6f543a47fc92ecc89cdd49c00f4c0e9acf0ea2eb
[muen/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/percpu-refcount.h>
20 #include <linux/bit_spinlock.h>
21 #include <linux/shrinker.h>
22 #include <linux/resource.h>
23 #include <linux/page_ext.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <linux/page_ref.h>
26
27 struct mempolicy;
28 struct anon_vma;
29 struct anon_vma_chain;
30 struct file_ra_state;
31 struct user_struct;
32 struct writeback_control;
33 struct bdi_writeback;
34
35 void init_mm_internals(void);
36
37 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
38 extern unsigned long max_mapnr;
39
40 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
41 {
42         max_mapnr = limit;
43 }
44 #else
45 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
46 #endif
47
48 extern unsigned long totalram_pages;
49 extern void * high_memory;
50 extern int page_cluster;
51
52 #ifdef CONFIG_SYSCTL
53 extern int sysctl_legacy_va_layout;
54 #else
55 #define sysctl_legacy_va_layout 0
56 #endif
57
58 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
59 extern const int mmap_rnd_bits_min;
60 extern const int mmap_rnd_bits_max;
61 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
62 #endif
63 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
64 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
65 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
66 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
67 #endif
68
69 #include <asm/page.h>
70 #include <asm/pgtable.h>
71 #include <asm/processor.h>
72
73 #ifndef __pa_symbol
74 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
75 #endif
76
77 #ifndef page_to_virt
78 #define page_to_virt(x) __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(x)))
79 #endif
80
81 #ifndef lm_alias
82 #define lm_alias(x)     __va(__pa_symbol(x))
83 #endif
84
85 /*
86  * To prevent common memory management code establishing
87  * a zero page mapping on a read fault.
88  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
89  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
90  * related to the physical page in case of virtualization.
91  */
92 #ifndef mm_forbids_zeropage
93 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
94 #endif
95
96 /*
97  * Default maximum number of active map areas, this limits the number of vmas
98  * per mm struct. Users can overwrite this number by sysctl but there is a
99  * problem.
100  *
101  * When a program's coredump is generated as ELF format, a section is created
102  * per a vma. In ELF, the number of sections is represented in unsigned short.
103  * This means the number of sections should be smaller than 65535 at coredump.
104  * Because the kernel adds some informative sections to a image of program at
105  * generating coredump, we need some margin. The number of extra sections is
106  * 1-3 now and depends on arch. We use "5" as safe margin, here.
107  *
108  * ELF extended numbering allows more than 65535 sections, so 16-bit bound is
109  * not a hard limit any more. Although some userspace tools can be surprised by
110  * that.
111  */
112 #define MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN        (5)
113 #define DEFAULT_MAX_MAP_COUNT   (USHRT_MAX - MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN)
114
115 extern int sysctl_max_map_count;
116
117 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
118 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
119
120 extern int sysctl_overcommit_memory;
121 extern int sysctl_overcommit_ratio;
122 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
123
124 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
125                                     size_t *, loff_t *);
126 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
127                                     size_t *, loff_t *);
128
129 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
130
131 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
132 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
133
134 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
135 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)(addr), PAGE_SIZE)
136
137 /*
138  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
139  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
140  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
141  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
142  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
143  * mmap() functions).
144  */
145
146 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
147
148 #ifndef CONFIG_MMU
149 extern struct rb_root nommu_region_tree;
150 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
151
152 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
153 #endif
154
155 /*
156  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
157  * When changing, update also include/trace/events/mmflags.h
158  */
159 #define VM_NONE         0x00000000
160
161 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
162 #define VM_WRITE        0x00000002
163 #define VM_EXEC         0x00000004
164 #define VM_SHARED       0x00000008
165
166 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
167 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
168 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
169 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
170 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
171
172 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
173 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
174 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
175 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
176 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
177
178 #define VM_LOCKED       0x00002000
179 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
180
181                                         /* Used by sys_madvise() */
182 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
183 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
184
185 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
186 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
187 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
188 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
189 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
190 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
191 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
192 #define VM_ARCH_2       0x02000000
193 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
194
195 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
196 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
197 #else
198 # define VM_SOFTDIRTY   0
199 #endif
200
201 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
202 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
203 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
204 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
205
206 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS
207 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_0      32      /* bit only usable on 64-bit architectures */
208 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_1      33      /* bit only usable on 64-bit architectures */
209 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_2      34      /* bit only usable on 64-bit architectures */
210 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_3      35      /* bit only usable on 64-bit architectures */
211 #define VM_HIGH_ARCH_0  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_0)
212 #define VM_HIGH_ARCH_1  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_1)
213 #define VM_HIGH_ARCH_2  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_2)
214 #define VM_HIGH_ARCH_3  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_3)
215 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS */
216
217 #if defined(CONFIG_X86)
218 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
219 #if defined (CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS)
220 # define VM_PKEY_SHIFT  VM_HIGH_ARCH_BIT_0
221 # define VM_PKEY_BIT0   VM_HIGH_ARCH_0  /* A protection key is a 4-bit value */
222 # define VM_PKEY_BIT1   VM_HIGH_ARCH_1
223 # define VM_PKEY_BIT2   VM_HIGH_ARCH_2
224 # define VM_PKEY_BIT3   VM_HIGH_ARCH_3
225 #endif
226 #elif defined(CONFIG_PPC)
227 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
228 #elif defined(CONFIG_PARISC)
229 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
230 #elif defined(CONFIG_METAG)
231 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
232 #elif defined(CONFIG_IA64)
233 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
234 #elif !defined(CONFIG_MMU)
235 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
236 #endif
237
238 #if defined(CONFIG_X86)
239 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
240 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
241 #endif
242
243 #ifndef VM_GROWSUP
244 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
245 #endif
246
247 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
248 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
249
250 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
251 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
255 #define VM_STACK        VM_GROWSUP
256 #else
257 #define VM_STACK        VM_GROWSDOWN
258 #endif
259
260 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_STACK | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
261
262 /*
263  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
264  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
265  */
266 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
267
268 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
269 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
270
271 /* This mask is used to clear all the VMA flags used by mlock */
272 #define VM_LOCKED_CLEAR_MASK    (~(VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT))
273
274 /*
275  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
276  * low four bits) to a page protection mask..
