mm: drop support of non-linear mapping from unmap/zap codepath
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/mmdebug.h>
9 #include <linux/gfp.h>
10 #include <linux/bug.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mmzone.h>
13 #include <linux/rbtree.h>
14 #include <linux/atomic.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/mm_types.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21 #include <linux/resource.h>
22 #include <linux/page_ext.h>
23
24 struct mempolicy;
25 struct anon_vma;
26 struct anon_vma_chain;
27 struct file_ra_state;
28 struct user_struct;
29 struct writeback_control;
30
31 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
32 extern unsigned long max_mapnr;
33
34 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
35 {
36         max_mapnr = limit;
37 }
38 #else
39 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
40 #endif
41
42 extern unsigned long totalram_pages;
43 extern void * high_memory;
44 extern int page_cluster;
45
46 #ifdef CONFIG_SYSCTL
47 extern int sysctl_legacy_va_layout;
48 #else
49 #define sysctl_legacy_va_layout 0
50 #endif
51
52 #include <asm/page.h>
53 #include <asm/pgtable.h>
54 #include <asm/processor.h>
55
56 #ifndef __pa_symbol
57 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
58 #endif
59
60 /*
61  * To prevent common memory management code establishing
62  * a zero page mapping on a read fault.
63  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
64  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
65  * related to the physical page in case of virtualization.
66  */
67 #ifndef mm_forbids_zeropage
68 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
69 #endif
70
71 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
72 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
73
74 extern int sysctl_overcommit_memory;
75 extern int sysctl_overcommit_ratio;
76 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
77
78 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
79                                     size_t *, loff_t *);
80 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
81                                     size_t *, loff_t *);
82
83 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
84
85 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
86 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
87
88 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
89 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
90
91 /*
92  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
93  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
94  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
95  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
96  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
97  * mmap() functions).
98  */
99
100 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
101
102 #ifndef CONFIG_MMU
103 extern struct rb_root nommu_region_tree;
104 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
105
106 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
107 #endif
108
109 /*
110  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
111  */
112 #define VM_NONE         0x00000000
113
114 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
115 #define VM_WRITE        0x00000002
116 #define VM_EXEC         0x00000004
117 #define VM_SHARED       0x00000008
118
119 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
120 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
121 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
122 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
123 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
124
125 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
126 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
127 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
128
129 #define VM_LOCKED       0x00002000
130 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
131
132                                         /* Used by sys_madvise() */
133 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
134 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
135
136 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
137 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
138 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
139 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
140 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
141 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
142 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
143 #define VM_ARCH_2       0x02000000
144 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
145
146 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
147 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
148 #else
149 # define VM_SOFTDIRTY   0
150 #endif
151
152 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
153 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
154 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
155 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
156
157 #if defined(CONFIG_X86)
158 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
159 #elif defined(CONFIG_PPC)
160 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
161 #elif defined(CONFIG_PARISC)
162 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
163 #elif defined(CONFIG_METAG)
164 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
165 #elif defined(CONFIG_IA64)
166 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
167 #elif !defined(CONFIG_MMU)
168 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
169 #endif
170
171 #if defined(CONFIG_X86)
172 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
173 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
174 #endif
175
176 #ifndef VM_GROWSUP
177 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
178 #endif
179
180 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
181 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
182
183 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
184 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
185 #endif
186
187 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
188 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
189 #else
190 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
191 #endif
192
193 /*
194  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
195  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
196  */
197 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
198
199 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
200 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
201
202 /*
203  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
204  * low four bits) to a page protection mask..
205  */
206 extern pgprot_t protection_map[16];
207
208 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
209 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
210 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
211 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
212 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x10    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
213 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x20    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
214 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x40    /* second try */
215 #define FAULT_FLAG_USER         0x80    /* The fault originated in userspace */
216
217 /*
218  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
219  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
220  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
221  *
222  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
223  * is used, one may implement ->remap_pages to get nonlinear mapping support.
224  */
225 struct vm_fault {
226         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
227         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
228         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
229
230         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
231                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
232                                          * is set (which is also implied by
233                                          * VM_FAULT_ERROR).
234                                          */
235         /* for ->map_pages() only */
236         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
237                                          * max_pgoff inclusive */
238         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
239 };
240
241 /*
242  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
243  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
244  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
245  */
246 struct vm_operations_struct {
247         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
248         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
249         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
250         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
251
252         /* notification that a previously read-only page is about to become
253          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
254         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
255
256         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
257          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
258          */
259         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
260                       void *buf, int len, int write);
261
262         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
263          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
264          * vma to be dumped unconditionally. */
265         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
266
267 #ifdef CONFIG_NUMA
268         /*
269          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
270          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
271          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
272          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
273          * mempolicy.
