[PATCH] Fix buddy list race that could lead to page lru list corruptions
[linux-2.6.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/sched.h>
5 #include <linux/errno.h>
6 #include <linux/capability.h>
7
8 #ifdef __KERNEL__
9
10 #include <linux/config.h>
11 #include <linux/gfp.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/mmzone.h>
14 #include <linux/rbtree.h>
15 #include <linux/prio_tree.h>
16 #include <linux/fs.h>
17 #include <linux/mutex.h>
18
19 struct mempolicy;
20 struct anon_vma;
21
22 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
23 extern unsigned long max_mapnr;
24 #endif
25
26 extern unsigned long num_physpages;
27 extern void * high_memory;
28 extern unsigned long vmalloc_earlyreserve;
29 extern int page_cluster;
30
31 #ifdef CONFIG_SYSCTL
32 extern int sysctl_legacy_va_layout;
33 #else
34 #define sysctl_legacy_va_layout 0
35 #endif
36
37 #include <asm/page.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/processor.h>
40 #include <asm/atomic.h>
41
42 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
43
44 /*
45  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
46  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
47  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
48  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
49  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
50  * mmap() functions).
51  */
52
53 /*
54  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
55  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
56  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
57  * library, the executable area etc).
58  */
59 struct vm_area_struct {
60         struct mm_struct * vm_mm;       /* The address space we belong to. */
61         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
62         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
63                                            within vm_mm. */
64
65         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
66         struct vm_area_struct *vm_next;
67
68         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
69         unsigned long vm_flags;         /* Flags, listed below. */
70
71         struct rb_node vm_rb;
72
73         /*
74          * For areas with an address space and backing store,
75          * linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or
76          * linkage to the list of like vmas hanging off its node, or
77          * linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list.
78          */
79         union {
80                 struct {
81                         struct list_head list;
82                         void *parent;   /* aligns with prio_tree_node parent */
83                         struct vm_area_struct *head;
84                 } vm_set;
85
86                 struct raw_prio_tree_node prio_tree_node;
87         } shared;
88
89         /*
90          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
91          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
92          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
93          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
94          */
95         struct list_head anon_vma_node; /* Serialized by anon_vma->lock */
96         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
97
98         /* Function pointers to deal with this struct. */
99         struct vm_operations_struct * vm_ops;
100
101         /* Information about our backing store: */
102         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
103                                            units, *not* PAGE_CACHE_SIZE */
104         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
105         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
106         unsigned long vm_truncate_count;/* truncate_count or restart_addr */
107
108 #ifndef CONFIG_MMU
109         atomic_t vm_usage;              /* refcount (VMAs shared if !MMU) */
110 #endif
111 #ifdef CONFIG_NUMA
112         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
113 #endif
114 };
115
116 /*
117  * This struct defines the per-mm list of VMAs for uClinux. If CONFIG_MMU is
118  * disabled, then there's a single shared list of VMAs maintained by the
119  * system, and mm's subscribe to these individually
120  */
121 struct vm_list_struct {
122         struct vm_list_struct   *next;
123         struct vm_area_struct   *vma;
124 };
125
126 #ifndef CONFIG_MMU
127 extern struct rb_root nommu_vma_tree;
128 extern struct rw_semaphore nommu_vma_sem;
129
130 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
131 #endif
132
133 /*
134  * vm_flags..
135  */
136 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
137 #define VM_WRITE        0x00000002
138 #define VM_EXEC         0x00000004
139 #define VM_SHARED       0x00000008
140
141 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
142 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
143 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
144 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
145 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
146
147 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
148 #define VM_GROWSUP      0x00000200
149 #define VM_SHM          0x00000000      /* Means nothing: delete it later */
150 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
151 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
152
153 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
154 #define VM_LOCKED       0x00002000
155 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
156
157                                         /* Used by sys_madvise() */
158 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
159 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
160
161 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
162 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
163 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
164 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
165 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
166 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
167 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
168 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
169
170 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
171 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
172 #endif
173
174 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
175 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
176 #else
177 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
178 #endif
179
180 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
181 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
182 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
183 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
184 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
185
186 /*
187  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
188  * low four bits) to a page protection mask..
