;
88 extern int sysctl_overcommit_ratio;
89 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
90
91 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
92                                     size_t *, loff_t *);
93 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
94                                     size_t *, loff_t *);
95
96 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
97
98 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
99 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
100
101 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
102 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
103
104 /*
105  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
106  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
107  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
108  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
109  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
110  * mmap() functions).
111  */
112
113 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
114
115 #ifndef CONFIG_MMU
116 extern struct rb_root nommu_region_tree;
117 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
118
119 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
120 #endif
121
122 /*
123  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
124  */
125 #define VM_NONE         0x00000000
126
127 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
128 #define VM_WRITE        0x00000002
129 #define VM_EXEC         0x00000004
130 #define VM_SHARED       0x00000008
131
132 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
133 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
134 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
135 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
136 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
137
138 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
139 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
140 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
141 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
142 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
143
144 #define VM_LOCKED       0x00002000
145 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
146
147                                         /* Used by sys_madvise() */
148 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
149 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
150
151 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
152 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
153 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
154 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
155 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
156 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
157 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
158 #define VM_ARCH_2       0x02000000
159 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
160
161 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
162 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
163 #else
164 # define VM_SOFTDIRTY   0
165 #endif
166
167 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
168 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
169 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
170 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
171
172 #if defined(CONFIG_X86)
173 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
174 #elif defined(CONFIG_PPC)
175 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
176 #elif defined(CONFIG_PARISC)
177 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
178 #elif defined(CONFIG_METAG)
179 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
180 #elif defined(CONFIG_IA64)
181 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
182 #elif !defined(CONFIG_MMU)
183 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
184 #endif
185
186 #if defined(CONFIG_X86)
187 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
188 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
189 #endif
190
191 #ifndef VM_GROWSUP
192 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
193 #endif
194
195 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
196 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
197
198 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
199 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
200 #endif
201
202 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
203 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
204 #else
205 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
206 #endif
207
208 /*
209  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
210  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
211  */
212 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
213
214 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
215 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
216
217 /* This mask is used to clear all the VMA flags used by mlock */
218 #define VM_LOCKED_CLEAR_MASK    (~(VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT))
219
220 /*
221  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
222  * low four bits) to a page protection mask..
223  */
224 extern pgprot_t protection_map[16];
225
226 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
227 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
228 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
229 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
230 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
231 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
232 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
233
234 /*
235  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
236  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
237  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
238  *
239  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
240  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
241  *
242  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
243  */
244 struct vm_fault {
245         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
246         gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
247         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
248         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
249
250         struct page *cow_page;          /* Handler may choose to COW */
251         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
252                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
253                                          * is set (which is also implied by
254                                          * VM_FAULT_ERROR).
255                                          */
256         /* for ->map_pages() only */
257         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
258                                          * max_pgoff inclusive */
259         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
260 };
261
262 /*
263  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
264  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
265  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
266  */
267 struct vm_operations_struct {
268         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
269         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
270         int (*mremap)(struct vm_area_struct * area);
271         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
272         int (*pmd_fault)(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
273                                                 pmd_t *, unsigned int flags);
274         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
275
276         /* notification that a previously read-only page is about to become
277          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
278         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
279
280         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
281         int (*pfn_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
282
283         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
284          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
285          */
286         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
287                       void *buf, int len, int write);
288
289         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
290          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
291          * vma to be dumped unconditionally. */
292         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
293
294 #ifdef CONFIG_NUMA
295         /*
296          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
297          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
298          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
299          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
300          * mempolicy.
301          */
302         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
303
304         /*
305          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
306          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
307          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
308          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
309          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
310          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
311          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
312          * policy.
313          */
314         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
315                                         unsigned long addr);
316 #endif
317         /*
318          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
319          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
320          * (using pte_page()) would not find the correct page.
321          */
322         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
323                                           unsigned long addr);
324 };
325
326 struct mmu_gather;
327 struct inode;
328
329 #define page_private(page)              ((page)->private)
330 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
331
332 /*
333  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
334  * files which need it (119 of them)
335  */
336 #include <linux/page-flags.h>
337 #include <linux/huge_mm.h>
338
339 /*
340  * Methods to modify the page usage count.
341  *
342  * What counts for a page usage:
343  * - cache mapping   (page->mapping)
344  * - private data    (page->private)
345  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
346  *   is counted separately
347  *
348  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
349  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
350  */
351
352 /*
353  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
354  */
355 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
356 {
357         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
358         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
359 }
360
361 /*
362  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
363  * that is the case.
364  * This can be called when MMU is off so it must not access
365  * any of the virtual mappings.