274          */
275         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
276
277         /*
278          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
279          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
280          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
281          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
282          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
283          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
284          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
285          * policy.
286          */
287         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
288                                         unsigned long addr);
289 #endif
290         /* called by sys_remap_file_pages() to populate non-linear mapping */
291         int (*remap_pages)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
292                            unsigned long size, pgoff_t pgoff);
293 };
294
295 struct mmu_gather;
296 struct inode;
297
298 #define page_private(page)              ((page)->private)
299 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
300
301 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
302 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
303 {
304         page->index = migratetype;
305 }
306
307 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
308 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
309 {
310         return page->index;
311 }
312
313 /*
314  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
315  * files which need it (119 of them)
316  */
317 #include <linux/page-flags.h>
318 #include <linux/huge_mm.h>
319
320 /*
321  * Methods to modify the page usage count.
322  *
323  * What counts for a page usage:
324  * - cache mapping   (page->mapping)
325  * - private data    (page->private)
326  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
327  *   is counted separately
328  *
329  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
330  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
331  */
332
333 /*
334  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
335  */
336 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
337 {
338         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
339         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
340 }
341
342 /*
343  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
344  * that is the case.
345  * This can be called when MMU is off so it must not access
346  * any of the virtual mappings.
347  */
348 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
349 {
350         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
351 }
352
353 /*
354  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
355  * that is the case.
356  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
357  * This can be called when MMU is off so it must not access
358  * any of the virtual mappings.
359  */
360 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
361 {
362         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
363 }
364
365 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
366 extern int region_is_ram(resource_size_t phys_addr, unsigned long size);
367
368 /* Support for virtually mapped pages */
369 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
370 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
371
372 /*
373  * Determine if an address is within the vmalloc range
374  *
375  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
376  * is no special casing required.
377  */
378 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
379 {
380 #ifdef CONFIG_MMU
381         unsigned long addr = (unsigned long)x;
382
383         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
384 #else
385         return 0;
386 #endif
387 }
388 #ifdef CONFIG_MMU
389 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
390 #else
391 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
392 {
393         return 0;
394 }
395 #endif
396
397 extern void kvfree(const void *addr);
398
399 static inline void compound_lock(struct page *page)
400 {
401 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
402         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
403         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
404 #endif
405 }
406
407 static inline void compound_unlock(struct page *page)
408 {
409 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
410         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
411         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
412 #endif
413 }
414
415 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
416 {
417         unsigned long uninitialized_var(flags);
418 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
419         local_irq_save(flags);
420         compound_lock(page);
421 #endif
422         return flags;
423 }
424
425 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
426                                               unsigned long flags)
427 {
428 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
429         compound_unlock(page);
430         local_irq_restore(flags);
431 #endif
432 }
433
434 static inline struct page *compound_head_by_tail(struct page *tail)
435 {
436         struct page *head = tail->first_page;
437
438         /*
439          * page->first_page may be a dangling pointer to an old
440          * compound page, so recheck that it is still a tail
441          * page before returning.
442          */
443         smp_rmb();
444         if (likely(PageTail(tail)))
445                 return head;
446         return tail;
447 }
448
449 /*
450  * Since either compound page could be dismantled asynchronously in THP
451  * or we access asynchronously arbitrary positioned struct page, there
452  * would be tail flag race. To handle this race, we should call
453  * smp_rmb() before checking tail flag. compound_head_by_tail() did it.
454  */
455 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
456 {
457         if (unlikely(PageTail(page)))
458                 return compound_head_by_tail(page);
459         return page;
460 }
461
462 /*
463  * If we access compound page synchronously such as access to
464  * allocated page, there is no need to handle tail flag race, so we can
465  * check tail flag directly without any synchronization primitive.
466  */
467 static inline struct page *compound_head_fast(struct page *page)
468 {
469         if (unlikely(PageTail(page)))
470                 return page->first_page;
471         return page;
472 }
473
474 /*
475  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
476  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
477  * and atomic_add_negative(-1).
478  */
479 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
480 {
481         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
482 }
483
484 static inline int page_mapcount(struct page *page)
485 {
486         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
487 }
488
489 static inline int page_count(struct page *page)
490 {
491         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
492 }
493
494 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
495 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
496 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
497 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
498 {
499         return 0;
500 }
501 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
502
503 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
504 {
505         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
506 }
507
508 /*
509  * This takes a head page as parameter and tells if the
510  * tail page reference counting can be skipped.
