mm: remove rest usage of VM_NONLINEAR and pte_file()
[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_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
142 #define VM_ARCH_2       0x02000000
143 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
144
145 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
146 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
147 #else
148 # define VM_SOFTDIRTY   0
149 #endif
150
151 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
152 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
153 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
154 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
155
156 #if defined(CONFIG_X86)
157 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
158 #elif defined(CONFIG_PPC)
159 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
160 #elif defined(CONFIG_PARISC)
161 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
162 #elif defined(CONFIG_METAG)
163 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
164 #elif defined(CONFIG_IA64)
165 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
166 #elif !defined(CONFIG_MMU)
167 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
168 #endif
169
170 #if defined(CONFIG_X86)
171 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
172 # define VM_MPX         VM_ARCH_2
173 #endif
174
175 #ifndef VM_GROWSUP
176 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
177 #endif
178
179 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
180 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
181
182 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
183 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
184 #endif
185
186 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
187 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
188 #else
189 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
190 #endif
191
192 /*
193  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
194  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
195  */
196 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
197
198 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
199 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
200
201 /*
202  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
203  * low four bits) to a page protection mask..
204  */
205 extern pgprot_t protection_map[16];
206
207 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
208 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
209 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
210 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
211 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
212 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
213 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
214
215 /*
216  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
217  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
218  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
219  *
220  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
221  */
222 struct vm_fault {
223         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
224         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
225         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
226
227         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
228                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
229                                          * is set (which is also implied by
230                                          * VM_FAULT_ERROR).
231                                          */
232         /* for ->map_pages() only */
233         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
234                                          * max_pgoff inclusive */
235         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
236 };
237
238 /*
239  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
240  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
241  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
242  */
243 struct vm_operations_struct {
244         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
245         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
246         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
247         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
248
249         /* notification that a previously read-only page is about to become
250          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
251         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
252
253         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
254          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
255          */
256         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
257                       void *buf, int len, int write);
258
259         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
260          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
261          * vma to be dumped unconditionally. */
262         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
263
264 #ifdef CONFIG_NUMA
265         /*
266          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
267          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
268          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
269          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
270          * mempolicy.
271          */
272         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
273
274         /*
275          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
276          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
277          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
278          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
279          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
280          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
281          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
282          * policy.
283          */
284         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
285                                         unsigned long addr);
286 #endif
287 };
288
289 struct mmu_gather;
290 struct inode;
291
292 #define page_private(page)              ((page)->private)
293 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
294
295 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
296 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
297 {
298         page->index = migratetype;
299 }
300
301 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
302 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
303 {
304         return page->index;
305 }
306
307 /*
308  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
309  * files which need it (119 of them)
310  */
311 #include <linux/page-flags.h>
312 #include <linux/huge_mm.h>
313
314 /*
315  * Methods to modify the page usage count.
316  *
317  * What counts for a page usage:
318  * - cache mapping   (page->mapping)
319  * - private data    (page->private)
320  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
321  *   is counted separately
322  *
323  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
324  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
325  */
326
327 /*
328  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
329  */
330 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
331 {
332         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
333         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
334 }
335
336 /*
337  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
338  * that is the case.
339  * This can be called when MMU is off so it must not access
340  * any of the virtual mappings.
341  */
342 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
343 {
344         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
345 }
346
347 /*
348  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
349  * that is the case.
350  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
351  * This can be called when MMU is off so it must not access
352  * any of the virtual mappings.
353  */
354 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
355 {
356         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
357 }
358
359 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
360 extern int region_is_ram(resource_size_t phys_addr, unsigned long size);
361
362 /* Support for virtually mapped pages */
363 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
364 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
365
366 /*
367  * Determine if an address is within the vmalloc range
368  *
369  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
370  * is no special casing required.