189  */
190 extern pgprot_t protection_map[16];
191
192
193 /*
194  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
195  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
196  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
197  */
198 struct vm_operations_struct {
199         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
200         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
201         struct page * (*nopage)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, int *type);
202         int (*populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock);
203 #ifdef CONFIG_NUMA
204         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
205         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
206                                         unsigned long addr);
207 #endif
208 };
209
210 struct mmu_gather;
211 struct inode;
212
213 /*
214  * Each physical page in the system has a struct page associated with
215  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
216  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
217  * a page.
218  */
219 struct page {
220         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
221                                          * updated asynchronously */
222         atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
223         atomic_t _mapcount;             /* Count of ptes mapped in mms,
224                                          * to show when page is mapped
225                                          * & limit reverse map searches.
226                                          */
227         union {
228             struct {
229                 unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
230                                                  * usually used for buffer_heads
231                                                  * if PagePrivate set; used for
232                                                  * swp_entry_t if PageSwapCache;
233                                                  * indicates order in the buddy
234                                                  * system if PG_buddy is set.
235                                                  */
236                 struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
237                                                  * inode address_space, or NULL.
238                                                  * If page mapped as anonymous
239                                                  * memory, low bit is set, and
240                                                  * it points to anon_vma object:
241                                                  * see PAGE_MAPPING_ANON below.
242                                                  */
243             };
244 #if NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS
245             spinlock_t ptl;
246 #endif
247         };
248         pgoff_t index;                  /* Our offset within mapping. */
249         struct list_head lru;           /* Pageout list, eg. active_list
250                                          * protected by zone->lru_lock !
251                                          */
252         /*
253          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
254          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
255          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
256          * dynamically, so we need a place to store that address.
257          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
258          *
259          * Architectures with slow multiplication can define
260          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
261          */
262 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
263         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
264                                            not kmapped, ie. highmem) */
265 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
266 };
267
268 #define page_private(page)              ((page)->private)
269 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
270
271 /*
272  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
273  * files which need it (119 of them)
274  */
275 #include <linux/page-flags.h>
276
277 /*
278  * Methods to modify the page usage count.
279  *
280  * What counts for a page usage:
281  * - cache mapping   (page->mapping)
282  * - private data    (page->private)
283  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
284  *   is counted separately
285  *
286  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
287  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
288  */
289
290 /*
291  * Drop a ref, return true if the logical refcount fell to zero (the page has
292  * no users)
293  */
294 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
295 {
296         BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
297         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
298 }
299
300 /*
301  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
302  * that is the case.
303  */
304 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
305 {
306         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
307 }
308
309 extern void FASTCALL(__page_cache_release(struct page *));
310
311 static inline int page_count(struct page *page)
312 {
313         if (unlikely(PageCompound(page)))
314                 page = (struct page *)page_private(page);
315         return atomic_read(&page->_count);
316 }
317
318 static inline void get_page(struct page *page)
319 {
320         if (unlikely(PageCompound(page)))
321                 page = (struct page *)page_private(page);
322         atomic_inc(&page->_count);
323 }
324
325 /*
326  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
327  * the first time (boot or memory hotplug)
328  */
329 static inline void init_page_count(struct page *page)
330 {
331         atomic_set(&page->_count, 1);
332 }
333
334 void put_page(struct page *page);
335
336 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
337
338 /*
339  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
340  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
341  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
342  * only one copy in memory, at most, normally.
343  *
344  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
345  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
346  *   freelist management in the buddy allocator.
347  *   page_count() == 1 means the page is used for exactly one purpose
348  *   (e.g. a private data page of one process).