366  */
367 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
368 {
369         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
370 }
371
372 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
373
374 enum {
375         REGION_INTERSECTS,
376         REGION_DISJOINT,
377         REGION_MIXED,
378 };
379
380 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, const char *type);
381
382 /* Support for virtually mapped pages */
383 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
384 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
385
386 /*
387  * Determine if an address is within the vmalloc range
388  *
389  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
390  * is no special casing required.
391  */
392 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
393 {
394 #ifdef CONFIG_MMU
395         unsigned long addr = (unsigned long)x;
396
397         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
398 #else
399         return 0;
400 #endif
401 }
402 #ifdef CONFIG_MMU
403 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
404 #else
405 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
406 {
407         return 0;
408 }
409 #endif
410
411 extern void kvfree(const void *addr);
412
413 /*
414  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
415  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
416  * and atomic_add_negative(-1).
417  */
418 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
419 {
420         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
421 }
422
423 static inline int page_mapcount(struct page *page)
424 {
425         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
426         return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
427 }
428
429 static inline int page_count(struct page *page)
430 {
431         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
432 }
433
434 static inline void get_page(struct page *page)
435 {
436         page = compound_head(page);
437         /*
438          * Getting a normal page or the head of a compound page
439          * requires to already have an elevated page->_count.
440          */
441         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
442         atomic_inc(&page->_count);
443 }
444
445 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
446 {
447         struct page *page = virt_to_page(x);
448
449         return compound_head(page);
450 }
451
452 /*
453  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
454  * the first time (boot or memory hotplug)
455  */
456 static inline void init_page_count(struct page *page)
457 {
458         atomic_set(&page->_count, 1);
459 }
460
461 void __put_page(struct page *page);
462
463 static inline void put_page(struct page *page)
464 {
465         page = compound_head(page);
466         if (put_page_testzero(page))
467                 __put_page(page);
468 }
469
470 void put_pages_list(struct list_head *pages);
471
472 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
473 int split_free_page(struct page *page);
474
475 /*
476  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
477  * prototype for that function and accessor functions.
478  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
479  */
480 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
481
482 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
483 enum compound_dtor_id {
484         NULL_COMPOUND_DTOR,
485         COMPOUND_PAGE_DTOR,
486 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
487         HUGETLB_PAGE_DTOR,
488 #endif
489         NR_COMPOUND_DTORS,
490 };
491 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[];
492
493 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
494                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
495 {
496         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
497         page[1].compound_dtor = compound_dtor;
498 }
499
500 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
501 {
502         VM_BUG_ON_PAGE(page[1].compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
503         return compound_page_dtors[page[1].compound_dtor];
504 }
505
506 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
507 {
508         if (!PageHead(page))
509                 return 0;
510         return page[1].compound_order;
511 }
512
513 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
514 {
515         page[1].compound_order = order;
516 }
517
518 #ifdef CONFIG_MMU
519 /*
520  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
521  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
522  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
523  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
524  */
525 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
526 {
527         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
528                 pte = pte_mkwrite(pte);
529         return pte;
530 }
531
532 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
533                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
534 #endif
535
536 /*
537  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
538  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
539  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
540  * only one copy in memory, at most, normally.
541  *
542  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
543  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
544  *   freelist management in the buddy allocator.
545  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
546  *
547  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
548  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
549  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
550  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
551  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
552  *
553  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
554  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
555  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
556  * and page->virtual store page management information, but all other fields
557  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
558  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
559  * subsequently been given references to it.
560  *
561  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
562  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
563  * The following discussion applies only to them.
564  *
565  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
566  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
567  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
568  * into the filesystem to release these pages.
569  *
570  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
571  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
572  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
573  *
574  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
575  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
576  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
577  *
578  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
579  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
580  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
581  *
582  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
583  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
584  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
585  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
586  *
587  * All pagecache pages may be subject to I/O:
588  * - inode pages may need to be read from disk,
589  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
590  *   to be written back to the inode on disk,
591  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
592  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
593  *   back into memory.
594  */
595
596 /*
597  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
598  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
599  */
600
601 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
602 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
603 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
604 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
605 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
606
607 /*
608  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
609  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
610  * the compiler will optimise away reference to them.
611  */
612 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
613 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
614 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
615 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
616
617 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
618 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
619 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
620 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
621                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
622 #else
623 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
624 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
625                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
626 #endif
627
628 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
629
630 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
631 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
632 #endif
633
634 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
635 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
636 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
637 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
638 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
639
640 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
641 {
642         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
643 }
644
645 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
646 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
647 #endif
648
649 /*
650  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
651  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
652  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
653  * node id available in page flags.
654  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
655  * pages in a zone.