511  *
512  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
513  * any given page where they return true here, until all tail pins
514  * have been released.
515  */
516 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
517 {
518         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
519         return __compound_tail_refcounted(page);
520 }
521
522 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
523 {
524         /*
525          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
526          */
527         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTail(page), page);
528         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) < 0, page);
529         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) != 0, page);
530         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
531                 atomic_inc(&page->_mapcount);
532 }
533
534 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
535
536 static inline void get_page(struct page *page)
537 {
538         if (unlikely(PageTail(page)))
539                 if (likely(__get_page_tail(page)))
540                         return;
541         /*
542          * Getting a normal page or the head of a compound page
543          * requires to already have an elevated page->_count.
544          */
545         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
546         atomic_inc(&page->_count);
547 }
548
549 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
550 {
551         struct page *page = virt_to_page(x);
552
553         /*
554          * We don't need to worry about synchronization of tail flag
555          * when we call virt_to_head_page() since it is only called for
556          * already allocated page and this page won't be freed until
557          * this virt_to_head_page() is finished. So use _fast variant.
558          */
559         return compound_head_fast(page);
560 }
561
562 /*
563  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
564  * the first time (boot or memory hotplug)
565  */
566 static inline void init_page_count(struct page *page)
567 {
568         atomic_set(&page->_count, 1);
569 }
570
571 /*
572  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
573  * (see mm/page_alloc.c).
574  *
575  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
576  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
577  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
578  * efficiently by most CPU architectures.
579  */
580 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
581
582 static inline int PageBuddy(struct page *page)
583 {
584         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
585 }
586
587 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
588 {
589         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
590         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
591 }
592
593 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
594 {
595         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBuddy(page), page);
596         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
597 }
598
599 #define PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE (-256)
600
601 static inline int PageBalloon(struct page *page)
602 {
603         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE;
604 }
605
606 static inline void __SetPageBalloon(struct page *page)
607 {
608         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
609         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE);
610 }
611
612 static inline void __ClearPageBalloon(struct page *page)
613 {
614         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBalloon(page), page);
615         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
616 }
617
618 void put_page(struct page *page);
619 void put_pages_list(struct list_head *pages);
620
621 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
622 int split_free_page(struct page *page);
623
624 /*
625  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
626  * prototype for that function and accessor functions.
627  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
628  */
629 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
630
631 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
632                                                 compound_page_dtor *dtor)
633 {
634         page[1].lru.next = (void *)dtor;
635 }
636
637 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
638 {
639         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
640 }
641
642 static inline int compound_order(struct page *page)
643 {
644         if (!PageHead(page))
645                 return 0;
646         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
647 }
648
649 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
650 {
651         page[1].lru.prev = (void *)order;
652 }
653
654 #ifdef CONFIG_MMU
655 /*
656  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
657  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
658  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
659  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
660  */
661 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
662 {
663         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
664                 pte = pte_mkwrite(pte);
665         return pte;
666 }
667
668 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
669                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
670 #endif
671
672 /*
673  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
674  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
675  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
676  * only one copy in memory, at most, normally.
677  *
678  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
679  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
680  *   freelist management in the buddy allocator.
681  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
682  *
683  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
684  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
685  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
686  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
687  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
688  *
689  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
690  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
691  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
692  * and page->virtual store page management information, but all other fields
693  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
694  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
695  * subsequently been given references to it.
696  *
697  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
698  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
699  * The following discussion applies only to them.
700  *
701  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
702  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
703  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
704  * into the filesystem to release these pages.
705  *
706  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
707  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
708  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
709  *
710  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
711  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
712  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
713  *
714  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
715  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
716  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
717  *
718  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
719  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
720  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
721  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
722  *
723  * All pagecache pages may be subject to I/O:
724  * - inode pages may need to be read from disk,
725  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
726  *   to be written back to the inode on disk,
727  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
728  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
729  *   back into memory.
730  */
731
732 /*
733  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
734  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
735  */
736
737 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
738 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
739 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
740 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
741 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
742
743 /*
744  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
745  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
746  * the compiler will optimise away reference to them.
747  */
748 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
749 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
750 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
751 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
752
753 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
754 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
755 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
756 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
757                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
758 #else
759 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
760 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
761                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
762 #endif
763
764 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
765
766 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
767 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
768 #endif
769
770 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
771 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
772 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
773 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
774 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
775
776 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
777 {
778         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
779 }
780
781 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
782 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
783 #endif
784
785 /*
786  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
787  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
788  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
789  * node id available in page flags.