349  *
350  * A page may be used for kmalloc() or anyone else who does a
351  * __get_free_page(). In this case the page_count() is at least 1, and
352  * all other fields are unused but should be 0 or NULL. The
353  * management of this page is the responsibility of the one who uses
354  * it.
355  *
356  * The other pages (we may call them "process pages") are completely
357  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
358  * The following discussion applies only to them.
359  *
360  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case,
361  * page->mapping is the pointer to the inode, and page->index is the
362  * file offset of the page, in units of PAGE_CACHE_SIZE.
363  *
364  * A page contains an opaque `private' member, which belongs to the
365  * page's address_space.  Usually, this is the address of a circular
366  * list of the page's disk buffers.
367  *
368  * For pages belonging to inodes, the page_count() is the number of
369  * attaches, plus 1 if `private' contains something, plus one for
370  * the page cache itself.
371  *
372  * Instead of keeping dirty/clean pages in per address-space lists, we instead
373  * now tag pages as dirty/under writeback in the radix tree.
374  *
375  * There is also a per-mapping radix tree mapping index to the page
376  * in memory if present. The tree is rooted at mapping->root.  
377  *
378  * All process pages can do I/O:
379  * - inode pages may need to be read from disk,
380  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
381  *   to be written to disk,
382  * - private pages which have been modified may need to be swapped out
383  *   to swap space and (later) to be read back into memory.
384  */
385
386 /*
387  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
388  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
389  */
390
391
392 /*
393  * page->flags layout:
394  *
395  * There are three possibilities for how page->flags get
396  * laid out.  The first is for the normal case, without
397  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
398  * plenty of space for node and section.  The last is when
399  * we have run out of space and have to fall back to an
400  * alternate (slower) way of determining the node.
401  *
402  *        No sparsemem: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
403  * with space for node: | SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
404  *   no space for node: | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
405  */
406 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
407 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
408 #else
409 #define SECTIONS_WIDTH          0
410 #endif
411
412 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
413
414 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= FLAGS_RESERVED
415 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
416 #else
417 #define NODES_WIDTH             0
418 #endif
419
420 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
421 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
422 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
423 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
424
425 /*
426  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
427  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
428  */
429 #define FLAGS_HAS_NODE          (NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
430
431 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
432 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
433 #endif
434
435 /*
436  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
437  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
438  * the compiler will optimise away reference to them.
439  */
440 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
441 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
442 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
443
444 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to lookup the zone from a page. */
445 #if FLAGS_HAS_NODE
446 #define ZONETABLE_SHIFT         (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
447 #else
448 #define ZONETABLE_SHIFT         (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
449 #endif
450 #define ZONETABLE_PGSHIFT       ZONES_PGSHIFT
451
452 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
453 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
454 #endif
455
456 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
457 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
458 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
459 #define ZONETABLE_MASK          ((1UL << ZONETABLE_SHIFT) - 1)
460
461 static inline unsigned long page_zonenum(struct page *page)
462 {
463         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
464 }
465
466 struct zone;
467 extern struct zone *zone_table[];
468
469 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
470 {
471         return zone_table[(page->flags >> ZONETABLE_PGSHIFT) &
472                         ZONETABLE_MASK];
473 }
474
475 static inline unsigned long page_to_nid(struct page *page)
476 {
477         if (FLAGS_HAS_NODE)
478                 return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
479         else
480                 return page_zone(page)->zone_pgdat->node_id;
481 }
482 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
483 {
484         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
485 }
486
487 static inline void set_page_zone(struct page *page, unsigned long zone)
488 {
489         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
490         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
491 }
492 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
493 {
494         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
495         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
496 }
497 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
498 {
499         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
500         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
501 }
502
503 static inline void set_page_links(struct page *page, unsigned long zone,
504         unsigned long node, unsigned long pfn)
505 {
506         set_page_zone(page, zone);
507         set_page_node(page, node);
508         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
509 }
510
511 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
512 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
513 extern struct page *mem_map;
514 #endif
515
516 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
517 {
518         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
519 }
520
521 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
522 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
523 #endif
524
525 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
526 #define page_address(page) ((page)->virtual)
527 #define set_page_address(page, address)                 \
528         do {                                            \
529                 (page)->virtual = (address);            \
530         } while(0)
531 #define page_address_init()  do { } while(0)
532 #endif
533
534 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
535 void *page_address(struct page *page);
536 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
537 void page_address_init(void);
538 #endif
539
540 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
541 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
542 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
543 #define page_address_init()  do { } while(0)
544 #endif
545
546 /*
547  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
548  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
549  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.