656  */
657 static inline int page_zone_id(struct page *page)
658 {
659         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
660 }
661
662 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
663 {
664 #ifdef CONFIG_NUMA
665         return zone->node;
666 #else
667         return 0;
668 #endif
669 }
670
671 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
672 extern int page_to_nid(const struct page *page);
673 #else
674 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
675 {
676         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
677 }
678 #endif
679
680 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
681 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
682 {
683         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
684 }
685
686 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
687 {
688         return cpupid & LAST__PID_MASK;
689 }
690
691 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
692 {
693         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
694 }
695
696 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
697 {
698         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
699 }
700
701 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
702 {
703         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
704 }
705
706 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
707 {
708         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
709 }
710
711 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
712 {
713         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
714 }
715
716 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
717 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
718 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
719 {
720         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
721 }
722
723 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
724 {
725         return page->_last_cpupid;
726 }
727 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
728 {
729         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
730 }
731 #else
732 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
733 {
734         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
735 }
736
737 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
738
739 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
740 {
741         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
742
743         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
744         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
745 }
746 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
747 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
748 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
749 {
750         return page_to_nid(page); /* XXX */
751 }
752
753 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
754 {
755         return page_to_nid(page); /* XXX */
756 }
757
758 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
759 {
760         return -1;
761 }
762
763 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
764 {
765         return -1;
766 }
767
768 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
769 {
770         return -1;
771 }
772
773 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
774 {
775         return -1;
776 }
777
778 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
779 {
780         return 1;
781 }
782
783 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
784 {
785 }
786
787 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
788 {
789         return false;
790 }
791 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
792
793 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
794 {
795         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
796 }
797
798 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
799 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
800 {
801         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
802         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
803 }
804
805 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
806 {
807         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
808 }
809 #endif
810
811 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
812 {
813         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
814         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
815 }
816
817 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
818 {
819         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
820         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
821 }
822
823 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
824         unsigned long node, unsigned long pfn)
825 {
826         set_page_zone(page, zone);
827         set_page_node(page, node);
828 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
829         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
830 #endif
831 }
832
833 #ifdef CONFIG_MEMCG
834 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
835 {
836         return page->mem_cgroup;
837 }
838
839 static inline void set_page_memcg(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
840 {
841         page->mem_cgroup = memcg;
842 }
843 #else
844 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
845 {
846         return NULL;
847 }
848
849 static inline void set_page_memcg(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
850 {
851 }
852 #endif
853
854 /*
855  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
856  */
857 #include <linux/vmstat.h>
858
859 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
860 {
861         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
862 }
863
864 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
865 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
866 #endif
867
868 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
869 static inline void *page_address(const struct page *page)
870 {
871         return page->virtual;
872 }
873 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
874 {
875         page->virtual = address;
876 }
877 #define page_address_init()  do { } while(0)
878 #endif
879
880 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
881 void *page_address(const struct page *page);
882 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
883 void page_address_init(void);
884 #endif
885
886 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
887 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
888 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
889 #define page_address_init()  do { } while(0)
890 #endif
891
892 extern void *page_rmapping(struct page *page);
893 extern struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page);
894 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
895
896 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
897
898 static inline
899 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
900 {
901         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
902                 return __page_file_mapping(page);
903
904         return page->mapping;
905 }
906
907 /*
908  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
909  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
910  */
911 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
912 {
913         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
914                 return page_private(page);
915         return page->index;
916 }
917
918 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
919
920 /*
921  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
922  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
923  */
924 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
925 {
926         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
927                 return __page_file_index(page);
928
929         return page->index;
930 }
931
932 /*
933  * Return true if this page is mapped into pagetables.
934  */
935 static inline int page_mapped(struct page *page)
936 {
937         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
938 }
939
940 /*
941  * Return true only if the page has been allocated with
942  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
943  * met implying that the system is under some pressure.
944  */
945 static inline bool page_is_pfmemalloc(struct page *page)
946 {
947         /*
948          * Page index cannot be this large so this must be
949          * a pfmemalloc page.
950          */
951         return page->index == -1UL;
952 }
953
954 /*
955  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
956  * page.
957  */
958 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
959 {
960         page->index = -1UL;
961 }
962
963 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
964 {
965         page->index = 0;
966 }
967
968 /*
969  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
970  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
971  * just gets major/minor fault counters bumped up.
972  */
973
974 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
975
976 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
977 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
978 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
979 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
980 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
981 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
982 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
983
984 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
985 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
986 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
987 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
988
989 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
990
991 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
992                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
993                          VM_FAULT_FALLBACK)
994
995 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
996 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
997 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
998
999 /*
1000  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1001  */
1002 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1003
1004 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1005
1006 /*
1007  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1008  * various contexts.