371  */
372 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
373 {
374 #ifdef CONFIG_MMU
375         unsigned long addr = (unsigned long)x;
376
377         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
378 #else
379         return 0;
380 #endif
381 }
382 #ifdef CONFIG_MMU
383 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
384 #else
385 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
386 {
387         return 0;
388 }
389 #endif
390
391 extern void kvfree(const void *addr);
392
393 static inline void compound_lock(struct page *page)
394 {
395 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
396         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
397         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
398 #endif
399 }
400
401 static inline void compound_unlock(struct page *page)
402 {
403 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
404         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
405         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
406 #endif
407 }
408
409 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
410 {
411         unsigned long uninitialized_var(flags);
412 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
413         local_irq_save(flags);
414         compound_lock(page);
415 #endif
416         return flags;
417 }
418
419 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
420                                               unsigned long flags)
421 {
422 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
423         compound_unlock(page);
424         local_irq_restore(flags);
425 #endif
426 }
427
428 static inline struct page *compound_head_by_tail(struct page *tail)
429 {
430         struct page *head = tail->first_page;
431
432         /*
433          * page->first_page may be a dangling pointer to an old
434          * compound page, so recheck that it is still a tail
435          * page before returning.
436          */
437         smp_rmb();
438         if (likely(PageTail(tail)))
439                 return head;
440         return tail;
441 }
442
443 /*
444  * Since either compound page could be dismantled asynchronously in THP
445  * or we access asynchronously arbitrary positioned struct page, there
446  * would be tail flag race. To handle this race, we should call
447  * smp_rmb() before checking tail flag. compound_head_by_tail() did it.
448  */
449 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
450 {
451         if (unlikely(PageTail(page)))
452                 return compound_head_by_tail(page);
453         return page;
454 }
455
456 /*
457  * If we access compound page synchronously such as access to
458  * allocated page, there is no need to handle tail flag race, so we can
459  * check tail flag directly without any synchronization primitive.
460  */
461 static inline struct page *compound_head_fast(struct page *page)
462 {
463         if (unlikely(PageTail(page)))
464                 return page->first_page;
465         return page;
466 }
467
468 /*
469  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
470  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
471  * and atomic_add_negative(-1).
472  */
473 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
474 {
475         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
476 }
477
478 static inline int page_mapcount(struct page *page)
479 {
480         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
481 }
482
483 static inline int page_count(struct page *page)
484 {
485         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
486 }
487
488 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
489 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
490 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
491 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
492 {
493         return 0;
494 }
495 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
496
497 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
498 {
499         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
500 }
501
502 /*
503  * This takes a head page as parameter and tells if the
504  * tail page reference counting can be skipped.
505  *
506  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
507  * any given page where they return true here, until all tail pins
508  * have been released.
509  */
510 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
511 {
512         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
513         return __compound_tail_refcounted(page);
514 }
515
516 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
517 {
518         /*
519          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
520          */
521         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTail(page), page);
522         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) < 0, page);
523         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) != 0, page);
524         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
525                 atomic_inc(&page->_mapcount);
526 }
527
528 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
529
530 static inline void get_page(struct page *page)
531 {
532         if (unlikely(PageTail(page)))
533                 if (likely(__get_page_tail(page)))
534                         return;
535         /*
536          * Getting a normal page or the head of a compound page
537          * requires to already have an elevated page->_count.
538          */
539         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
540         atomic_inc(&page->_count);
541 }
542
543 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
544 {
545         struct page *page = virt_to_page(x);
546
547         /*
548          * We don't need to worry about synchronization of tail flag
549          * when we call virt_to_head_page() since it is only called for
550          * already allocated page and this page won't be freed until
551          * this virt_to_head_page() is finished. So use _fast variant.
552          */
553         return compound_head_fast(page);
554 }
555
556 /*
557  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
558  * the first time (boot or memory hotplug)
559  */
560 static inline void init_page_count(struct page *page)
561 {
562         atomic_set(&page->_count, 1);
563 }
564
565 /*
566  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
567  * (see mm/page_alloc.c).
568  *
569  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
570  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
571  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
572  * efficiently by most CPU architectures.
573  */
574 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
575
576 static inline int PageBuddy(struct page *page)
577 {
578         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
579 }
580
581 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
582 {
583         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
584         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
585 }
586
587 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
588 {
589         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBuddy(page), page);
590         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
591 }
592
593 #define PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE (-256)
594
595 static inline int PageBalloon(struct page *page)
596 {
597         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE;
598 }
599
600 static inline void __SetPageBalloon(struct page *page)
601 {
602         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
603         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BALLOON_MAPCOUNT_VALUE);
604 }
605
606 static inline void __ClearPageBalloon(struct page *page)
607 {
608         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBalloon(page), page);
609         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
610 }
611
612 void put_page(struct page *page);
613 void put_pages_list(struct list_head *pages);
614
615 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
616 int split_free_page(struct page *page);
617
618 /*
619  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
620  * prototype for that function and accessor functions.