277  */
278 extern pgprot_t protection_map[16];
279
280 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
281 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
282 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
283 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
284 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
285 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
286 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
287 #define FAULT_FLAG_REMOTE       0x80    /* faulting for non current tsk/mm */
288 #define FAULT_FLAG_INSTRUCTION  0x100   /* The fault was during an instruction fetch */
289
290 #define FAULT_FLAG_TRACE \
291         { FAULT_FLAG_WRITE,             "WRITE" }, \
292         { FAULT_FLAG_MKWRITE,           "MKWRITE" }, \
293         { FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY,       "ALLOW_RETRY" }, \
294         { FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT,      "RETRY_NOWAIT" }, \
295         { FAULT_FLAG_KILLABLE,          "KILLABLE" }, \
296         { FAULT_FLAG_TRIED,             "TRIED" }, \
297         { FAULT_FLAG_USER,              "USER" }, \
298         { FAULT_FLAG_REMOTE,            "REMOTE" }, \
299         { FAULT_FLAG_INSTRUCTION,       "INSTRUCTION" }
300
301 /*
302  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
303  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
304  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
305  *
306  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
307  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
308  *
309  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
310  */
311 struct vm_fault {
312         struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
313         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
314         gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
315         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
316         unsigned long address;          /* Faulting virtual address */
317         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
318                                          * the 'address' */
319         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
320                                          * the 'address'
321                                          */
322         pte_t orig_pte;                 /* Value of PTE at the time of fault */
323
324         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
325         struct mem_cgroup *memcg;       /* Cgroup cow_page belongs to */
326         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
327                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
328                                          * is set (which is also implied by
329                                          * VM_FAULT_ERROR).
330                                          */
331         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
332         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
333                                          * the 'address'. NULL if the page
334                                          * table hasn't been allocated.
335                                          */
336         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
337                                          * Protects pte page table if 'pte'
338                                          * is not NULL, otherwise pmd.
339                                          */
340         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
341                                          * vm_ops->map_pages() calls
342                                          * alloc_set_pte() from atomic context.
343                                          * do_fault_around() pre-allocates
344                                          * page table to avoid allocation from
345                                          * atomic context.
346                                          */
347 };
348
349 /* page entry size for vm->huge_fault() */
350 enum page_entry_size {
351         PE_SIZE_PTE = 0,
352         PE_SIZE_PMD,
353         PE_SIZE_PUD,
354 };
355
356 /*
357  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
358  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
359  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
360  */
361 struct vm_operations_struct {
362         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
363         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
364         int (*mremap)(struct vm_area_struct * area);
365         int (*fault)(struct vm_fault *vmf);
366         int (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf, enum page_entry_size pe_size);
367         void (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
368                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
369
370         /* notification that a previously read-only page is about to become
371          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
372         int (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
373
374         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
375         int (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
376
377         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
378          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
379          */
380         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
381                       void *buf, int len, int write);
382
383         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
384          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
385          * vma to be dumped unconditionally. */
386         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
387
388 #ifdef CONFIG_NUMA
389         /*
390          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
391          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
392          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
393          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
394          * mempolicy.
395          */
396         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
397
398         /*
399          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
400          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
401          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
402          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
403          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
404          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
405          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
406          * policy.
407          */
408         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
409                                         unsigned long addr);
410 #endif
411         /*
412          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
413          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
414          * (using pte_page()) would not find the correct page.
415          */
416         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
417                                           unsigned long addr);
418 };
419
420 struct mmu_gather;
421 struct inode;
422
423 #define page_private(page)              ((page)->private)
424 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
425
426 #if !defined(__HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP) || !defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
427 static inline int pmd_devmap(pmd_t pmd)
428 {
429         return 0;
430 }
431 static inline int pud_devmap(pud_t pud)
432 {
433         return 0;
434 }
435 static inline int pgd_devmap(pgd_t pgd)
436 {
437         return 0;
438 }
439 #endif
440
441 /*
442  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
443  * files which need it (119 of them)
444  */
445 #include <linux/page-flags.h>
446 #include <linux/huge_mm.h>
447
448 /*
449  * Methods to modify the page usage count.
450  *
451  * What counts for a page usage:
452  * - cache mapping   (page->mapping)
453  * - private data    (page->private)
454  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
455  *   is counted separately
456  *
457  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
458  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
459  */
460
461 /*
462  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
463  */
464 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
465 {
466         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
467         return page_ref_dec_and_test(page);
468 }
469
470 /*
471  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
472  * that is the case.
473  * This can be called when MMU is off so it must not access
474  * any of the virtual mappings.
475  */
476 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
477 {
478         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
479 }
480
481 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
482
483 enum {
484         REGION_INTERSECTS,
485         REGION_DISJOINT,
486         REGION_MIXED,
487 };
488
489 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
490                       unsigned long desc);
491
492 /* Support for virtually mapped pages */
493 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
494 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
495
496 /*
497  * Determine if an address is within the vmalloc range
498  *
499  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
500  * is no special casing required.
501  */
502 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
503 {
504 #ifdef CONFIG_MMU
505         unsigned long addr = (unsigned long)x;
506
507         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
508 #else
509         return false;
510 #endif
511 }
512 #ifdef CONFIG_MMU
513 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
514 #else
515 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
516 {
517         return 0;
518 }
519 #endif
520
521 extern void *kvmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
522 static inline void *kvmalloc(size_t size, gfp_t flags)
523 {
524         return kvmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);
525 }
526 static inline void *kvzalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
527 {
528         return kvmalloc_node(size, flags | __GFP_ZERO, node);
529 }
530 static inline void *kvzalloc(size_t size, gfp_t flags)
531 {
532         return kvmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
533 }
534
535 static inline void *kvmalloc_array(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
536 {
537         if (size != 0 && n > SIZE_MAX / size)
538                 return NULL;
539
540         return kvmalloc(n * size, flags);
541 }
542
543 extern void kvfree(const void *addr);
544
545 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
546 {
547         return &page[1].compound_mapcount;
548 }
549
550 static inline int compound_mapcount(struct page *page)
551 {
552         VM_BUG_ON_PAGE(!PageCompound(page), page);
553         page = compound_head(page);
554         return atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
555 }
556
557 /*
558  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
559  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
560  * and atomic_add_negative(-1).