1009  */
1010 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1011
1012 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1013 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1014
1015 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1016 #ifdef CONFIG_SHMEM
1017 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1018 #else
1019 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1020 {
1021         return false;
1022 }
1023 #endif
1024
1025 extern int can_do_mlock(void);
1026 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1027 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1028
1029 /*
1030  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1031  */
1032 struct zap_details {
1033         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1034         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1035         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1036 };
1037
1038 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1039                 pte_t pte);
1040
1041 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1042                 unsigned long size);
1043 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1044                 unsigned long size, struct zap_details *);
1045 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1046                 unsigned long start, unsigned long end);
1047
1048 /**
1049  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1050  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1051  *             this handler is required to be able to handle
1052  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1053  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1054  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1055  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1056  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1057  * @test_walk: caller specific callback function to determine whether
1058  *             we walk over the current vma or not. A positive returned
1059  *             value means "do page table walk over the current vma,"
1060  *             and a negative one means "abort current page table walk
1061  *             right now." 0 means "skip the current vma."
1062  * @mm:        mm_struct representing the target process of page table walk
1063  * @vma:       vma currently walked (NULL if walking outside vmas)
1064  * @private:   private data for callbacks' usage
1065  *
1066  * (see the comment on walk_page_range() for more details)
1067  */
1068 struct mm_walk {
1069         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1070                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1071         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1072                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1073         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1074                         struct mm_walk *walk);
1075         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1076                              unsigned long addr, unsigned long next,
1077                              struct mm_walk *walk);
1078         int (*test_walk)(unsigned long addr, unsigned long next,
1079                         struct mm_walk *walk);
1080         struct mm_struct *mm;
1081         struct vm_area_struct *vma;
1082         void *private;
1083 };
1084
1085 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1086                 struct mm_walk *walk);
1087 int walk_page_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mm_walk *walk);
1088 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1089                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1090 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1091                         struct vm_area_struct *vma);
1092 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1093                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1094 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1095         unsigned long *pfn);
1096 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1097                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1098 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1099                         void *buf, int len, int write);
1100
1101 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1102                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1103 {
1104         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1105 }
1106
1107 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1108 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1109 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1110 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1111 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1112 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1113 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1114
1115 #ifdef CONFIG_MMU
1116 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1117                         unsigned long address, unsigned int flags);
1118 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1119                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1120 #else
1121 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1122                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1123                         unsigned int flags)
1124 {
1125         /* should never happen if there's no MMU */
1126         BUG();
1127         return VM_FAULT_SIGBUS;
1128 }
1129 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1130                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1131                 unsigned int fault_flags)
1132 {
1133         /* should never happen if there's no MMU */
1134         BUG();
1135         return -EFAULT;
1136 }
1137 #endif
1138
1139 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1140 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1141                 void *buf, int len, int write);
1142
1143 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1144                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1145                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1146                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1147 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1148                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1149                     int write, int force, struct page **pages,
1150                     struct vm_area_struct **vmas);
1151 long get_user_pages_locked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1152                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1153                     int write, int force, struct page **pages,
1154                     int *locked);
1155 long __get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1156                                unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1157                                int write, int force, struct page **pages,
1158                                unsigned int gup_flags);
1159 long get_user_pages_unlocked(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1160                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1161                     int write, int force, struct page **pages);
1162 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1163                         struct page **pages);
1164
1165 /* Container for pinned pfns / pages */
1166 struct frame_vector {
1167         unsigned int nr_allocated;      /* Number of frames we have space for */
1168         unsigned int nr_frames; /* Number of frames stored in ptrs array */
1169         bool got_ref;           /* Did we pin pages by getting page ref? */
1170         bool is_pfns;           /* Does array contain pages or pfns? */
1171         void *ptrs[0];          /* Array of pinned pfns / pages. Use
1172                                  * pfns_vector_pages() or pfns_vector_pfns()
1173                                  * for access */
1174 };
1175
1176 struct frame_vector *frame_vector_create(unsigned int nr_frames);
1177 void frame_vector_destroy(struct frame_vector *vec);
1178 int get_vaddr_frames(unsigned long start, unsigned int nr_pfns,
1179                      bool write, bool force, struct frame_vector *vec);
1180 void put_vaddr_frames(struct frame_vector *vec);
1181 int frame_vector_to_pages(struct frame_vector *vec);
1182 void frame_vector_to_pfns(struct frame_vector *vec);
1183
1184 static inline unsigned int frame_vector_count(struct frame_vector *vec)
1185 {
1186         return vec->nr_frames;
1187 }
1188