790  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
791  * pages in a zone.
792  */
793 static inline int page_zone_id(struct page *page)
794 {
795         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
796 }
797
798 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
799 {
800 #ifdef CONFIG_NUMA
801         return zone->node;
802 #else
803         return 0;
804 #endif
805 }
806
807 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
808 extern int page_to_nid(const struct page *page);
809 #else
810 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
811 {
812         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
813 }
814 #endif
815
816 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
817 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
818 {
819         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
820 }
821
822 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
823 {
824         return cpupid & LAST__PID_MASK;
825 }
826
827 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
828 {
829         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
830 }
831
832 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
833 {
834         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
835 }
836
837 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
838 {
839         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
840 }
841
842 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
843 {
844         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
845 }
846
847 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
848 {
849         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
850 }
851
852 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
853 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
854 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
855 {
856         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
857 }
858
859 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
860 {
861         return page->_last_cpupid;
862 }
863 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
864 {
865         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
866 }
867 #else
868 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
869 {
870         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
871 }
872
873 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
874
875 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
876 {
877         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
878
879         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
880         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
881 }
882 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
883 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
884 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
885 {
886         return page_to_nid(page); /* XXX */
887 }
888
889 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
890 {
891         return page_to_nid(page); /* XXX */
892 }
893
894 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
895 {
896         return -1;
897 }
898
899 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
900 {
901         return -1;
902 }
903
904 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
905 {
906         return -1;
907 }
908
909 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
910 {
911         return -1;
912 }
913
914 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
915 {
916         return 1;
917 }
918
919 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
920 {
921 }
922
923 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
924 {
925         return false;
926 }
927 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
928
929 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
930 {
931         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
932 }
933
934 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
935 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
936 {
937         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
938         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
939 }
940
941 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
942 {
943         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
944 }
945 #endif
946
947 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
948 {
949         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
950         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
951 }
952
953 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
954 {
955         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
956         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
957 }
958
959 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
960         unsigned long node, unsigned long pfn)
961 {
962         set_page_zone(page, zone);
963         set_page_node(page, node);
964 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
965         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
966 #endif
967 }
968
969 /*
970  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
971  */
972 #include <linux/vmstat.h>
973
974 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
975 {
976         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
977 }
978
979 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
980 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
981 #endif
982
983 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
984 static inline void *page_address(const struct page *page)
985 {
986         return page->virtual;
987 }
988 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
989 {
990         page->virtual = address;
991 }
992 #define page_address_init()  do { } while(0)
993 #endif
994
995 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
996 void *page_address(const struct page *page);
997 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
998 void page_address_init(void);
999 #endif
1000
1001 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1002 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1003 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1004 #define page_address_init()  do { } while(0)
1005 #endif
1006
1007 /*
1008  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
1009  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
1010  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
1011  *
1012  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
1013  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
1014  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
1015  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
1016  *
1017  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
1018  *
1019  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
1020  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
1021  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
1022  */
1023 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
1024 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
1025 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
1026
1027 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1028
1029 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
1030 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
1031 {
1032         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
1033 }
1034
1035 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1036
1037 static inline
1038 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1039 {
1040         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1041                 return __page_file_mapping(page);
1042
1043         return page->mapping;
1044 }
1045
1046 static inline int PageAnon(struct page *page)
1047 {
1048         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1053  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
1054  */
1055 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1056 {
1057         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1058                 return page_private(page);
1059         return page->index;
1060 }
1061
1062 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1063
1064 /*
1065  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
1066  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1067  */
1068 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
1069 {
1070         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1071                 return __page_file_index(page);
1072
1073         return page->index;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1078  */
1079 static inline int page_mapped(struct page *page)
1080 {
1081         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1086  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1087  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1088  */
1089
1090 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
1091
1092 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1093 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1094 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1095 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1096 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1097 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1098 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1099
1100 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1101 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1102 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1103 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1104
1105 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1106
1107 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1108                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1109                          VM_FAULT_FALLBACK)
1110
1111 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1112 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1113 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1114
1115 /*
1116  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1117  */
1118 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1119
1120 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1121
1122 /*
1123  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1124  * various contexts.