561  */
562 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
563 {
564         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
565 }
566
567 int __page_mapcount(struct page *page);
568
569 static inline int page_mapcount(struct page *page)
570 {
571         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
572
573         if (unlikely(PageCompound(page)))
574                 return __page_mapcount(page);
575         return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
576 }
577
578 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
579 int total_mapcount(struct page *page);
580 int page_trans_huge_mapcount(struct page *page, int *total_mapcount);
581 #else
582 static inline int total_mapcount(struct page *page)
583 {
584         return page_mapcount(page);
585 }
586 static inline int page_trans_huge_mapcount(struct page *page,
587                                            int *total_mapcount)
588 {
589         int mapcount = page_mapcount(page);
590         if (total_mapcount)
591                 *total_mapcount = mapcount;
592         return mapcount;
593 }
594 #endif
595
596 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
597 {
598         struct page *page = virt_to_page(x);
599
600         return compound_head(page);
601 }
602
603 void __put_page(struct page *page);
604
605 void put_pages_list(struct list_head *pages);
606
607 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
608
609 /*
610  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
611  * prototype for that function and accessor functions.
612  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
613  */
614 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
615
616 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
617 enum compound_dtor_id {
618         NULL_COMPOUND_DTOR,
619         COMPOUND_PAGE_DTOR,
620 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
621         HUGETLB_PAGE_DTOR,
622 #endif
623 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
624         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
625 #endif
626         NR_COMPOUND_DTORS,
627 };
628 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[];
629
630 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
631                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
632 {
633         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
634         page[1].compound_dtor = compound_dtor;
635 }
636
637 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
638 {
639         VM_BUG_ON_PAGE(page[1].compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
640         return compound_page_dtors[page[1].compound_dtor];
641 }
642
643 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
644 {
645         if (!PageHead(page))
646                 return 0;
647         return page[1].compound_order;
648 }
649
650 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
651 {
652         page[1].compound_order = order;
653 }
654
655 void free_compound_page(struct page *page);
656
657 #ifdef CONFIG_MMU
658 /*
659  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
660  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
661  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
662  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
663  */
664 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
665 {
666         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
667                 pte = pte_mkwrite(pte);
668         return pte;
669 }
670
671 int alloc_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct mem_cgroup *memcg,
672                 struct page *page);
673 int finish_fault(struct vm_fault *vmf);
674 int finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
675 #endif
676
677 /*
678  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
679  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
680  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
681  * only one copy in memory, at most, normally.
682  *
683  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
684  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
685  *   freelist management in the buddy allocator.
686  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
687  *
688  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
689  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
690  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
691  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
692  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
693  *
694  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
695  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
696  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
697  * and page->virtual store page management information, but all other fields
698  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
699  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
700  * subsequently been given references to it.
701  *
702  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
703  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
704  * The following discussion applies only to them.
705  *
706  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
707  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
708  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
709  * into the filesystem to release these pages.
710  *
711  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
712  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
713  * in units of PAGE_SIZE.
714  *
715  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
716  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
717  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
718  *
719  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
720  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
721  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
722  *
723  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
724  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
725  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
726  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
727  *
728  * All pagecache pages may be subject to I/O:
729  * - inode pages may need to be read from disk,
730  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
731  *   to be written back to the inode on disk,
732  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
733  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
734  *   back into memory.
735  */
736
737 /*
738  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
739  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
740  */
741
742 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
743 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
744 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
745 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
746 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
747
748 /*
749  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
750  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
751  * the compiler will optimise away reference to them.
752  */
753 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
754 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
755 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
756 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
757
758 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
759 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
760 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
761 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
762                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
763 #else
764 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
765 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
766                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
767 #endif
768
769 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
770
771 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
772 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
773 #endif
774
775 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
776 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
777 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
778 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
779 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
780
781 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
782 {
783         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
787 static inline bool is_zone_device_page(const struct page *page)
788 {
789         return page_zonenum(page) == ZONE_DEVICE;
790 }
791 #else
792 static inline bool is_zone_device_page(const struct page *page)
793 {
794         return false;
795 }
796 #endif
797
798 static inline void get_page(struct page *page)
799 {
800         page = compound_head(page);
801         /*
802          * Getting a normal page or the head of a compound page
803          * requires to already have an elevated page->_refcount.
804          */
805         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) <= 0, page);
806         page_ref_inc(page);
807 }
808
809 static inline void put_page(struct page *page)
810 {
811         page = compound_head(page);
812
813         if (put_page_testzero(page))
814                 __put_page(page);
815 }
816
817 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
818 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
819 #endif
820
821 /*
822  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
823  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
824  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
825  * node id available in page flags.
826  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
827  * pages in a zone.