621  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
622  */
623 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
624
625 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
626                                                 compound_page_dtor *dtor)
627 {
628         page[1].lru.next = (void *)dtor;
629 }
630
631 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
632 {
633         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
634 }
635
636 static inline int compound_order(struct page *page)
637 {
638         if (!PageHead(page))
639                 return 0;
640         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
641 }
642
643 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
644 {
645         page[1].lru.prev = (void *)order;
646 }
647
648 #ifdef CONFIG_MMU
649 /*
650  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
651  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
652  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
653  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
654  */
655 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
656 {
657         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
658                 pte = pte_mkwrite(pte);
659         return pte;
660 }
661
662 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
663                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
664 #endif
665
666 /*
667  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
668  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
669  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
670  * only one copy in memory, at most, normally.
671  *
672  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
673  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
674  *   freelist management in the buddy allocator.
675  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
676  *
677  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
678  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
679  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
680  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
681  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
682  *
683  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
684  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
685  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
686  * and page->virtual store page management information, but all other fields
687  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
688  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
689  * subsequently been given references to it.
690  *
691  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
692  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
693  * The following discussion applies only to them.
694  *
695  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
696  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
697  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
698  * into the filesystem to release these pages.
699  *
700  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
701  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
702  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
703  *
704  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
705  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
706  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
707  *
708  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
709  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
710  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
711  *
712  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
713  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
714  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
715  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
716  *
717  * All pagecache pages may be subject to I/O:
718  * - inode pages may need to be read from disk,
719  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
720  *   to be written back to the inode on disk,
721  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
722  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
723  *   back into memory.
724  */
725
726 /*
727  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
728  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
729  */
730
731 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
732 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
733 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
734 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
735 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
736
737 /*
738  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
739  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
740  * the compiler will optimise away reference to them.
741  */
742 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
743 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
744 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
745 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
746
747 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
748 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
749 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
750 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
751                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
752 #else
753 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
754 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
755                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
756 #endif
757
758 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
759
760 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
761 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
762 #endif
763
764 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
765 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
766 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
767 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
768 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
769
770 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
771 {
772         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
773 }
774
775 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
776 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
777 #endif
778
779 /*
780  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
781  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
782  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
783  * node id available in page flags.
784  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
785  * pages in a zone.
786  */
787 static inline int page_zone_id(struct page *page)
788 {
789         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
790 }
791
792 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
793 {
794 #ifdef CONFIG_NUMA
795         return zone->node;
796 #else
797         return 0;
798 #endif
799 }
800
801 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
802 extern int page_to_nid(const struct page *page);
803 #else
804 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
805 {
806         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
807 }
808 #endif
809
810 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
811 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
812 {
813         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
814 }
815
816 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
817 {
818         return cpupid & LAST__PID_MASK;
819 }
820
821 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
822 {
823         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
824 }
825
826 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
827 {
828         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
829 }
830
831 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
832 {
833         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
834 }
835
836 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
837 {
838         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
839 }
840
841 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
842 {
843         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
844 }
845
846 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
847 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
848 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
849 {
850         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
851 }
852
853 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
854 {
855         return page->_last_cpupid;
856 }
857 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
858 {
859         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
860 }
861 #else
862 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
863 {
864         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
865 }
866
867 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
868
869 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
870 {
871         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
872
873         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
874         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
875 }
876 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
877 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
878 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
879 {
880         return page_to_nid(page); /* XXX */
881 }
