]> nv-tegra.nvidia Code Review - linux-2.6.git/blob - include/linux/mm.h
963f908af9d055d09ab0d83b7d66db933f9150b8
[linux-2.6.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/gfp.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/mmzone.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/prio_tree.h>
13 #include <linux/debug_locks.h>
14 #include <linux/mm_types.h>
15 #include <linux/range.h>
16
17 struct mempolicy;
18 struct anon_vma;
19 struct file_ra_state;
20 struct user_struct;
21 struct writeback_control;
22
23 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
24 extern unsigned long max_mapnr;
25 #endif
26
27 extern unsigned long num_physpages;
28 extern unsigned long totalram_pages;
29 extern void * high_memory;
30 extern int page_cluster;
31
32 #ifdef CONFIG_SYSCTL
33 extern int sysctl_legacy_va_layout;
34 #else
35 #define sysctl_legacy_va_layout 0
36 #endif
37
38 #include <asm/page.h>
39 #include <asm/pgtable.h>
40 #include <asm/processor.h>
41
42 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
43
44 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
45 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
46
47 /*
48  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
49  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
50  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
51  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
52  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
53  * mmap() functions).
54  */
55
56 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
57
58 #ifndef CONFIG_MMU
59 extern struct rb_root nommu_region_tree;
60 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
61
62 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
63 #endif
64
65 /*
66  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
67  */
68 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
69 #define VM_WRITE        0x00000002
70 #define VM_EXEC         0x00000004
71 #define VM_SHARED       0x00000008
72
73 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
74 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
75 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
76 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
77 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
78
79 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
80 #define VM_GROWSUP      0x00000200
81 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
82 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
83
84 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
85 #define VM_LOCKED       0x00002000
86 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
87
88                                         /* Used by sys_madvise() */
89 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
90 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
91
92 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
93 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
94 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
95 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
96 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
97 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
98 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
99 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
100 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
101 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
102
103 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
104 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
105 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
106 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
107 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
108
109 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
110 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
111
112 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
113 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
114 #endif
115
116 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
117 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
118 #else
119 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
120 #endif
121
122 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
123 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
124 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
125 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
126 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
127
128 /*
129  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
130  */
131 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
132
133 /*
134  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
135  * low four bits) to a page protection mask..
136  */
137 extern pgprot_t protection_map[16];
138
139 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
140 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
141 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
142
143 /*
144  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
145  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
146  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
147  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
148  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
149  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
150  */
151 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
152 {
153         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
154 }
155
156 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
157 {
158         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
159 }
160
161 /*
162  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
163  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
164  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
165  *
166  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
167  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
168  * mapping support.
169  */
170 struct vm_fault {
171         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
172         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
173         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
174
175         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
176                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
177                                          * is set (which is also implied by
178                                          * VM_FAULT_ERROR).
179                                          */
180 };
181
182 /*
183  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
184  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
185  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
186  */
187 struct vm_operations_struct {
188         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
189         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
190         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
191
192         /* notification that a previously read-only page is about to become
193          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
194         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
195
196         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
197          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
198          */
199         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
200                       void *buf, int len, int write);
201 #ifdef CONFIG_NUMA
202         /*
203          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
204          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
205          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
206          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
207          * mempolicy.
208          */
209         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
210
211         /*
212          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
213          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
214          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
215          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
216          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
217          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
218          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
219          * policy.
220          */
221         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
222                                         unsigned long addr);
223         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
224                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
225 #endif
226 };
227
228 struct mmu_gather;
229 struct inode;
230
231 #define page_private(page)              ((page)->private)
232 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
233
234 /*
235  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
236  * files which need it (119 of them)
237  */
238 #include <linux/page-flags.h>
239
240 /*
241  * Methods to modify the page usage count.
242  *
243  * What counts for a page usage:
244  * - cache mapping   (page->mapping)
245  * - private data    (page->private)
246  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
247  *   is counted separately
248  *
249  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
250  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
251  */
252
253 /*
254  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
255  */
256 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
257 {
258         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
259         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
260 }
261
262 /*
263  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
264  * that is the case.
265  */
266 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
267 {
268         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
269 }
270
271 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
272
273 /* Support for virtually mapped pages */
274 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
275 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
276
277 /*
278  * Determine if an address is within the vmalloc range
279  *
280  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
281  * is no special casing required.
282  */
283 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
284 {
285 #ifdef CONFIG_MMU
286         unsigned long addr = (unsigned long)x;
287
288         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
289 #else
290         return 0;
291 #endif
292 }
293 #ifdef CONFIG_MMU
294 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
295 #else
296 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
297 {
298         return 0;
299 }
300 #endif
301
302 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
303 {
304         if (unlikely(PageTail(page)))
305                 return page->first_page;
306         return page;
307 }
308
309 static inline int page_count(struct page *page)
310 {
311         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
312 }
313
314 static inline void get_page(struct page *page)
315 {
316         page = compound_head(page);
317         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
318         atomic_inc(&page->_count);
319 }
320
321 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
322 {
323         struct page *page = virt_to_page(x);
324         return compound_head(page);
325 }
326
327 /*
328  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
329  * the first time (boot or memory hotplug)
330  */
331 static inline void init_page_count(struct page *page)
332 {
333         atomic_set(&page->_count, 1);
334 }
335
336 void put_page(struct page *page);
337 void put_pages_list(struct list_head *pages);
338
339 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
340 int split_free_page(struct page *page);
341
342 /*
343  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
344  * prototype for that function and accessor functions.