1125  */
1126 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1127
1128 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1129 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1130
1131 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1132 #ifdef CONFIG_SHMEM
1133 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1134 #else
1135 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1136 {
1137         return false;
1138 }
1139 #endif
1140
1141 extern int can_do_mlock(void);
1142 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1143 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1144
1145 /*
1146  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1147  */
1148 struct zap_details {
1149         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1150         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1151         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1152 };
1153
1154 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1155                 pte_t pte);
1156
1157 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1158                 unsigned long size);
1159 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1160                 unsigned long size, struct zap_details *);
1161 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1162                 unsigned long start, unsigned long end);
1163
1164 /**
1165  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1166  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
1167  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1168  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1169  *             this handler is required to be able to handle
1170  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1171  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1172  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1173  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1174  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1175  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
1176  *                            is used.
1177  *
1178  * (see walk_page_range for more details)
1179  */
1180 struct mm_walk {
1181         int (*pgd_entry)(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
1182                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1183         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1184                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1185         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1186                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1187         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1188                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1189         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1190                         struct mm_walk *walk);
1191         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1192                              unsigned long addr, unsigned long next,
1193                              struct mm_walk *walk);
1194         struct mm_struct *mm;
1195         void *private;
1196 };
1197
1198 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1199                 struct mm_walk *walk);
1200 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1201                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1202 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1203                         struct vm_area_struct *vma);
1204 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1205                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1206 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1207         unsigned long *pfn);
1208 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1209                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1210 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1211                         void *buf, int len, int write);
1212
1213 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1214                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1215 {
1216         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1217 }
1218
1219 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1220 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1221 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1222 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1223 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1224 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1225 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1226
1227 #ifdef CONFIG_MMU
1228 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1229                         unsigned long address, unsigned int flags);
1230 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1231                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1232 #else
1233 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1234                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1235                         unsigned int flags)
1236 {
1237         /* should never happen if there's no MMU */
1238         BUG();
1239         return VM_FAULT_SIGBUS;
1240 }
1241 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1242                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1243                 unsigned int fault_flags)
1244 {
1245         /* should never happen if there's no MMU */
1246         BUG();
1247         return -EFAULT;
1248 }
1249 #endif
1250
1251 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1252 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1253                 void *buf, int len, int write);
1254
1255 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1256                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1257                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1258                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1259 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1260                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1261                     int write, int force, struct page **pages,
1262                     struct vm_area_struct **vmas);
1263 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1264                         struct page **pages);
1265 struct kvec;
1266 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1267                         struct page **pages);
1268 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1269 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1270
1271 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1272 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1273                               unsigned int length);
1274
1275 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1276 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1277 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1278                                 struct page *page);
1279 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1280 int set_page_dirty(struct page *page);
1281 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1282 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1283 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1284
1285 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1286 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1287 {
1288         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1289 }
1290
1291 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1292                                              unsigned long addr)
1293 {
1294         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1295                 (vma->vm_start == addr) &&
1296                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1297 }
1298
1299 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1300 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1301 {
1302         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1303 }
1304
1305 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1306                                            unsigned long addr)
1307 {
1308         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1309                 (vma->vm_end == addr) &&
1310                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1311 }
1312
1313 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1314                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1315
1316 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1317                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1318                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1319                 bool need_rmap_locks);
1320 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1321                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1322                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1323 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1324                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1325                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1326
1327 /*
1328  * doesn't attempt to fault and will return short.
1329  */
1330 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1331                           struct page **pages);
1332 /*
1333  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1334  */
1335 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1336 {
1337         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1338
1339 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1340         /*
1341          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1342          * But it's never be expected number for users.