828  */
829 static inline int page_zone_id(struct page *page)
830 {
831         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
832 }
833
834 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
835 {
836 #ifdef CONFIG_NUMA
837         return zone->node;
838 #else
839         return 0;
840 #endif
841 }
842
843 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
844 extern int page_to_nid(const struct page *page);
845 #else
846 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
847 {
848         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
849 }
850 #endif
851
852 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
853 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
854 {
855         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
856 }
857
858 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
859 {
860         return cpupid & LAST__PID_MASK;
861 }
862
863 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
864 {
865         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
866 }
867
868 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
869 {
870         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
871 }
872
873 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
874 {
875         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
876 }
877
878 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
879 {
880         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
881 }
882
883 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
884 {
885         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
886 }
887
888 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
889 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
890 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
891 {
892         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
893 }
894
895 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
896 {
897         return page->_last_cpupid;
898 }
899 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
900 {
901         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
902 }
903 #else
904 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
905 {
906         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
907 }
908
909 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
910
911 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
912 {
913         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
914 }
915 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
916 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
917 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
918 {
919         return page_to_nid(page); /* XXX */
920 }
921
922 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
923 {
924         return page_to_nid(page); /* XXX */
925 }
926
927 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
928 {
929         return -1;
930 }
931
932 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
933 {
934         return -1;
935 }
936
937 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
938 {
939         return -1;
940 }
941
942 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
943 {
944         return -1;
945 }
946
947 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
948 {
949         return 1;
950 }
951
952 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
953 {
954 }
955
956 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
957 {
958         return false;
959 }
960 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
961
962 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
963 {
964         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
965 }
966
967 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
968 {
969         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
970 }
971
972 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
973 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
974 {
975         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
976         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
977 }
978
979 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
980 {
981         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
982 }
983 #endif
984
985 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
986 {
987         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
988         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
989 }
990
991 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
992 {
993         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
994         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
995 }
996
997 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
998         unsigned long node, unsigned long pfn)
999 {
1000         set_page_zone(page, zone);
1001         set_page_node(page, node);
1002 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1003         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
1004 #endif
1005 }
1006
1007 #ifdef CONFIG_MEMCG
1008 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
1009 {
1010         return page->mem_cgroup;
1011 }
1012 static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
1013 {
1014         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1015         return READ_ONCE(page->mem_cgroup);
1016 }
1017 #else
1018 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
1019 {
1020         return NULL;
1021 }
1022 static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
1023 {
1024         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1025         return NULL;
1026 }
1027 #endif
1028
1029 /*
1030  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
1031  */
1032 #include <linux/vmstat.h>
1033
1034 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
1035 {
1036         return page_to_virt(page);
1037 }
1038
1039 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1040 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
1041 #endif
1042
1043 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1044 static inline void *page_address(const struct page *page)
1045 {
1046         return page->virtual;
1047 }
1048 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
1049 {
1050         page->virtual = address;
1051 }
1052 #define page_address_init()  do { } while(0)
1053 #endif
1054
1055 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
1056 void *page_address(const struct page *page);
1057 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1058 void page_address_init(void);
1059 #endif
1060
1061 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1062 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1063 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1064 #define page_address_init()  do { } while(0)
1065 #endif
1066
1067 extern void *page_rmapping(struct page *page);
1068 extern struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page);
1069 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1070
1071 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1072
1073 static inline
1074 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1075 {
1076         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1077                 return __page_file_mapping(page);
1078
1079         return page->mapping;
1080 }
1081
1082 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1083
1084 /*
1085  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1086  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1087  */
1088 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1089 {
1090         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1091                 return __page_file_index(page);
1092         return page->index;
1093 }
1094
1095 bool page_mapped(struct page *page);
1096 struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1097
1098 /*
1099  * Return true only if the page has been allocated with
1100  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
1101  * met implying that the system is under some pressure.
1102  */
1103 static inline bool page_is_pfmemalloc(struct page *page)
1104 {
1105         /*
1106          * Page index cannot be this large so this must be
1107          * a pfmemalloc page.
1108          */
1109         return page->index == -1UL;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
1114  * page.
1115  */
1116 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
1117 {
1118         page->index = -1UL;
1119 }
1120
1121 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
1122 {
1123         page->index = 0;
1124 }
1125
1126 /*
1127  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1128  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1129  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1130  */
1131
1132 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1133 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1134 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1135 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1136 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1137 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1138 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1139
1140 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1141 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1142 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1143 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1144 #define VM_FAULT_DONE_COW   0x1000      /* ->fault has fully handled COW */
1145
1146 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1147
1148 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1149                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1150                          VM_FAULT_FALLBACK)
1151
1152 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
1153         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" }, \
1154         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" }, \
1155         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" }, \
1156         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" }, \
1157         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" }, \
1158         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" }, \
1159         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" }, \
1160         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" }, \
1161         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" }, \
1162         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" }, \
1163         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" }, \
1164         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" }
1165
1166 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1167 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1168 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1169
1170 /*
1171  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1172  */
1173 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1174
1175 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1176
1177 /*
1178  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1179  * various contexts.
1180  */
1181 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1182
1183 extern void show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask);
1184
1185 extern bool can_do_mlock(void);
1186 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1187 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1188
1189 /*
1190  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1191  */
1192 struct zap_details {
1193         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1194         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1195         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1196 };
1197
1198 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1199                 pte_t pte);
1200 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1201                                 pmd_t pmd);
1202
1203 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1204                 unsigned long size);
1205 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1206                 unsigned long size);
1207 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1208                 unsigned long start, unsigned long end);
1209
1210 /**
1211  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1212  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1213  *             this handler should only handle pud_trans_huge() puds.
1214  *             the pmd_entry or pte_entry callbacks will be used for
1215  *             regular PUDs.
1216  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1217  *             this handler is required to be able to handle
1218  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1219  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1220  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1221  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1222  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1223  * @test_walk: caller specific callback function to determine whether
1224  *             we walk over the current vma or not. Returning 0
1225  *             value means "do page table walk over the current vma,"
1226  *             and a negative one means "abort current page table walk
1227  *             right now." 1 means "skip the current vma."