1189 static inline struct page **frame_vector_pages(struct frame_vector *vec)
1190 {
1191         if (vec->is_pfns) {
1192                 int err = frame_vector_to_pages(vec);
1193
1194                 if (err)
1195                         return ERR_PTR(err);
1196         }
1197         return (struct page **)(vec->ptrs);
1198 }
1199
1200 static inline unsigned long *frame_vector_pfns(struct frame_vector *vec)
1201 {
1202         if (!vec->is_pfns)
1203                 frame_vector_to_pfns(vec);
1204         return (unsigned long *)(vec->ptrs);
1205 }
1206
1207 struct kvec;
1208 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1209                         struct page **pages);
1210 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1211 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1212
1213 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1214 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1215                               unsigned int length);
1216
1217 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1218 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1219 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1220                                 struct page *page);
1221 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping,
1222                           struct mem_cgroup *memcg);
1223 void account_page_cleaned(struct page *page, struct address_space *mapping,
1224                           struct mem_cgroup *memcg, struct bdi_writeback *wb);
1225 int set_page_dirty(struct page *page);
1226 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1227 void cancel_dirty_page(struct page *page);
1228 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1229
1230 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1231
1232 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1233 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1234 {
1235         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1236 }
1237
1238 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
1239 {
1240         return !vma->vm_ops;
1241 }
1242
1243 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1244                                              unsigned long addr)
1245 {
1246         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1247                 (vma->vm_start == addr) &&
1248                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1249 }
1250
1251 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1252 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1253 {
1254         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1255 }
1256
1257 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1258                                            unsigned long addr)
1259 {
1260         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1261                 (vma->vm_end == addr) &&
1262                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1263 }
1264
1265 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1266                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1267
1268 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1269                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1270                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1271                 bool need_rmap_locks);
1272 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1273                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1274                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1275 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1276                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1277                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1278
1279 /*
1280  * doesn't attempt to fault and will return short.
1281  */
1282 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1283                           struct page **pages);
1284 /*
1285  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1286  */
1287 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1288 {
1289         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1290
1291 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1292         /*
1293          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1294          * But it's never be expected number for users.
1295          */
1296         if (val < 0)
1297                 val = 0;
1298 #endif
1299         return (unsigned long)val;
1300 }
1301
1302 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1303 {
1304         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1305 }
1306
1307 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1308 {
1309         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1310 }
1311
1312 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1313 {
1314         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1315 }
1316
1317 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
1318 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
1319 {
1320         if (PageSwapBacked(page))
1321                 return MM_SHMEMPAGES;
1322         return MM_FILEPAGES;
1323 }
1324
1325 static inline int mm_counter(struct page *page)
1326 {
1327         if (PageAnon(page))
1328                 return MM_ANONPAGES;
1329         return mm_counter_file(page);
1330 }
1331
1332 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1333 {
1334         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1335                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
1336                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
1337 }
1338
1339 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1340 {
1341         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1342 }
1343
1344 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1345 {
1346         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1347 }
1348
1349 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1350 {
1351         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1352
1353         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1354                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1355 }
1356
1357 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1358 {
1359         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1360                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1361 }
1362
1363 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1364 {
1365         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1366 }
1367
1368 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1369                                          struct mm_struct *mm)
1370 {
1371         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1372
1373         if (*maxrss < hiwater_rss)
1374                 *maxrss = hiwater_rss;
1375 }
1376
1377 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1378 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1379 #else
1380 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1381 {
1382 }
1383 #endif
1384
1385 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1386
1387 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1388                                spinlock_t **ptl);
1389 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1390                                     spinlock_t **ptl)
1391 {
1392         pte_t *ptep;
1393         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1394         return ptep;
1395 }
1396
1397 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1398 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1399                                                 unsigned long address)
1400 {
1401         return 0;
1402 }
1403 #else
1404 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1405 #endif
1406
1407 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1408 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1409                                                 unsigned long address)
1410 {
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm) {}
1415
1416 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1417 {
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1422 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1423
1424 #else
1425 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1426
1427 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm)
1428 {
1429         atomic_long_set(&mm->nr_pmds, 0);
1430 }
1431
1432 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1433 {
1434         return atomic_long_read(&mm->nr_pmds);
1435 }
1436