1343          */
1344         if (val < 0)
1345                 val = 0;
1346 #endif
1347         return (unsigned long)val;
1348 }
1349
1350 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1351 {
1352         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1353 }
1354
1355 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1356 {
1357         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1358 }
1359
1360 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1361 {
1362         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1363 }
1364
1365 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1366 {
1367         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1368                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1369 }
1370
1371 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1372 {
1373         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1374 }
1375
1376 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1377 {
1378         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1379 }
1380
1381 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1382 {
1383         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1384
1385         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1386                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1387 }
1388
1389 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1390 {
1391         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1392                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1393 }
1394
1395 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1396                                          struct mm_struct *mm)
1397 {
1398         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1399
1400         if (*maxrss < hiwater_rss)
1401                 *maxrss = hiwater_rss;
1402 }
1403
1404 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1405 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1406 #else
1407 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1408 {
1409 }
1410 #endif
1411
1412 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1413
1414 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1415                                spinlock_t **ptl);
1416 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1417                                     spinlock_t **ptl)
1418 {
1419         pte_t *ptep;
1420         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1421         return ptep;
1422 }
1423
1424 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1425 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1426                                                 unsigned long address)
1427 {
1428         return 0;
1429 }
1430 #else
1431 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1432 #endif
1433
1434 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1435 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1436                                                 unsigned long address)
1437 {
1438         return 0;
1439 }
1440 #else
1441 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1442 #endif
1443
1444 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1445                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1446 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1447
1448 /*
1449  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1450  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1451  */
1452 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1453 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1454 {
1455         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1456                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1457 }
1458
1459 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1460 {
1461         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1462                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1463 }
1464 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1465
1466 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1467 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1468 void __init ptlock_cache_init(void);
1469 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1470 extern void ptlock_free(struct page *page);
1471
1472 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1473 {
1474         return page->ptl;
1475 }
1476 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1477 static inline void ptlock_cache_init(void)
1478 {
1479 }
1480
1481 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1482 {
1483         return true;
1484 }
1485
1486 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1487 {
1488 }
1489
1490 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1491 {
1492         return &page->ptl;
1493 }
1494 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1495
1496 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1497 {
1498         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1499 }
1500
1501 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1502 {
1503         /*
1504          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1505          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1506          *
1507          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1508          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1509          * pages), which share storage with page->ptl.
1510          */
1511         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1512         if (!ptlock_alloc(page))
1513                 return false;
1514         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1515         return true;
1516 }
1517
1518 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1519 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1520 {
1521         page->mapping = NULL;
1522         ptlock_free(page);
1523 }
1524
1525 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1526 /*
1527  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1528  */
1529 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1530 {
1531         return &mm->page_table_lock;
1532 }
1533 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1534 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1535 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1536 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1537
1538 static inline void pgtable_init(void)
1539 {
1540         ptlock_cache_init();
1541         pgtable_cache_init();
1542 }
1543
1544 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1545 {
1546         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1547         return ptlock_init(page);
1548 }
1549
1550 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1551 {
1552         pte_lock_deinit(page);
1553         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1554 }
1555
1556 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1557 ({                                                      \
1558         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1559         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1560         *(ptlp) = __ptl;                                \
1561         spin_lock(__ptl);                               \
1562         __pte;                                          \
1563 })
1564
1565 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1566         spin_unlock(ptl);                               \
1567         pte_unmap(pte);                                 \
1568 } while (0)
1569
1570 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1571         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1572                                                         pmd, address))? \
1573          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1574
1575 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1576         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1577                                                         pmd, address))? \
1578                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1579
1580 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1581         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1582                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1583
1584 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1585
1586 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1587 {
1588         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1589         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1590 }
1591
1592 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1593 {
1594         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1595 }
1596
1597 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1598 {
1599 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1600         page->pmd_huge_pte = NULL;
1601 #endif
1602         return ptlock_init(page);
1603 }
1604
1605 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1606 {
1607 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1608         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1609 #endif
1610         ptlock_free(page);
1611 }
1612
1613 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1614
1615 #else
1616
1617 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1618 {
1619         return &mm->page_table_lock;
1620 }
1621
1622 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1623 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1624
1625 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1626
1627 #endif
1628
1629 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1630 {
1631         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1632         spin_lock(ptl);
1633         return ptl;
1634 }
1635
1636 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1637 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1638                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1639 extern void free_initmem(void);
1640
1641 /*
1642  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1643  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1644  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1645  * Return pages freed into the buddy system.
1646  */
1647 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1648                                         int poison, char *s);
1649
1650 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1651 /*
1652  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1653  * and totalram_pages.
1654  */
1655 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1656 #endif
1657
1658 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1659 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1660
1661 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1662 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1663 {
1664         ClearPageReserved(page);
1665         init_page_count(page);
1666         __free_page(page);
1667 }
1668
1669 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1670 {
1671         __free_reserved_page(page);
1672         adjust_managed_page_count(page, 1);
1673 }
1674
1675 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1676 {
1677         SetPageReserved(page);
1678         adjust_managed_page_count(page, -1);
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1683  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1684  * range [0, UCHAR_MAX].
1685  * Return pages freed into the buddy system.