1228  * @mm:        mm_struct representing the target process of page table walk
1229  * @vma:       vma currently walked (NULL if walking outside vmas)
1230  * @private:   private data for callbacks' usage
1231  *
1232  * (see the comment on walk_page_range() for more details)
1233  */
1234 struct mm_walk {
1235         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1236                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1237         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1238                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1239         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1240                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1241         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1242                         struct mm_walk *walk);
1243         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1244                              unsigned long addr, unsigned long next,
1245                              struct mm_walk *walk);
1246         int (*test_walk)(unsigned long addr, unsigned long next,
1247                         struct mm_walk *walk);
1248         struct mm_struct *mm;
1249         struct vm_area_struct *vma;
1250         void *private;
1251 };
1252
1253 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1254                 struct mm_walk *walk);
1255 int walk_page_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mm_walk *walk);
1256 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1257                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1258 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1259                         struct vm_area_struct *vma);
1260 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1261                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1262 int follow_pte_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1263                              pte_t **ptepp, pmd_t **pmdpp, spinlock_t **ptlp);
1264 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1265         unsigned long *pfn);
1266 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1267                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1268 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1269                         void *buf, int len, int write);
1270
1271 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1272                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1273 {
1274         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1275 }
1276
1277 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1278 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1279 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1280 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1281 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1282 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1283 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1284
1285 #ifdef CONFIG_MMU
1286 extern int handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1287                 unsigned int flags);
1288 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1289                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1290                             bool *unlocked);
1291 #else
1292 static inline int handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
1293                 unsigned long address, unsigned int flags)
1294 {
1295         /* should never happen if there's no MMU */
1296         BUG();
1297         return VM_FAULT_SIGBUS;
1298 }
1299 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1300                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1301                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
1302 {
1303         /* should never happen if there's no MMU */
1304         BUG();
1305         return -EFAULT;
1306 }
1307 #endif
1308
1309 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len,
1310                 unsigned int gup_flags);
1311 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1312                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1313 extern int __access_remote_vm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1314                 unsigned long addr, void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1315
1316 long get_user_pages_remote(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1317                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1318                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1319                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
1320 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1321                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1322                             struct vm_area_struct **vmas);
1323 long get_user_pages_locked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1324                     unsigned int gup_flags, struct page **pages, int *locked);
1325 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1326                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
1327 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1328                         struct page **pages);
1329
1330 /* Container for pinned pfns / pages */
1331 struct frame_vector {
1332         unsigned int nr_allocated;      /* Number of frames we have space for */
1333         unsigned int nr_frames; /* Number of frames stored in ptrs array */
1334         bool got_ref;           /* Did we pin pages by getting page ref? */
1335         bool is_pfns;           /* Does array contain pages or pfns? */
1336         void *ptrs[0];          /* Array of pinned pfns / pages. Use
1337                                  * pfns_vector_pages() or pfns_vector_pfns()
1338                                  * for access */
1339 };
1340
1341 struct frame_vector *frame_vector_create(unsigned int nr_frames);
1342 void frame_vector_destroy(struct frame_vector *vec);
1343 int get_vaddr_frames(unsigned long start, unsigned int nr_pfns,
1344                      unsigned int gup_flags, struct frame_vector *vec);
1345 void put_vaddr_frames(struct frame_vector *vec);
1346 int frame_vector_to_pages(struct frame_vector *vec);
1347 void frame_vector_to_pfns(struct frame_vector *vec);
1348
1349 static inline unsigned int frame_vector_count(struct frame_vector *vec)
1350 {
1351         return vec->nr_frames;
1352 }
1353
1354 static inline struct page **frame_vector_pages(struct frame_vector *vec)
1355 {
1356         if (vec->is_pfns) {
1357                 int err = frame_vector_to_pages(vec);
1358
1359                 if (err)
1360                         return ERR_PTR(err);
1361         }
1362         return (struct page **)(vec->ptrs);
1363 }
1364
1365 static inline unsigned long *frame_vector_pfns(struct frame_vector *vec)
1366 {
1367         if (!vec->is_pfns)
1368                 frame_vector_to_pfns(vec);
1369         return (unsigned long *)(vec->ptrs);
1370 }
1371
1372 struct kvec;
1373 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1374                         struct page **pages);
1375 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1376 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1377
1378 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1379 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1380                               unsigned int length);
1381
1382 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1383 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1384 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1385                                 struct page *page);
1386 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1387 void account_page_cleaned(struct page *page, struct address_space *mapping,
1388                           struct bdi_writeback *wb);
1389 int set_page_dirty(struct page *page);
1390 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1391 void cancel_dirty_page(struct page *page);
1392 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1393
1394 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1395
1396 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
1397 {
1398         return !vma->vm_ops;
1399 }
1400
1401 #ifdef CONFIG_SHMEM
1402 /*
1403  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
1404  * paths in userfault.
1405  */
1406 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
1407 #else
1408 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
1409 #endif
1410
1411 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
1412
1413 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1414                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1415                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1416                 bool need_rmap_locks);
1417 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1418                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1419                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1420 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1421                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1422                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1423
1424 /*
1425  * doesn't attempt to fault and will return short.
1426  */
1427 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1428                           struct page **pages);
1429 /*
1430  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1431  */
1432 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1433 {
1434         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1435
1436 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1437         /*
1438          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1439          * But it's never be expected number for users.
1440          */
1441         if (val < 0)
1442                 val = 0;
1443 #endif
1444         return (unsigned long)val;
1445 }
1446
1447 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1448 {
1449         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1450 }
1451
1452 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1453 {
1454         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1455 }
1456
1457 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1458 {
1459         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1460 }
1461
1462 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
1463 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
1464 {
1465         if (PageSwapBacked(page))
1466                 return MM_SHMEMPAGES;
1467         return MM_FILEPAGES;
1468 }
1469
1470 static inline int mm_counter(struct page *page)
1471 {
1472         if (PageAnon(page))
1473                 return MM_ANONPAGES;
1474         return mm_counter_file(page);
1475 }
1476
1477 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1478 {
1479         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1480                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
1481                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
1482 }
1483
1484 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1485 {
1486         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1487 }
1488
1489 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1490 {
1491         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1492 }
1493
1494 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1495 {
1496         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1497
1498         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1499                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1500 }
1501
1502 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1503 {
1504         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1505                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1506 }
1507
1508 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1509 {
1510         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1511 }