1437 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1438 {
1439         atomic_long_inc(&mm->nr_pmds);
1440 }
1441
1442 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1443 {
1444         atomic_long_dec(&mm->nr_pmds);
1445 }
1446 #endif
1447
1448 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1449                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1450 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1451
1452 /*
1453  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1454  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1455  */
1456 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1457 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1458 {
1459         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1460                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1461 }
1462
1463 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1464 {
1465         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1466                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1467 }
1468 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1469
1470 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1471 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1472 void __init ptlock_cache_init(void);
1473 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1474 extern void ptlock_free(struct page *page);
1475
1476 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1477 {
1478         return page->ptl;
1479 }
1480 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1481 static inline void ptlock_cache_init(void)
1482 {
1483 }
1484
1485 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1486 {
1487         return true;
1488 }
1489
1490 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1491 {
1492 }
1493
1494 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1495 {
1496         return &page->ptl;
1497 }
1498 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1499
1500 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1501 {
1502         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1503 }
1504
1505 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1506 {
1507         /*
1508          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1509          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1510          *
1511          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1512          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
1513          */
1514         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1515         if (!ptlock_alloc(page))
1516                 return false;
1517         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1518         return true;
1519 }
1520
1521 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1522 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1523 {
1524         page->mapping = NULL;
1525         ptlock_free(page);
1526 }
1527
1528 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1529 /*
1530  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1531  */
1532 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1533 {
1534         return &mm->page_table_lock;
1535 }
1536 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1537 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1538 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1539 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1540
1541 static inline void pgtable_init(void)
1542 {
1543         ptlock_cache_init();
1544         pgtable_cache_init();
1545 }
1546
1547 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1548 {
1549         if (!ptlock_init(page))
1550                 return false;
1551         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1552         return true;
1553 }
1554
1555 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1556 {
1557         pte_lock_deinit(page);
1558         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1559 }
1560
1561 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1562 ({                                                      \
1563         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1564         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1565         *(ptlp) = __ptl;                                \
1566         spin_lock(__ptl);                               \
1567         __pte;                                          \
1568 })
1569
1570 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1571         spin_unlock(ptl);                               \
1572         pte_unmap(pte);                                 \
1573 } while (0)
1574
1575 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1576         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1577                                                         pmd, address))? \
1578          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1579
1580 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1581         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1582                                                         pmd, address))? \
1583                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1584
1585 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1586         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1587                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1588
1589 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1590
1591 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1592 {
1593         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1594         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1595 }
1596
1597 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1598 {
1599         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1600 }
1601
1602 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1603 {
1604 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1605         page->pmd_huge_pte = NULL;
1606 #endif
1607         return ptlock_init(page);
1608 }
1609
1610 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1611 {
1612 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1613         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1614 #endif
1615         ptlock_free(page);
1616 }
1617
1618 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1619
1620 #else
1621
1622 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1623 {
1624         return &mm->page_table_lock;
1625 }
1626
1627 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1628 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1629
1630 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1631
1632 #endif
1633
1634 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1635 {
1636         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1637         spin_lock(ptl);
1638         return ptl;
1639 }
1640
1641 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1642 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1643                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1644 extern void free_initmem(void);
1645
1646 /*
1647  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1648  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1649  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1650  * Return pages freed into the buddy system.
1651  */
1652 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1653                                         int poison, char *s);
1654
1655 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1656 /*
1657  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1658  * and totalram_pages.
1659  */
1660 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1661 #endif
1662
1663 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1664 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1665
1666 extern void reserve_bootmem_region(unsigned long start, unsigned long end);
1667
1668 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1669 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1670 {
1671         ClearPageReserved(page);
1672         init_page_count(page);
1673         __free_page(page);
1674 }
1675
1676 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1677 {
1678         __free_reserved_page(page);
1679         adjust_managed_page_count(page, 1);
1680 }
1681
1682 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1683 {
1684         SetPageReserved(page);
1685         adjust_managed_page_count(page, -1);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1690  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1691  * range [0, UCHAR_MAX].
1692  * Return pages freed into the buddy system.