1686  */
1687 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1688 {
1689         extern char __init_begin[], __init_end[];
1690
1691         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1692                                   poison, "unused kernel");
1693 }
1694
1695 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1696 {
1697         int nid;
1698         unsigned long phys_pages = 0;
1699
1700         for_each_online_node(nid)
1701                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1702
1703         return phys_pages;
1704 }
1705
1706 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1707 /*
1708  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1709  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1710  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1711  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1712  * free_area_init_node()
1713  *
1714  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1715  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1716  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1717  * usage, an architecture is expected to do something like
1718  *
1719  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1720  *                                                       max_highmem_pfn};
1721  * for_each_valid_physical_page_range()
1722  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1723  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1724  *
1725  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1726  * registered physical page range.  Similarly
1727  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1728  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1729  *
1730  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1731  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1732  */
1733 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1734 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1735 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1736                                                 unsigned long end_pfn);
1737 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1738                                                 unsigned long end_pfn);
1739 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1740                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1741 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1742 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1743                                                 unsigned long max_low_pfn);
1744 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1745
1746 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1747
1748 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1749     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1750 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1751 {
1752         return 0;
1753 }
1754 #else
1755 /* please see mm/page_alloc.c */
1756 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1757 /* there is a per-arch backend function. */
1758 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1759 #endif
1760
1761 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1762 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1763                                 unsigned long, enum memmap_context);
1764 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1765 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1766 extern void mem_init(void);
1767 extern void __init mmap_init(void);
1768 extern void show_mem(unsigned int flags);
1769 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1770 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1771
1772 extern __printf(3, 4)
1773 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1774
1775 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1776
1777 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1778 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1779
1780 /* page_alloc.c */
1781 extern int min_free_kbytes;
1782
1783 /* nommu.c */
1784 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1785 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1786
1787 /* interval_tree.c */
1788 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1789                               struct rb_root *root);
1790 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1791                                     struct vm_area_struct *prev,
1792                                     struct rb_root *root);
1793 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1794                               struct rb_root *root);
1795 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1796                                 unsigned long start, unsigned long last);
1797 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1798                                 unsigned long start, unsigned long last);
1799
1800 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1801         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1802              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1803
1804 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1805                                         struct list_head *list)
1806 {
1807         list_add_tail(&vma->shared.nonlinear, list);
1808 }
1809
1810 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1811                                    struct rb_root *root);
1812 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1813                                    struct rb_root *root);
1814 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1815         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1816 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1817         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1818 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1819 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1820 #endif
1821
1822 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1823         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1824              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1825
1826 /* mmap.c */
1827 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1828 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1829         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1830 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1831         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1832         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1833         struct mempolicy *);
1834 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1835 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1836         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1837 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1838 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1839         struct rb_node **, struct rb_node *);
1840 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1841 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1842         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1843         bool *need_rmap_locks);
1844 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1845
1846 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1847                                     unsigned long new,
1848                                     unsigned long start,
1849                                     unsigned long end_data,
1850                                     unsigned long start_data)
1851 {
1852         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1853                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1854                         return -ENOSPC;
1855         }
1856
1857         return 0;
1858 }
1859
1860 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1861 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1862
1863 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1864 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1865
1866 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1867 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1868                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1869                                    unsigned long flags,
1870                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1871 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1872 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1873                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1874                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1875
1876 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1877
1878 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1879         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1880 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1881         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1882         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1883 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1884
1885 #ifdef CONFIG_MMU
1886 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1887                          int ignore_errors);
1888 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1889 {
1890         /* Ignore errors */
1891         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1892 }
1893 #else
1894 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1895 #endif
1896
1897 /* These take the mm semaphore themselves */
1898 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1899 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1900 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1901         unsigned long, unsigned long,
1902         unsigned long, unsigned long);
1903
1904 struct vm_unmapped_area_info {
1905 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1906         unsigned long flags;
1907         unsigned long length;
1908         unsigned long low_limit;
1909         unsigned long high_limit;
1910         unsigned long align_mask;
1911         unsigned long align_offset;
1912 };
1913
1914 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1915 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1916
1917 /*
1918  * Search for an unmapped address range.
1919  *
1920  * We are looking for a range that:
1921  * - does not intersect with any VMA;
1922  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1923  * - is at least the desired size.