1512
1513 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1514                                          struct mm_struct *mm)
1515 {
1516         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1517
1518         if (*maxrss < hiwater_rss)
1519                 *maxrss = hiwater_rss;
1520 }
1521
1522 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1523 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1524 #else
1525 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1526 {
1527 }
1528 #endif
1529
1530 #ifndef __HAVE_ARCH_PTE_DEVMAP
1531 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
1532 {
1533         return 0;
1534 }
1535 #endif
1536
1537 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
1538
1539 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1540                                spinlock_t **ptl);
1541 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1542                                     spinlock_t **ptl)
1543 {
1544         pte_t *ptep;
1545         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1546         return ptep;
1547 }
1548
1549 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1550 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1551                                                 unsigned long address)
1552 {
1553         return 0;
1554 }
1555 #else
1556 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1557 #endif
1558
1559 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1560 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
1561                                                 unsigned long address)
1562 {
1563         return 0;
1564 }
1565 #else
1566 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
1567 #endif
1568
1569 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1570 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1571                                                 unsigned long address)
1572 {
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm) {}
1577
1578 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1579 {
1580         return 0;
1581 }
1582
1583 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1584 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1585
1586 #else
1587 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1588
1589 static inline void mm_nr_pmds_init(struct mm_struct *mm)
1590 {
1591         atomic_long_set(&mm->nr_pmds, 0);
1592 }
1593
1594 static inline unsigned long mm_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1595 {
1596         return atomic_long_read(&mm->nr_pmds);
1597 }
1598
1599 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1600 {
1601         atomic_long_inc(&mm->nr_pmds);
1602 }
1603
1604 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1605 {
1606         atomic_long_dec(&mm->nr_pmds);
1607 }
1608 #endif
1609
1610 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1611 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1612
1613 /*
1614  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1615  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1616  */
1617 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1618
1619 #ifndef __ARCH_HAS_5LEVEL_HACK
1620 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1621                 unsigned long address)
1622 {
1623         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
1624                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
1625 }
1626
1627 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
1628                 unsigned long address)
1629 {
1630         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
1631                 NULL : pud_offset(p4d, address);
1632 }
1633 #endif /* !__ARCH_HAS_5LEVEL_HACK */
1634
1635 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1636 {
1637         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1638                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1639 }
1640 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1641
1642 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1643 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1644 void __init ptlock_cache_init(void);
1645 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1646 extern void ptlock_free(struct page *page);
1647
1648 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1649 {
1650         return page->ptl;
1651 }
1652 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1653 static inline void ptlock_cache_init(void)
1654 {
1655 }
1656
1657 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1658 {
1659         return true;
1660 }
1661
1662 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1663 {
1664 }
1665
1666 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1667 {
1668         return &page->ptl;
1669 }
1670 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1671
1672 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1673 {
1674         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1675 }
1676
1677 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1678 {
1679         /*
1680          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1681          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1682          *
1683          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1684          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
1685          */
1686         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1687         if (!ptlock_alloc(page))
1688                 return false;
1689         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1690         return true;
1691 }
1692
1693 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1694 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1695 {
1696         page->mapping = NULL;
1697         ptlock_free(page);
1698 }
1699
1700 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1701 /*
1702  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1703  */
1704 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1705 {
1706         return &mm->page_table_lock;
1707 }
1708 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1709 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1710 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1711 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1712
1713 static inline void pgtable_init(void)
1714 {
1715         ptlock_cache_init();
1716         pgtable_cache_init();
1717 }
1718
1719 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1720 {
1721         if (!ptlock_init(page))
1722                 return false;
1723         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1724         return true;
1725 }
1726
1727 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1728 {
1729         pte_lock_deinit(page);
1730         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1731 }
1732
1733 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1734 ({                                                      \
1735         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1736         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1737         *(ptlp) = __ptl;                                \
1738         spin_lock(__ptl);                               \
1739         __pte;                                          \
1740 })
1741
1742 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1743         spin_unlock(ptl);                               \
1744         pte_unmap(pte);                                 \
1745 } while (0)
1746
1747 #define pte_alloc(mm, pmd, address)                     \
1748         (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))
1749
1750 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1751         (pte_alloc(mm, pmd, address) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
1752
1753 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1754         (pte_alloc(mm, pmd, address) ?                  \
1755                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1756
1757 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1758         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1759                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1760
1761 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1762
1763 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1764 {
1765         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1766         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1767 }
1768
1769 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1770 {
1771         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1772 }
1773
1774 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1775 {
1776 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1777         page->pmd_huge_pte = NULL;
1778 #endif
1779         return ptlock_init(page);
1780 }
1781
1782 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1783 {
1784 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1785         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1786 #endif
1787         ptlock_free(page);
1788 }
1789
1790 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1791
1792 #else
1793
1794 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1795 {
1796         return &mm->page_table_lock;
1797 }
1798
1799 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1800 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1801
1802 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1803
1804 #endif
1805
1806 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1807 {
1808         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1809         spin_lock(ptl);
1810         return ptl;
1811 }
1812
1813 /*
1814  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
1815  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
1816  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
1817  * which need to be converted from page_table_lock.
1818  */
1819 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
1820 {
1821         return &mm->page_table_lock;
1822 }
1823
1824 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
1825 {
1826         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
1827
1828         spin_lock(ptl);
1829         return ptl;
1830 }
1831
1832 extern void __init pagecache_init(void);
1833 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1834 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1835                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1836 extern void free_initmem(void);
1837
1838 /*
1839  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1840  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1841  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1842  * Return pages freed into the buddy system.
1843  */
1844 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1845                                         int poison, char *s);
1846
1847 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1848 /*
1849  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1850  * and totalram_pages.
1851  */
1852 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1853 #endif
1854
1855 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1856 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1857
1858 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
1859
1860 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1861 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1862 {
1863         ClearPageReserved(page);
1864         init_page_count(page);
1865         __free_page(page);
1866 }
1867
1868 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1869 {
1870         __free_reserved_page(page);
1871         adjust_managed_page_count(page, 1);
1872 }
1873
1874 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1875 {
1876         SetPageReserved(page);
1877         adjust_managed_page_count(page, -1);
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1882  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1883  * range [0, UCHAR_MAX].
1884  * Return pages freed into the buddy system.