1693  */
1694 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1695 {
1696         extern char __init_begin[], __init_end[];
1697
1698         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1699                                   poison, "unused kernel");
1700 }
1701
1702 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1703 {
1704         int nid;
1705         unsigned long phys_pages = 0;
1706
1707         for_each_online_node(nid)
1708                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1709
1710         return phys_pages;
1711 }
1712
1713 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1714 /*
1715  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1716  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1717  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1718  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1719  * free_area_init_node()
1720  *
1721  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1722  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1723  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1724  * usage, an architecture is expected to do something like
1725  *
1726  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1727  *                                                       max_highmem_pfn};
1728  * for_each_valid_physical_page_range()
1729  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1730  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1731  *
1732  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1733  * registered physical page range.  Similarly
1734  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1735  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1736  *
1737  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1738  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1739  */
1740 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1741 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1742 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1743                                                 unsigned long end_pfn);
1744 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1745                                                 unsigned long end_pfn);
1746 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1747                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1748 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1749 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1750                                                 unsigned long max_low_pfn);
1751 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1752
1753 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1754
1755 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1756     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1757 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1758                                         struct mminit_pfnnid_cache *state)
1759 {
1760         return 0;
1761 }
1762 #else
1763 /* please see mm/page_alloc.c */
1764 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1765 /* there is a per-arch backend function. */
1766 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1767                                         struct mminit_pfnnid_cache *state);
1768 #endif
1769
1770 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1771 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1772                                 unsigned long, enum memmap_context);
1773 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1774 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1775 extern void mem_init(void);
1776 extern void __init mmap_init(void);
1777 extern void show_mem(unsigned int flags);
1778 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1779 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1780
1781 extern __printf(3, 4)
1782 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1783                 const char *fmt, ...);
1784
1785 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1786
1787 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1788 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1789
1790 /* page_alloc.c */
1791 extern int min_free_kbytes;
1792
1793 /* nommu.c */
1794 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1795 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1796
1797 /* interval_tree.c */
1798 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1799                               struct rb_root *root);
1800 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1801                                     struct vm_area_struct *prev,
1802                                     struct rb_root *root);
1803 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1804                               struct rb_root *root);
1805 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1806                                 unsigned long start, unsigned long last);
1807 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1808                                 unsigned long start, unsigned long last);
1809
1810 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1811         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1812              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1813
1814 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1815                                    struct rb_root *root);
1816 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1817                                    struct rb_root *root);
1818 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1819         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1820 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1821         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1822 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1823 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1824 #endif
1825
1826 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1827         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1828              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1829
1830 /* mmap.c */
1831 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1832 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1833         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1834 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1835         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1836         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1837         struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx);
1838 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1839 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1840         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1841 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1842 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1843         struct rb_node **, struct rb_node *);
1844 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1845 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1846         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1847         bool *need_rmap_locks);
1848 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1849
1850 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1851                                     unsigned long new,
1852                                     unsigned long start,
1853                                     unsigned long end_data,
1854                                     unsigned long start_data)
1855 {
1856         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1857                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1858                         return -ENOSPC;
1859         }
1860
1861         return 0;
1862 }
1863
1864 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1865 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1866
1867 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1868 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1869
1870 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
1871 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
1872
1873 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1874                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1875                                    unsigned long flags,
1876                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1877 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1878 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1879                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1880                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1881
1882 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1883
1884 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1885         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1886 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1887         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1888         vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1889 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1890
1891 static inline unsigned long
1892 do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1893         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1894         unsigned long pgoff, unsigned long *populate)
1895 {
1896         return do_mmap(file, addr, len, prot, flags, 0, pgoff, populate);
1897 }
1898
1899 #ifdef CONFIG_MMU
1900 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1901                          int ignore_errors);
1902 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1903 {
1904         /* Ignore errors */
1905         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1906 }
1907 #else
1908 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1909 #endif
1910
1911 /* These take the mm semaphore themselves */
1912 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1913 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1914 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1915         unsigned long, unsigned long,
1916         unsigned long, unsigned long);
1917
1918 struct vm_unmapped_area_info {
1919 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1920         unsigned long flags;
1921         unsigned long length;
1922         unsigned long low_limit;
1923         unsigned long high_limit;
1924         unsigned long align_mask;
1925         unsigned long align_offset;
1926 };
1927
1928 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1929 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1930
1931 /*
1932  * Search for an unmapped address range.
1933  *
1934  * We are looking for a range that:
1935  * - does not intersect with any VMA;
1936  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1937  * - is at least the desired size.