882
883 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
884 {
885         return page_to_nid(page); /* XXX */
886 }
887
888 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
889 {
890         return -1;
891 }
892
893 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
894 {
895         return -1;
896 }
897
898 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
899 {
900         return -1;
901 }
902
903 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
904 {
905         return -1;
906 }
907
908 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
909 {
910         return 1;
911 }
912
913 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
914 {
915 }
916
917 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
918 {
919         return false;
920 }
921 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
922
923 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
924 {
925         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
926 }
927
928 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
929 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
930 {
931         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
932         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
933 }
934
935 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
936 {
937         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
938 }
939 #endif
940
941 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
942 {
943         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
944         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
945 }
946
947 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
948 {
949         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
950         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
951 }
952
953 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
954         unsigned long node, unsigned long pfn)
955 {
956         set_page_zone(page, zone);
957         set_page_node(page, node);
958 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
959         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
960 #endif
961 }
962
963 /*
964  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
965  */
966 #include <linux/vmstat.h>
967
968 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
969 {
970         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
971 }
972
973 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
974 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
975 #endif
976
977 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
978 static inline void *page_address(const struct page *page)
979 {
980         return page->virtual;
981 }
982 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
983 {
984         page->virtual = address;
985 }
986 #define page_address_init()  do { } while(0)
987 #endif
988
989 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
990 void *page_address(const struct page *page);
991 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
992 void page_address_init(void);
993 #endif
994
995 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
996 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
997 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
998 #define page_address_init()  do { } while(0)
999 #endif
1000
1001 /*
1002  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
1003  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
1004  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
1005  *
1006  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
1007  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
1008  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
1009  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
1010  *
1011  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
1012  *
1013  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
1014  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
1015  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
1016  */
1017 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
1018 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
1019 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
1020
1021 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1022
1023 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
1024 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
1025 {
1026         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
1027 }
1028
1029 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1030
1031 static inline
1032 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1033 {
1034         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1035                 return __page_file_mapping(page);
1036
1037         return page->mapping;
1038 }
1039
1040 static inline int PageAnon(struct page *page)
1041 {
1042         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1047  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
1048  */
1049 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1050 {
1051         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1052                 return page_private(page);
1053         return page->index;
1054 }
1055
1056 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1057
1058 /*
1059  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
1060  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1061  */
1062 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
1063 {
1064         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1065                 return __page_file_index(page);
1066
1067         return page->index;
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1072  */
1073 static inline int page_mapped(struct page *page)
1074 {
1075         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1080  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1081  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1082  */
1083
1084 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
1085
1086 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1087 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1088 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1089 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1090 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1091 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1092 #define VM_FAULT_SIGSEGV 0x0040
1093
1094 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1095 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1096 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1097 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1098
1099 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1100
1101 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV | \
1102                          VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | \
1103                          VM_FAULT_FALLBACK)
1104
1105 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1106 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1107 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1108
1109 /*
1110  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1111  */
1112 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1113
1114 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1115
1116 /*
1117  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1118  * various contexts.
1119  */
1120 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1121
1122 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1123 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1124
1125 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1126 #ifdef CONFIG_SHMEM
1127 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1128 #else
1129 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1130 {
1131         return false;
1132 }
1133 #endif
1134
1135 extern int can_do_mlock(void);
1136 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1137 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1138
1139 /*
1140  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1141  */
1142 struct zap_details {
1143         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1144         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1145         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1146 };
1147
1148 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1149                 pte_t pte);
1150
1151 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1152                 unsigned long size);
1153 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1154                 unsigned long size, struct zap_details *);
1155 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1156                 unsigned long start, unsigned long end);
1157
1158 /**
1159  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1160  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
1161  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1162  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1163  *             this handler is required to be able to handle
1164  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1165  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1166  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1167  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1168  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1169  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
1170  *                            is used.