550  *
551  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
552  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
553  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
554  */
555 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
556
557 extern struct address_space swapper_space;
558 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
559 {
560         struct address_space *mapping = page->mapping;
561
562         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
563                 mapping = &swapper_space;
564         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
565                 mapping = NULL;
566         return mapping;
567 }
568
569 static inline int PageAnon(struct page *page)
570 {
571         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
572 }
573
574 /*
575  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
576  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
577  */
578 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
579 {
580         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
581                 return page_private(page);
582         return page->index;
583 }
584
585 /*
586  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
587  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
588  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
589  */
590 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
591 {
592         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
593 }
594
595 static inline int page_mapcount(struct page *page)
596 {
597         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
598 }
599
600 /*
601  * Return true if this page is mapped into pagetables.
602  */
603 static inline int page_mapped(struct page *page)
604 {
605         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
606 }
607
608 /*
609  * Error return values for the *_nopage functions
610  */
611 #define NOPAGE_SIGBUS   (NULL)
612 #define NOPAGE_OOM      ((struct page *) (-1))
613
614 /*
615  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
616  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
617  * just gets major/minor fault counters bumped up.
618  */
619 #define VM_FAULT_OOM    0x00
620 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x01
621 #define VM_FAULT_MINOR  0x02
622 #define VM_FAULT_MAJOR  0x03
623
624 /* 
625  * Special case for get_user_pages.
626  * Must be in a distinct bit from the above VM_FAULT_ flags.
627  */
628 #define VM_FAULT_WRITE  0x10
629
630 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
631
632 extern void show_free_areas(void);
633
634 #ifdef CONFIG_SHMEM
635 struct page *shmem_nopage(struct vm_area_struct *vma,
636                         unsigned long address, int *type);
637 int shmem_set_policy(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
638 struct mempolicy *shmem_get_policy(struct vm_area_struct *vma,
639                                         unsigned long addr);
640 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
641 #else
642 #define shmem_nopage filemap_nopage
643
644 static inline int shmem_lock(struct file *file, int lock,
645                              struct user_struct *user)
646 {
647         return 0;
648 }
649
650 static inline int shmem_set_policy(struct vm_area_struct *vma,
651                                    struct mempolicy *new)
652 {
653         return 0;
654 }
655
656 static inline struct mempolicy *shmem_get_policy(struct vm_area_struct *vma,
657                                                  unsigned long addr)
658 {
659         return NULL;
660 }
661 #endif
662 struct file *shmem_file_setup(char *name, loff_t size, unsigned long flags);
663 extern int shmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma);
664
665 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
666
667 #ifndef CONFIG_MMU
668 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
669                                              unsigned long addr,
670                                              unsigned long len,
671                                              unsigned long pgoff,
672                                              unsigned long flags);
673 #endif
674
675 static inline int can_do_mlock(void)
676 {
677         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
678                 return 1;
679         if (current->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur != 0)
680                 return 1;
681         return 0;
682 }
683 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
684 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
685
686 /*
687  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
688  */
689 struct zap_details {
690         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
691         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
692         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
693         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
694         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
695         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
696 };
697
698 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t);
699 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
700                 unsigned long size, struct zap_details *);
701 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
702                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
703                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
704                 struct zap_details *);
705 void free_pgd_range(struct mmu_gather **tlb, unsigned long addr,
706                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
707 void free_pgtables(struct mmu_gather **tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
708                 unsigned long floor, unsigned long ceiling);
709 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
710                         struct vm_area_struct *vma);
711 int zeromap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
712                         unsigned long size, pgprot_t prot);
713 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
714                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
715
716 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
717                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
718 {
719         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
720 }
721
722 extern int vmtruncate(struct inode * inode, loff_t offset);
723 extern int vmtruncate_range(struct inode * inode, loff_t offset, loff_t end);
724 extern int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot);
725 extern int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot);
726
727 #ifdef CONFIG_MMU
728 extern int __handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,struct vm_area_struct *vma,
729                         unsigned long address, int write_access);
730
731 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
732                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