1924  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1925  */
1926 static inline unsigned long
1927 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1928 {
1929         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1930                 return unmapped_area(info);
1931         else
1932                 return unmapped_area_topdown(info);
1933 }
1934
1935 /* truncate.c */
1936 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1937 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1938                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1939 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1940
1941 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1942 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1943 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1944 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1945
1946 /* mm/page-writeback.c */
1947 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1948 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1949
1950 /* readahead.c */
1951 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1952 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1953
1954 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1955                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1956
1957 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1958                                struct file_ra_state *ra,
1959                                struct file *filp,
1960                                pgoff_t offset,
1961                                unsigned long size);
1962
1963 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1964                                 struct file_ra_state *ra,
1965                                 struct file *filp,
1966                                 struct page *pg,
1967                                 pgoff_t offset,
1968                                 unsigned long size);
1969
1970 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1971
1972 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1973 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1974
1975 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1976 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1977                 unsigned long address);
1978 #if VM_GROWSUP
1979 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1980 #else
1981   #define expand_upwards(vma, address) (0)
1982 #endif
1983
1984 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1985 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1986 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1987                                              struct vm_area_struct **pprev);
1988
1989 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1990    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1991 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1992 {
1993         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1994
1995         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1996                 vma = NULL;
1997         return vma;
1998 }
1999
2000 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2001 {
2002         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2003 }
2004
2005 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2006 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2007                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2008 {
2009         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2010
2011         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2012                 vma = NULL;
2013
2014         return vma;
2015 }
2016
2017 #ifdef CONFIG_MMU
2018 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2019 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2020 #else
2021 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2022 {
2023         return __pgprot(0);
2024 }
2025 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2026 {
2027         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2028 }
2029 #endif
2030
2031 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2032 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2033                         unsigned long start, unsigned long end);
2034 #endif
2035
2036 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2037 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2038                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2039 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2040 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2041                         unsigned long pfn);
2042 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2043                         unsigned long pfn);
2044 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2045
2046
2047 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2048                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2049                               unsigned int *page_mask);
2050
2051 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2052                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2053 {
2054         unsigned int unused_page_mask;
2055         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2056 }
2057
2058 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2059 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2060 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2061 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2062 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2063 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2064                                  * and return without waiting upon it */
2065 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
2066 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2067 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2068 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2069 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2070 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2071
2072 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2073                         void *data);
2074 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2075                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2076
2077 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2078 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
2079 #else
2080 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
2081                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
2082 {
2083         mm->total_vm += pages;
2084 }
2085 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2086
2087 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2088 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2089 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2090
2091 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2092 {
2093         return _debug_pagealloc_enabled;
2094 }
2095
2096 static inline void
2097 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2098 {
2099         if (!debug_pagealloc_enabled())
2100                 return;
2101
2102         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2103 }
2104 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2105 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2106 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2107 #else
2108 static inline void
2109 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2110 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2111 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2112 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2113 #endif
2114
2115 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2116 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2117 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2118 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2119 #else
2120 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2121 {
2122         return NULL;
2123 }
2124 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2125 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2126 {
2127         return 0;
2128 }
2129 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2130
2131 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2132 extern int sysctl_drop_caches;
2133 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2134                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2135 #endif
2136
2137 unsigned long shrink_node_slabs(gfp_t gfp_mask, int nid,
2138                                 unsigned long nr_scanned,
2139                                 unsigned long nr_eligible);
2140
2141 #ifndef CONFIG_MMU
2142 #define randomize_va_space 0
2143 #else
2144 extern int randomize_va_space;
2145 #endif
2146
2147 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2148 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2149
2150 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2151                                    unsigned long pnum_begin,
2152                                    unsigned long pnum_end,
2153                                    unsigned long map_count,
2154                                    int nodeid);
2155
2156 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2157 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2158 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2159 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2160 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2161 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2162 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2163 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2164 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2165                                int node);
2166 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2167 void vmemmap_populate_print_last(void);
2168 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2169 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2170 #endif
2171 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2172                                   unsigned long size);
2173
2174 enum mf_flags {
2175         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2176         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2177         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2178         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2179 };
2180 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2181 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2182 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2183 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2184 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2185 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2186 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2187 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2188
2189 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2190 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2191                             unsigned long addr,
2192                             unsigned int pages_per_huge_page);
2193 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2194                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2195                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2196 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2197
2198 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2199 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2200
2201 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2202 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2203 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2204
2205 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2206 {
2207         return _debug_guardpage_minorder;
2208 }
2209
2210 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2211 {
2212         return _debug_guardpage_enabled;
2213 }
2214
2215 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2216 {
2217         struct page_ext *page_ext;
2218
2219         if (!debug_guardpage_enabled())
2220                 return false;
2221
2222         page_ext = lookup_page_ext(page);
2223         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2224 }
2225 #else
2226 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2227 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2228 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2229 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2230
2231 #if MAX_NUMNODES > 1
2232 void __init setup_nr_node_ids(void);
2233 #else
2234 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2235 #endif
2236
2237 #endif /* __KERNEL__ */
2238 #endif /* _LINUX_MM_H */