1171  *
1172  * (see walk_page_range for more details)
1173  */
1174 struct mm_walk {
1175         int (*pgd_entry)(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
1176                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1177         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1178                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1179         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1180                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1181         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1182                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1183         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1184                         struct mm_walk *walk);
1185         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1186                              unsigned long addr, unsigned long next,
1187                              struct mm_walk *walk);
1188         struct mm_struct *mm;
1189         void *private;
1190 };
1191
1192 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1193                 struct mm_walk *walk);
1194 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1195                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1196 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1197                         struct vm_area_struct *vma);
1198 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1199                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1200 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1201         unsigned long *pfn);
1202 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1203                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1204 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1205                         void *buf, int len, int write);
1206
1207 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1208                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1209 {
1210         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1211 }
1212
1213 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1214 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1215 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1216 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1217 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1218 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1219 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1220
1221 #ifdef CONFIG_MMU
1222 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1223                         unsigned long address, unsigned int flags);
1224 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1225                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1226 #else
1227 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1228                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1229                         unsigned int flags)
1230 {
1231         /* should never happen if there's no MMU */
1232         BUG();
1233         return VM_FAULT_SIGBUS;
1234 }
1235 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1236                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1237                 unsigned int fault_flags)
1238 {
1239         /* should never happen if there's no MMU */
1240         BUG();
1241         return -EFAULT;
1242 }
1243 #endif
1244
1245 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1246 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1247                 void *buf, int len, int write);
1248
1249 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1250                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1251                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1252                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1253 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1254                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1255                     int write, int force, struct page **pages,
1256                     struct vm_area_struct **vmas);
1257 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1258                         struct page **pages);
1259 struct kvec;
1260 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1261                         struct page **pages);
1262 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1263 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1264
1265 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1266 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1267                               unsigned int length);
1268
1269 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1270 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1271 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1272                                 struct page *page);
1273 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1274 int set_page_dirty(struct page *page);
1275 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1276 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1277 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1278
1279 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1280 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1281 {
1282         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1283 }
1284
1285 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1286                                              unsigned long addr)
1287 {
1288         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1289                 (vma->vm_start == addr) &&
1290                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1291 }
1292
1293 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1294 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1295 {
1296         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1297 }
1298
1299 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1300                                            unsigned long addr)
1301 {
1302         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1303                 (vma->vm_end == addr) &&
1304                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1305 }
1306
1307 extern struct task_struct *task_of_stack(struct task_struct *task,
1308                                 struct vm_area_struct *vma, bool in_group);
1309
1310 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1311                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1312                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1313                 bool need_rmap_locks);
1314 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1315                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1316                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1317 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1318                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1319                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1320
1321 /*
1322  * doesn't attempt to fault and will return short.
1323  */
1324 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1325                           struct page **pages);
1326 /*
1327  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1328  */
1329 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1330 {
1331         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1332
1333 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1334         /*
1335          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1336          * But it's never be expected number for users.
1337          */
1338         if (val < 0)
1339                 val = 0;
1340 #endif
1341         return (unsigned long)val;
1342 }
1343
1344 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1345 {
1346         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1347 }
1348
1349 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1350 {
1351         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1352 }
1353
1354 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1355 {
1356         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1357 }
1358
1359 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1360 {
1361         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1362                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1363 }
1364
1365 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1366 {
1367         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1368 }
1369
1370 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1371 {
1372         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1373 }
1374
1375 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1376 {
1377         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1378
1379         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1380                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1381 }
1382
1383 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1384 {
1385         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1386                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1387 }
1388
1389 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1390                                          struct mm_struct *mm)
1391 {
1392         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1393
1394         if (*maxrss < hiwater_rss)
1395                 *maxrss = hiwater_rss;
1396 }
1397
1398 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1399 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1400 #else
1401 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1402 {
1403 }
1404 #endif
1405
1406 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1407
1408 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1409                                spinlock_t **ptl);
1410 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1411                                     spinlock_t **ptl)
1412 {
1413         pte_t *ptep;
1414         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1415         return ptep;
1416 }
1417
1418 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1419 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1420                                                 unsigned long address)
1421 {
1422         return 0;
1423 }
1424 #else
1425 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1426 #endif
1427
1428 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1429 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1430                                                 unsigned long address)
1431 {
1432         return 0;
1433 }
1434 #else
1435 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1436 #endif
1437
1438 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1439                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1440 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1441
1442 /*
1443  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1444  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1445  */
1446 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1447 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1448 {
1449         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1450                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1451 }
1452
1453 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1454 {
1455         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1456                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1457 }
1458 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1459
1460 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1461 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1462 void __init ptlock_cache_init(void);
1463 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1464 extern void ptlock_free(struct page *page);
1465
1466 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1467 {
1468         return page->ptl;
1469 }
1470 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1471 static inline void ptlock_cache_init(void)
1472 {
1473 }
1474
1475 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1476 {
1477         return true;
1478 }
1479
1480 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1481 {
1482 }
1483
1484 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1485 {
1486         return &page->ptl;
1487 }
1488 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1489
1490 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1491 {
1492         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1493 }
1494
1495 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1496 {
1497         /*
1498          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1499          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1500          *
1501          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1502          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1503          * pages), which share storage with page->ptl.