733                         int write_access)
734 {
735         return __handle_mm_fault(mm, vma, address, write_access) &
736                                 (~VM_FAULT_WRITE);
737 }
738 #else
739 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
740                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
741                         int write_access)
742 {
743         /* should never happen if there's no MMU */
744         BUG();
745         return VM_FAULT_SIGBUS;
746 }
747 #endif
748
749 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
750 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
751 void install_arg_page(struct vm_area_struct *, struct page *, unsigned long);
752
753 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm, unsigned long start,
754                 int len, int write, int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
755 void print_bad_pte(struct vm_area_struct *, pte_t, unsigned long);
756
757 int __set_page_dirty_buffers(struct page *page);
758 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
759 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
760                                 struct page *page);
761 int FASTCALL(set_page_dirty(struct page *page));
762 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
763 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
764
765 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
766                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
767                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
768
769 /*
770  * Prototype to add a shrinker callback for ageable caches.
771  * 
772  * These functions are passed a count `nr_to_scan' and a gfpmask.  They should
773  * scan `nr_to_scan' objects, attempting to free them.
774  *
775  * The callback must return the number of objects which remain in the cache.
776  *
777  * The callback will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is querying the
778  * cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
779  */
780 typedef int (*shrinker_t)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
781
782 /*
783  * Add an aging callback.  The int is the number of 'seeks' it takes
784  * to recreate one of the objects that these functions age.
785  */
786
787 #define DEFAULT_SEEKS 2
788 struct shrinker;
789 extern struct shrinker *set_shrinker(int, shrinker_t);
790 extern void remove_shrinker(struct shrinker *shrinker);
791
792 extern pte_t *FASTCALL(get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl));
793
794 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
795 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
796 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
797 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
798
799 /*
800  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
801  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
802  */
803 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
804 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
805 {
806         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
807                 NULL: pud_offset(pgd, address);
808 }
809
810 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
811 {
812         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
813                 NULL: pmd_offset(pud, address);
814 }
815 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
816
817 #if NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS
818 /*
819  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
820  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
821  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
822  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
823  */
824 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
825 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
826         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
827 } while (0)
828 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
829 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
830 #else
831 /*
832  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
833  */
834 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
835 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
836 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
837 #endif /* NR_CPUS < CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS */
838
839 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
840 ({                                                      \
841         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
842         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
843         *(ptlp) = __ptl;                                \
844         spin_lock(__ptl);                               \
845         __pte;                                          \
846 })
847
848 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
849         spin_unlock(ptl);                               \
850         pte_unmap(pte);                                 \
851 } while (0)
852
853 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
854         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
855                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
856
857 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
858         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
859                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
860
861 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
862         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
863                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
864
865 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
866 extern void free_area_init_node(int nid, pg_data_t *pgdat,
867         unsigned long * zones_size, unsigned long zone_start_pfn, 
868         unsigned long *zholes_size);
869 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long, unsigned long);
870 extern void setup_per_zone_pages_min(void);
871 extern void mem_init(void);
872 extern void show_mem(void);
873 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
874 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
875
876 #ifdef CONFIG_NUMA
877 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
878 #else
879 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
880 #endif
881
882 /* prio_tree.c */
883 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
884 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
885 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
886 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
887         struct prio_tree_iter *iter);
888
889 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
890         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
891                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
892
893 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
894                                         struct list_head *list)
895 {
896         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