1938  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1939  */
1940 static inline unsigned long
1941 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1942 {
1943         if (info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN)
1944                 return unmapped_area_topdown(info);
1945         else
1946                 return unmapped_area(info);
1947 }
1948
1949 /* truncate.c */
1950 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1951 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1952                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1953 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1954
1955 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1956 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1957 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1958 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1959
1960 /* mm/page-writeback.c */
1961 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1962 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1963
1964 /* readahead.c */
1965 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1966 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1967
1968 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1969                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1970
1971 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1972                                struct file_ra_state *ra,
1973                                struct file *filp,
1974                                pgoff_t offset,
1975                                unsigned long size);
1976
1977 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1978                                 struct file_ra_state *ra,
1979                                 struct file *filp,
1980                                 struct page *pg,
1981                                 pgoff_t offset,
1982                                 unsigned long size);
1983
1984 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1985 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1986
1987 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1988 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1989                 unsigned long address);
1990 #if VM_GROWSUP
1991 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1992 #else
1993   #define expand_upwards(vma, address) (0)
1994 #endif
1995
1996 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1997 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1998 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1999                                              struct vm_area_struct **pprev);
2000
2001 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
2002    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
2003 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
2004 {
2005         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
2006
2007         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
2008                 vma = NULL;
2009         return vma;
2010 }
2011
2012 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2013 {
2014         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2015 }
2016
2017 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2018 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2019                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2020 {
2021         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2022
2023         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2024                 vma = NULL;
2025
2026         return vma;
2027 }
2028
2029 #ifdef CONFIG_MMU
2030 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2031 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2032 #else
2033 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2034 {
2035         return __pgprot(0);
2036 }
2037 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2038 {
2039         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2040 }
2041 #endif
2042
2043 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2044 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2045                         unsigned long start, unsigned long end);
2046 #endif
2047
2048 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2049 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2050                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2051 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2052 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2053                         unsigned long pfn);
2054 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2055                         unsigned long pfn);
2056 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2057
2058
2059 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2060                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2061                               unsigned int *page_mask);
2062
2063 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2064                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2065 {
2066         unsigned int unused_page_mask;
2067         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2068 }
2069
2070 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2071 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2072 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2073 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2074 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2075 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2076                                  * and return without waiting upon it */
2077 #define FOLL_POPULATE   0x40    /* fault in page */
2078 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2079 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2080 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2081 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2082 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2083 #define FOLL_MLOCK      0x1000  /* lock present pages */
2084
2085 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2086                         void *data);
2087 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2088                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2089
2090
2091 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2092 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2093 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2094
2095 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2096 {
2097         return _debug_pagealloc_enabled;
2098 }
2099
2100 static inline void
2101 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2102 {
2103         if (!debug_pagealloc_enabled())
2104                 return;
2105
2106         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2107 }
2108 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2109 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2110 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2111 #else
2112 static inline void
2113 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2114 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2115 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2116 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2117 #endif
2118
2119 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2120 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2121 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2122 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2123 #else
2124 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2125 {
2126         return NULL;
2127 }
2128 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2129 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2130 {
2131         return 0;
2132 }
2133 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2134
2135 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2136 extern int sysctl_drop_caches;
2137 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2138                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2139 #endif
2140
2141 void drop_slab(void);
2142 void drop_slab_node(int nid);
2143
2144 #ifndef CONFIG_MMU
2145 #define randomize_va_space 0
2146 #else
2147 extern int randomize_va_space;
2148 #endif
2149
2150 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2151 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2152
2153 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2154                                    unsigned long pnum_begin,
2155                                    unsigned long pnum_end,
2156                                    unsigned long map_count,
2157                                    int nodeid);
2158
2159 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2160 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2161 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2162 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2163 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2164 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2165 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2166 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2167 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2168                                int node);
2169 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2170 void vmemmap_populate_print_last(void);
2171 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2172 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2173 #endif
2174 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2175                                   unsigned long size);
2176
2177 enum mf_flags {
2178         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2179         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2180         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2181         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2182 };
2183 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2184 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2185 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2186 extern int get_hwpoison_page(struct page *page);
2187 extern void put_hwpoison_page(struct page *page);
2188 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2189 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2190 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2191 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2192 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2193
2194
2195 /*
2196  * Error handlers for various types of pages.
2197  */
2198 enum mf_result {
2199         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
2200         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
2201         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
2202         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
2203 };
2204
2205 enum mf_action_page_type {
2206         MF_MSG_KERNEL,
2207         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
2208         MF_MSG_SLAB,
2209         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
2210         MF_MSG_POISONED_HUGE,
2211         MF_MSG_HUGE,
2212         MF_MSG_FREE_HUGE,
2213         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
2214         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
2215         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
2216         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
2217         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
2218         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
2219         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
2220         MF_MSG_DIRTY_LRU,
2221         MF_MSG_CLEAN_LRU,
2222         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
2223         MF_MSG_BUDDY,
2224         MF_MSG_BUDDY_2ND,
2225         MF_MSG_UNKNOWN,
2226 };
2227
2228 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2229 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2230                             unsigned long addr,
2231                             unsigned int pages_per_huge_page);
2232 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2233                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2234                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2235 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2236
2237 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2238 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2239
2240 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2241 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2242 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2243
2244 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2245 {
2246         return _debug_guardpage_minorder;
2247 }
2248
2249 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2250 {
2251         return _debug_guardpage_enabled;
2252 }
2253
2254 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2255 {
2256         struct page_ext *page_ext;
2257
2258         if (!debug_guardpage_enabled())
2259                 return false;
2260
2261         page_ext = lookup_page_ext(page);
2262         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2263 }
2264 #else
2265 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2266 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2267 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2268 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2269
2270 #if MAX_NUMNODES > 1
2271 void __init setup_nr_node_ids(void);
2272 #else
2273 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2274 #endif
2275
2276 #endif /* __KERNEL__ */
2277 #endif /* _LINUX_MM_H */