1504          */
1505         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1506         if (!ptlock_alloc(page))
1507                 return false;
1508         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1509         return true;
1510 }
1511
1512 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1513 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1514 {
1515         page->mapping = NULL;
1516         ptlock_free(page);
1517 }
1518
1519 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1520 /*
1521  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1522  */
1523 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1524 {
1525         return &mm->page_table_lock;
1526 }
1527 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1528 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1529 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1530 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1531
1532 static inline void pgtable_init(void)
1533 {
1534         ptlock_cache_init();
1535         pgtable_cache_init();
1536 }
1537
1538 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1539 {
1540         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1541         return ptlock_init(page);
1542 }
1543
1544 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1545 {
1546         pte_lock_deinit(page);
1547         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1548 }
1549
1550 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1551 ({                                                      \
1552         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1553         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1554         *(ptlp) = __ptl;                                \
1555         spin_lock(__ptl);                               \
1556         __pte;                                          \
1557 })
1558
1559 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1560         spin_unlock(ptl);                               \
1561         pte_unmap(pte);                                 \
1562 } while (0)
1563
1564 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1565         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1566                                                         pmd, address))? \
1567          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1568
1569 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1570         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1571                                                         pmd, address))? \
1572                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1573
1574 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1575         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1576                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1577
1578 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1579
1580 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1581 {
1582         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1583         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1584 }
1585
1586 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1587 {
1588         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1589 }
1590
1591 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1592 {
1593 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1594         page->pmd_huge_pte = NULL;
1595 #endif
1596         return ptlock_init(page);
1597 }
1598
1599 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1600 {
1601 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1602         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1603 #endif
1604         ptlock_free(page);
1605 }
1606
1607 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1608
1609 #else
1610
1611 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1612 {
1613         return &mm->page_table_lock;
1614 }
1615
1616 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1617 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1618
1619 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1620
1621 #endif
1622
1623 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1624 {
1625         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1626         spin_lock(ptl);
1627         return ptl;
1628 }
1629
1630 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1631 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1632                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1633 extern void free_initmem(void);
1634
1635 /*
1636  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1637  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1638  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1639  * Return pages freed into the buddy system.
1640  */
1641 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1642                                         int poison, char *s);
1643
1644 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1645 /*
1646  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1647  * and totalram_pages.
1648  */
1649 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1650 #endif
1651
1652 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1653 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1654
1655 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1656 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1657 {
1658         ClearPageReserved(page);
1659         init_page_count(page);
1660         __free_page(page);
1661 }
1662
1663 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1664 {
1665         __free_reserved_page(page);
1666         adjust_managed_page_count(page, 1);
1667 }
1668
1669 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1670 {
1671         SetPageReserved(page);
1672         adjust_managed_page_count(page, -1);
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1677  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1678  * range [0, UCHAR_MAX].
1679  * Return pages freed into the buddy system.