1885  */
1886 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1887 {
1888         extern char __init_begin[], __init_end[];
1889
1890         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1891                                   poison, "unused kernel");
1892 }
1893
1894 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1895 {
1896         int nid;
1897         unsigned long phys_pages = 0;
1898
1899         for_each_online_node(nid)
1900                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1901
1902         return phys_pages;
1903 }
1904
1905 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1906 /*
1907  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1908  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1909  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1910  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1911  * free_area_init_node()
1912  *
1913  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1914  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1915  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1916  * usage, an architecture is expected to do something like
1917  *
1918  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1919  *                                                       max_highmem_pfn};
1920  * for_each_valid_physical_page_range()
1921  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1922  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1923  *
1924  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1925  * registered physical page range.  Similarly
1926  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1927  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1928  *
1929  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1930  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1931  */
1932 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1933 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1934 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1935                                                 unsigned long end_pfn);
1936 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1937                                                 unsigned long end_pfn);
1938 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1939                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1940 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1941 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1942                                                 unsigned long max_low_pfn);
1943 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1944
1945 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1946
1947 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1948     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1949 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1950                                         struct mminit_pfnnid_cache *state)
1951 {
1952         return 0;
1953 }
1954 #else
1955 /* please see mm/page_alloc.c */
1956 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1957 /* there is a per-arch backend function. */
1958 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
1959                                         struct mminit_pfnnid_cache *state);
1960 #endif
1961
1962 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1963 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1964                                 unsigned long, enum memmap_context);
1965 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1966 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1967 extern void mem_init(void);
1968 extern void __init mmap_init(void);
1969 extern void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask);
1970 extern long si_mem_available(void);
1971 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1972 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1973 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
1974 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
1975 #endif
1976
1977 extern __printf(3, 4)
1978 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
1979
1980 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1981
1982 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1983 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1984
1985 /* page_alloc.c */
1986 extern int min_free_kbytes;
1987 extern int watermark_scale_factor;
1988
1989 /* nommu.c */
1990 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1991 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1992
1993 /* interval_tree.c */
1994 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1995                               struct rb_root *root);
1996 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1997                                     struct vm_area_struct *prev,
1998                                     struct rb_root *root);
1999 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
2000                               struct rb_root *root);
2001 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
2002                                 unsigned long start, unsigned long last);
2003 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
2004                                 unsigned long start, unsigned long last);
2005
2006 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
2007         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
2008              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
2009
2010 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
2011                                    struct rb_root *root);
2012 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
2013                                    struct rb_root *root);
2014 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
2015         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
2016 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
2017         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
2018 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
2019 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
2020 #endif
2021
2022 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
2023         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
2024              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
2025
2026 /* mmap.c */
2027 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
2028 extern int __vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2029         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert,
2030         struct vm_area_struct *expand);
2031 static inline int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2032         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert)
2033 {
2034         return __vma_adjust(vma, start, end, pgoff, insert, NULL);
2035 }
2036 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
2037         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
2038         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
2039         struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx);
2040 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
2041 extern int __split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2042         unsigned long addr, int new_below);
2043 extern int split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2044         unsigned long addr, int new_below);
2045 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
2046 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2047         struct rb_node **, struct rb_node *);
2048 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
2049 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
2050         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
2051         bool *need_rmap_locks);
2052 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
2053
2054 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
2055                                     unsigned long new,
2056                                     unsigned long start,
2057                                     unsigned long end_data,
2058                                     unsigned long start_data)
2059 {
2060         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
2061                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
2062                         return -ENOSPC;
2063         }
2064
2065         return 0;
2066 }
2067
2068 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
2069 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
2070
2071 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2072 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
2073 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
2074
2075 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
2076 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
2077
2078 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
2079                                    const struct vm_special_mapping *sm);
2080 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2081                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2082                                    unsigned long flags,
2083                                    const struct vm_special_mapping *spec);
2084 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
2085 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2086                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2087                                    unsigned long flags, struct page **pages);
2088
2089 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2090
2091 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
2092         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
2093         struct list_head *uf);
2094 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
2095         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2096         vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff, unsigned long *populate,
2097         struct list_head *uf);
2098 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
2099                      struct list_head *uf);
2100
2101 static inline unsigned long
2102 do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
2103         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2104         unsigned long pgoff, unsigned long *populate,
2105         struct list_head *uf)
2106 {
2107         return do_mmap(file, addr, len, prot, flags, 0, pgoff, populate, uf);
2108 }
2109
2110 #ifdef CONFIG_MMU
2111 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
2112                          int ignore_errors);
2113 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
2114 {
2115         /* Ignore errors */
2116         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
2117 }
2118 #else
2119 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
2120 #endif
2121
2122 /* These take the mm semaphore themselves */
2123 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
2124 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2125 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
2126 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
2127         unsigned long, unsigned long,
2128         unsigned long, unsigned long);
2129
2130 struct vm_unmapped_area_info {
2131 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
2132         unsigned long flags;
2133         unsigned long length;
2134         unsigned long low_limit;
2135         unsigned long high_limit;
2136         unsigned long align_mask;
2137         unsigned long align_offset;
2138 };
2139
2140 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
2141 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
2142
2143 /*
2144  * Search for an unmapped address range.
2145  *
2146  * We are looking for a range that:
2147  * - does not intersect with any VMA;
2148  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
2149  * - is at least the desired size.
2150  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
2151  */
2152 static inline unsigned long
2153 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
2154 {
2155         if (info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN)
2156                 return unmapped_area_topdown(info);
2157         else
2158                 return unmapped_area(info);
2159 }
2160
2161 /* truncate.c */
2162 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
2163 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
2164                                        loff_t lstart, loff_t lend);
2165 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
2166
2167 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
2168 extern int filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
2169 extern void filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2170                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
2171 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
2172
2173 /* mm/page-writeback.c */
2174 int write_one_page(struct page *page, int wait);
2175 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
2176
2177 /* readahead.c */
2178 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
2179 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
2180
2181 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
2182                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
2183
2184 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
2185                                struct file_ra_state *ra,
2186                                struct file *filp,
2187                                pgoff_t offset,
2188                                unsigned long size);
2189
2190 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
2191                                 struct file_ra_state *ra,
2192                                 struct file *filp,
2193                                 struct page *pg,
2194                                 pgoff_t offset,
2195                                 unsigned long size);
2196
2197 extern unsigned long stack_guard_gap;
2198 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
2199 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2200
2201 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
2202 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
2203                 unsigned long address);