897         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
898 }
899
900 /* mmap.c */
901 extern int __vm_enough_memory(long pages, int cap_sys_admin);
902 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
903         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
904 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
905         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
906         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
907         struct mempolicy *);
908 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
909 extern int split_vma(struct mm_struct *,
910         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
911 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
912 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
913         struct rb_node **, struct rb_node *);
914 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
915 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
916         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
917 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
918 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
919
920 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
921
922 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
923         unsigned long len, unsigned long prot,
924         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
925
926 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
927         unsigned long len, unsigned long prot,
928         unsigned long flag, unsigned long offset)
929 {
930         unsigned long ret = -EINVAL;
931         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
932                 goto out;
933         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
934                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
935 out:
936         return ret;
937 }
938
939 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
940
941 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
942
943 /* filemap.c */
944 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
945 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
946 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
947                                        loff_t lstart, loff_t lend);
948
949 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
950 extern struct page *filemap_nopage(struct vm_area_struct *, unsigned long, int *);
951 extern int filemap_populate(struct vm_area_struct *, unsigned long,
952                 unsigned long, pgprot_t, unsigned long, int);
953
954 /* mm/page-writeback.c */
955 int write_one_page(struct page *page, int wait);
956
957 /* readahead.c */
958 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
959 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
960 #define VM_MAX_CACHE_HIT        256     /* max pages in a row in cache before
961                                          * turning readahead off */
962
963 int do_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
964                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
965 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
966                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
967 unsigned long page_cache_readahead(struct address_space *mapping,
968                           struct file_ra_state *ra,
969                           struct file *filp,
970                           pgoff_t offset,
971                           unsigned long size);
972 void handle_ra_miss(struct address_space *mapping, 
973                     struct file_ra_state *ra, pgoff_t offset);
974 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
975
976 /* Do stack extension */
977 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
978 #ifdef CONFIG_IA64
979 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
980 #endif
981
982 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
983 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
984 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
985                                              struct vm_area_struct **pprev);
986
987 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
988    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
989 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
990 {
991         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
992
993         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
994                 vma = NULL;
995         return vma;
996 }
997
998 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
999 {
1000         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1001 }
1002
1003 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1004 struct page *vmalloc_to_page(void *addr);
1005 unsigned long vmalloc_to_pfn(void *addr);
1006 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1007                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1008 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1009
1010 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1011                         unsigned int foll_flags);
1012 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1013 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1014 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1015 #define FOLL_ANON       0x08    /* give ZERO_PAGE if no pgtable */
1016
1017 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1018 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1019 #else
1020 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1021                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1022 {
1023 }
1024 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1025
1026 #ifndef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1027 static inline void
1028 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
1029 {
1030         if (!PageHighMem(page) && !enable)
1031                 mutex_debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
1032                                                  numpages * PAGE_SIZE);
1033 }
1034 #endif
1035
1036 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1037 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1038 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1039 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1040 #else
1041 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1042 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1043 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1044
1045 /* /proc/<pid>/oom_adj set to -17 protects from the oom-killer */
1046 #define OOM_DISABLE -17
1047
1048 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
1049                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1050 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1051                         unsigned long lru_pages);
1052 void drop_pagecache(void);
1053 void drop_slab(void);
1054
1055 #ifndef CONFIG_MMU
1056 #define randomize_va_space 0
1057 #else
1058 extern int randomize_va_space;
1059 #endif
1060
1061 #endif /* __KERNEL__ */
1062 #endif /* _LINUX_MM_H */