1680  */
1681 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1682 {
1683         extern char __init_begin[], __init_end[];
1684
1685         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1686                                   poison, "unused kernel");
1687 }
1688
1689 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1690 {
1691         int nid;
1692         unsigned long phys_pages = 0;
1693
1694         for_each_online_node(nid)
1695                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1696
1697         return phys_pages;
1698 }
1699
1700 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1701 /*
1702  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1703  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1704  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1705  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1706  * free_area_init_node()
1707  *
1708  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1709  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1710  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1711  * usage, an architecture is expected to do something like
1712  *
1713  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1714  *                                                       max_highmem_pfn};
1715  * for_each_valid_physical_page_range()
1716  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1717  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1718  *
1719  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1720  * registered physical page range.  Similarly
1721  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1722  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1723  *
1724  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1725  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1726  */
1727 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1728 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1729 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1730                                                 unsigned long end_pfn);
1731 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1732                                                 unsigned long end_pfn);
1733 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1734                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1735 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1736 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1737                                                 unsigned long max_low_pfn);
1738 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1739
1740 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1741
1742 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1743     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1744 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1745 {
1746         return 0;
1747 }
1748 #else
1749 /* please see mm/page_alloc.c */
1750 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1751 /* there is a per-arch backend function. */
1752 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1753 #endif
1754
1755 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1756 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1757                                 unsigned long, enum memmap_context);
1758 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1759 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1760 extern void mem_init(void);
1761 extern void __init mmap_init(void);
1762 extern void show_mem(unsigned int flags);
1763 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1764 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1765
1766 extern __printf(3, 4)
1767 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1768
1769 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1770
1771 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1772 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1773
1774 /* page_alloc.c */
1775 extern int min_free_kbytes;
1776
1777 /* nommu.c */
1778 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1779 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1780
1781 /* interval_tree.c */
1782 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1783                               struct rb_root *root);
1784 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1785                                     struct vm_area_struct *prev,
1786                                     struct rb_root *root);
1787 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1788                               struct rb_root *root);
1789 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1790                                 unsigned long start, unsigned long last);
1791 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1792                                 unsigned long start, unsigned long last);
1793
1794 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1795         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1796              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1797
1798 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1799                                    struct rb_root *root);
1800 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1801                                    struct rb_root *root);
1802 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1803         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1804 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1805         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1806 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1807 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1808 #endif
1809
1810 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1811         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1812              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1813
1814 /* mmap.c */
1815 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1816 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1817         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1818 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1819         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1820         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1821         struct mempolicy *);
1822 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1823 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1824         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1825 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1826 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1827         struct rb_node **, struct rb_node *);
1828 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1829 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1830         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1831         bool *need_rmap_locks);
1832 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1833
1834 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
1835                                     unsigned long new,
1836                                     unsigned long start,
1837                                     unsigned long end_data,
1838                                     unsigned long start_data)
1839 {
1840         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
1841                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
1842                         return -ENOSPC;
1843         }
1844
1845         return 0;
1846 }
1847
1848 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1849 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1850
1851 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1852 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1853
1854 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1855 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1856                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1857                                    unsigned long flags,
1858                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1859 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1860 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1861                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1862                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1863
1864 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1865
1866 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1867         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1868 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1869         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1870         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1871 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1872
1873 #ifdef CONFIG_MMU
1874 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1875                          int ignore_errors);
1876 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1877 {
1878         /* Ignore errors */
1879         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1880 }
1881 #else
1882 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1883 #endif
1884
1885 /* These take the mm semaphore themselves */
1886 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1887 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1888 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1889         unsigned long, unsigned long,
1890         unsigned long, unsigned long);
1891
1892 struct vm_unmapped_area_info {
1893 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1894         unsigned long flags;
1895         unsigned long length;
1896         unsigned long low_limit;
1897         unsigned long high_limit;
1898         unsigned long align_mask;
1899         unsigned long align_offset;
1900 };
1901
1902 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1903 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1904
1905 /*
1906  * Search for an unmapped address range.
1907  *
1908  * We are looking for a range that:
1909  * - does not intersect with any VMA;
1910  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1911  * - is at least the desired size.