2204 #if VM_GROWSUP
2205 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2206 #else
2207   #define expand_upwards(vma, address) (0)
2208 #endif
2209
2210 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
2211 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
2212 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
2213                                              struct vm_area_struct **pprev);
2214
2215 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
2216    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
2217 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
2218 {
2219         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
2220
2221         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
2222                 vma = NULL;
2223         return vma;
2224 }
2225
2226 static inline unsigned long vm_start_gap(struct vm_area_struct *vma)
2227 {
2228         unsigned long vm_start = vma->vm_start;
2229
2230         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) {
2231                 vm_start -= stack_guard_gap;
2232                 if (vm_start > vma->vm_start)
2233                         vm_start = 0;
2234         }
2235         return vm_start;
2236 }
2237
2238 static inline unsigned long vm_end_gap(struct vm_area_struct *vma)
2239 {
2240         unsigned long vm_end = vma->vm_end;
2241
2242         if (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) {
2243                 vm_end += stack_guard_gap;
2244                 if (vm_end < vma->vm_end)
2245                         vm_end = -PAGE_SIZE;
2246         }
2247         return vm_end;
2248 }
2249
2250 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2251 {
2252         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2253 }
2254
2255 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2256 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2257                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2258 {
2259         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2260
2261         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2262                 vma = NULL;
2263
2264         return vma;
2265 }
2266
2267 #ifdef CONFIG_MMU
2268 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2269 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2270 #else
2271 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2272 {
2273         return __pgprot(0);
2274 }
2275 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2276 {
2277         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2278 }
2279 #endif
2280
2281 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2282 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2283                         unsigned long start, unsigned long end);
2284 #endif
2285
2286 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2287 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2288                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2289 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2290 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2291                         unsigned long pfn);
2292 int vm_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2293                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
2294 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2295                         pfn_t pfn);
2296 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2297
2298
2299 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2300                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2301                               unsigned int *page_mask);
2302
2303 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2304                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2305 {
2306         unsigned int unused_page_mask;
2307         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2308 }
2309
2310 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2311 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2312 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2313 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2314 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2315 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2316                                  * and return without waiting upon it */
2317 #define FOLL_POPULATE   0x40    /* fault in page */
2318 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2319 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2320 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2321 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2322 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2323 #define FOLL_MLOCK      0x1000  /* lock present pages */
2324 #define FOLL_REMOTE     0x2000  /* we are working on non-current tsk/mm */
2325 #define FOLL_COW        0x4000  /* internal GUP flag */
2326
2327 static inline int vm_fault_to_errno(int vm_fault, int foll_flags)
2328 {
2329         if (vm_fault & VM_FAULT_OOM)
2330                 return -ENOMEM;
2331         if (vm_fault & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
2332                 return (foll_flags & FOLL_HWPOISON) ? -EHWPOISON : -EFAULT;
2333         if (vm_fault & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
2334                 return -EFAULT;
2335         return 0;
2336 }
2337
2338 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2339                         void *data);
2340 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2341                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2342
2343
2344 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2345 extern bool page_poisoning_enabled(void);
2346 extern void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2347 extern bool page_is_poisoned(struct page *page);
2348 #else
2349 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
2350 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages,
2351                                         int enable) { }
2352 static inline bool page_is_poisoned(struct page *page) { return false; }
2353 #endif
2354
2355 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2356 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2357 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2358
2359 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2360 {
2361         return _debug_pagealloc_enabled;
2362 }
2363
2364 static inline void
2365 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2366 {
2367         if (!debug_pagealloc_enabled())
2368                 return;
2369
2370         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2371 }
2372 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2373 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2374 #endif  /* CONFIG_HIBERNATION */
2375 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2376 static inline void
2377 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2378 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2379 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2380 #endif  /* CONFIG_HIBERNATION */
2381 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2382 {
2383         return false;
2384 }
2385 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2386
2387 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2388 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2389 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2390 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2391 #else
2392 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2393 {
2394         return NULL;
2395 }
2396 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2397 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2398 {
2399         return 0;
2400 }
2401 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2402
2403 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
2404
2405 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2406 extern int sysctl_drop_caches;
2407 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2408                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2409 #endif
2410
2411 void drop_slab(void);
2412 void drop_slab_node(int nid);
2413
2414 #ifndef CONFIG_MMU
2415 #define randomize_va_space 0
2416 #else
2417 extern int randomize_va_space;
2418 #endif
2419
2420 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2421 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2422
2423 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2424                                    unsigned long pnum_begin,
2425                                    unsigned long pnum_end,
2426                                    unsigned long map_count,
2427                                    int nodeid);
2428
2429 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2430 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2431 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2432 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
2433 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2434 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2435 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2436 struct vmem_altmap;
2437 void *__vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node,
2438                 struct vmem_altmap *altmap);
2439 static inline void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node)
2440 {
2441         return __vmemmap_alloc_block_buf(size, node, NULL);
2442 }
2443
2444 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2445 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2446                                int node);
2447 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2448 void vmemmap_populate_print_last(void);
2449 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2450 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2451 #endif
2452 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2453                                   unsigned long size);
2454
2455 enum mf_flags {
2456         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2457         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2458         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2459         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2460 };
2461 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2462 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2463 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2464 extern int get_hwpoison_page(struct page *page);
2465 #define put_hwpoison_page(page) put_page(page)
2466 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2467 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2468 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2469 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2470 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2471
2472
2473 /*
2474  * Error handlers for various types of pages.
2475  */
2476 enum mf_result {
2477         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
2478         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
2479         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
2480         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
2481 };
2482
2483 enum mf_action_page_type {
2484         MF_MSG_KERNEL,
2485         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
2486         MF_MSG_SLAB,
2487         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
2488         MF_MSG_POISONED_HUGE,
2489         MF_MSG_HUGE,
2490         MF_MSG_FREE_HUGE,
2491         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
2492         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
2493         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
2494         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
2495         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
2496         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
2497         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
2498         MF_MSG_DIRTY_LRU,
2499         MF_MSG_CLEAN_LRU,
2500         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
2501         MF_MSG_BUDDY,
2502         MF_MSG_BUDDY_2ND,
2503         MF_MSG_UNKNOWN,
2504 };
2505
2506 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2507 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2508                             unsigned long addr,
2509                             unsigned int pages_per_huge_page);
2510 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2511                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2512                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2513 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
2514                                 const void __user *usr_src,
2515                                 unsigned int pages_per_huge_page,
2516                                 bool allow_pagefault);
2517 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2518
2519 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2520
2521 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2522 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2523 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2524
2525 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2526 {
2527         return _debug_guardpage_minorder;
2528 }
2529
2530 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2531 {
2532         return _debug_guardpage_enabled;
2533 }
2534
2535 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2536 {
2537         struct page_ext *page_ext;
2538
2539         if (!debug_guardpage_enabled())
2540                 return false;
2541
2542         page_ext = lookup_page_ext(page);
2543         if (unlikely(!page_ext))
2544                 return false;
2545
2546         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2547 }
2548 #else
2549 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2550 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2551 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2552 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2553
2554 #if MAX_NUMNODES > 1
2555 void __init setup_nr_node_ids(void);
2556 #else
2557 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2558 #endif
2559
2560 #endif /* __KERNEL__ */
2561 #endif /* _LINUX_MM_H */