1912  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1913  */
1914 static inline unsigned long
1915 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1916 {
1917         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1918                 return unmapped_area(info);
1919         else
1920                 return unmapped_area_topdown(info);
1921 }
1922
1923 /* truncate.c */
1924 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1925 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1926                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1927 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1928
1929 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1930 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1931 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1932 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1933
1934 /* mm/page-writeback.c */
1935 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1936 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1937
1938 /* readahead.c */
1939 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1940 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1941
1942 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1943                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1944
1945 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1946                                struct file_ra_state *ra,
1947                                struct file *filp,
1948                                pgoff_t offset,
1949                                unsigned long size);
1950
1951 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1952                                 struct file_ra_state *ra,
1953                                 struct file *filp,
1954                                 struct page *pg,
1955                                 pgoff_t offset,
1956                                 unsigned long size);
1957
1958 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1959
1960 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1961 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1962
1963 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1964 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1965                 unsigned long address);
1966 #if VM_GROWSUP
1967 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1968 #else
1969   #define expand_upwards(vma, address) (0)
1970 #endif
1971
1972 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1973 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1974 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1975                                              struct vm_area_struct **pprev);
1976
1977 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1978    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1979 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1980 {
1981         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1982
1983         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1984                 vma = NULL;
1985         return vma;
1986 }
1987
1988 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1989 {
1990         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1991 }
1992
1993 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
1994 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
1995                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
1996 {
1997         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
1998
1999         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2000                 vma = NULL;
2001
2002         return vma;
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_MMU
2006 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2007 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2008 #else
2009 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2010 {
2011         return __pgprot(0);
2012 }
2013 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2014 {
2015         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2016 }
2017 #endif
2018
2019 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2020 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2021                         unsigned long start, unsigned long end);
2022 #endif
2023
2024 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2025 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2026                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2027 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2028 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2029                         unsigned long pfn);
2030 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2031                         unsigned long pfn);
2032 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2033
2034
2035 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
2036                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
2037                               unsigned int *page_mask);
2038
2039 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
2040                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
2041 {
2042         unsigned int unused_page_mask;
2043         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
2044 }
2045
2046 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2047 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2048 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2049 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2050 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2051 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2052                                  * and return without waiting upon it */
2053 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
2054 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2055 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2056 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2057 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2058 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2059
2060 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
2061                         void *data);
2062 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2063                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2064
2065 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2066 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
2067 #else
2068 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
2069                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
2070 {
2071         mm->total_vm += pages;
2072 }
2073 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2074
2075 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2076 extern bool _debug_pagealloc_enabled;
2077 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2078
2079 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2080 {
2081         return _debug_pagealloc_enabled;
2082 }
2083
2084 static inline void
2085 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2086 {
2087         if (!debug_pagealloc_enabled())
2088                 return;
2089
2090         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2091 }
2092 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2093 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2094 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2095 #else
2096 static inline void
2097 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2098 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2099 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2100 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2101 #endif
2102
2103 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2104 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2105 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2106 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2107 #else
2108 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2109 {
2110         return NULL;
2111 }
2112 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2113 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2114 {
2115         return 0;
2116 }
2117 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2118
2119 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2120 extern int sysctl_drop_caches;
2121 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2122                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2123 #endif
2124
2125 unsigned long shrink_node_slabs(gfp_t gfp_mask, int nid,
2126                                 unsigned long nr_scanned,
2127                                 unsigned long nr_eligible);
2128
2129 #ifndef CONFIG_MMU
2130 #define randomize_va_space 0
2131 #else
2132 extern int randomize_va_space;
2133 #endif
2134
2135 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2136 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2137
2138 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2139                                    unsigned long pnum_begin,
2140                                    unsigned long pnum_end,
2141                                    unsigned long map_count,
2142                                    int nodeid);
2143
2144 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2145 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2146 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2147 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2148 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2149 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2150 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2151 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2152 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2153                                int node);
2154 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2155 void vmemmap_populate_print_last(void);
2156 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2157 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2158 #endif
2159 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2160                                   unsigned long size);
2161
2162 enum mf_flags {
2163         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2164         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2165         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2166         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2167 };
2168 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2169 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2170 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2171 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2172 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2173 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2174 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2175 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2176
2177 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2178 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2179                             unsigned long addr,
2180                             unsigned int pages_per_huge_page);
2181 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2182                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2183                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2184 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2185
2186 extern struct page_ext_operations debug_guardpage_ops;
2187 extern struct page_ext_operations page_poisoning_ops;
2188
2189 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2190 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2191 extern bool _debug_guardpage_enabled;
2192
2193 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2194 {
2195         return _debug_guardpage_minorder;
2196 }
2197
2198 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2199 {
2200         return _debug_guardpage_enabled;
2201 }
2202
2203 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2204 {
2205         struct page_ext *page_ext;
2206
2207         if (!debug_guardpage_enabled())
2208                 return false;
2209
2210         page_ext = lookup_page_ext(page);
2211         return test_bit(PAGE_EXT_DEBUG_GUARD, &page_ext->flags);
2212 }
2213 #else
2214 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2215 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2216 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2217 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2218
2219 #if MAX_NUMNODES > 1
2220 void __init setup_nr_node_ids(void);
2221 #else
2222 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2223 #endif
2224
2225 #endif /* __KERNEL__ */
2226 #endif /* _LINUX_MM_H */