345  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
346  */
347 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
348
349 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
350                                                 compound_page_dtor *dtor)
351 {
352         page[1].lru.next = (void *)dtor;
353 }
354
355 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
356 {
357         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
358 }
359
360 static inline int compound_order(struct page *page)
361 {
362         if (!PageHead(page))
363                 return 0;
364         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
365 }
366
367 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
368 {
369         page[1].lru.prev = (void *)order;
370 }
371
372 /*
373  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
374  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
375  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
376  * only one copy in memory, at most, normally.
377  *
378  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
379  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
380  *   freelist management in the buddy allocator.
381  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
382  *
383  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
384  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
385  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
386  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
387  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
388  *
389  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
390  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
391  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
392  * and page->virtual store page management information, but all other fields
393  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
394  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
395  * subsequently been given references to it.
396  *
397  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
398  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
399  * The following discussion applies only to them.
400  *
401  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
402  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
403  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
404  * into the filesystem to release these pages.
405  *
406  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
407  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
408  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
409  *
410  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
411  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
412  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
413  *
414  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
415  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
416  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
417  *
418  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
419  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
420  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
421  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
422  *
423  * All pagecache pages may be subject to I/O:
424  * - inode pages may need to be read from disk,
425  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
426  *   to be written back to the inode on disk,
427  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
428  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
429  *   back into memory.
430  */
431
432 /*
433  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
434  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
435  */
436
437
438 /*
439  * page->flags layout:
440  *
441  * There are three possibilities for how page->flags get
442  * laid out.  The first is for the normal case, without
443  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
444  * plenty of space for node and section.  The last is when
445  * we have run out of space and have to fall back to an
446  * alternate (slower) way of determining the node.
447  *
448  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
449  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
450  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
451  */
452 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
453 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
454 #else
455 #define SECTIONS_WIDTH          0
456 #endif
457
458 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
459
460 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
461 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
462 #else
463 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
464 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
465 #endif
466 #define NODES_WIDTH             0
467 #endif
468
469 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
470 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
471 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
472 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
473
474 /*
475  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
476  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
477  */
478 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
479 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
480 #endif
481
482 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
483 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
484 #endif
485
486 /*
487  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
488  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
489  * the compiler will optimise away reference to them.
490  */
491 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
492 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
493 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
494
495 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
496 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
497 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
498 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
499                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
500 #else
501 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
502 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
503                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
504 #endif
505
506 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
507
508 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
509 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
510 #endif
511
512 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
513 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
514 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
515 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
516
517 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
518 {
519         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
520 }
521
522 /*
523  * The identification function is only used by the buddy allocator for
524  * determining if two pages could be buddies. We are not really
525  * identifying a zone since we could be using a the section number
526  * id if we have not node id available in page flags.
527  * We guarantee only that it will return the same value for two
528  * combinable pages in a zone.
529  */
530 static inline int page_zone_id(struct page *page)
531 {
532         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
533 }
534
535 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
536 {
537 #ifdef CONFIG_NUMA
538         return zone->node;
539 #else
540         return 0;
541 #endif
542 }
543
544 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
545 extern int page_to_nid(struct page *page);
546 #else
547 static inline int page_to_nid(struct page *page)
548 {
549         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
550 }
551 #endif
552
553 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
554 {
555         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
556 }
557
558 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
559 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
560 {
561         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
562 }
563 #endif
564
565 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
566 {
567         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
568         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
569 }
570
571 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
572 {
573         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
574         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
575 }
576
577 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
578 {
579         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
580         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
581 }
582
583 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
584         unsigned long node, unsigned long pfn)
585 {
586         set_page_zone(page, zone);
587         set_page_node(page, node);
588         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
589 }
590
591 /*
592  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
593  */
594 #include <linux/vmstat.h>
595
596 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
597 {
598         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
599 }
600
601 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
602 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
603 #endif
604
605 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
606 #define page_address(page) ((page)->virtual)
607 #define set_page_address(page, address)                 \
608         do {                                            \
609                 (page)->virtual = (address);            \
610         } while(0)
611 #define page_address_init()  do { } while(0)
612 #endif
613
614 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
615 void *page_address(struct page *page);
616 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
617 void page_address_init(void);
618 #endif
619
620 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
621 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
622 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
623 #define page_address_init()  do { } while(0)
624 #endif
625
626 /*
627  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
628  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
629  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
630  *
631  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
632  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
633  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
634  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
635  *
636  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
637  *
638  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
639  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
640  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
641  */
642 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
643 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
644 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
645
646 extern struct address_space swapper_space;
647 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
648 {
649         struct address_space *mapping = page->mapping;
650
651         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
652         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
653                 mapping = &swapper_space;
654         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
655                 mapping = NULL;
656         return mapping;
657 }
658
659 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
660 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
661 {
662         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
663 }
664
665 static inline int PageAnon(struct page *page)
666 {
667         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
668 }
669
670 /*
671  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
672  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
673  */
674 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
675 {
676         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
677                 return page_private(page);
678         return page->index;
679 }
680
681 /*
682  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
683  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
684  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
685  */
686 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
687 {
688         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
689 }
690
691 static inline int page_mapcount(struct page *page)
692 {
693         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
694 }
695
696 /*
697  * Return true if this page is mapped into pagetables.
698  */
699 static inline int page_mapped(struct page *page)
700 {
701         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
702 }
703
704 /*
705  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
706  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
707  * just gets major/minor fault counters bumped up.
708  */
709
710 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
711
712 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
713 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
714 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
715 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
716 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
717
718 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
719 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
720
721 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
722
723 /*
724  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
725  */
726 extern void pagefault_out_of_memory(void);
727
728 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
729
730 extern void show_free_areas(void);
731
732 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
733 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
734 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
735
736 #ifndef CONFIG_MMU
737 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
738                                              unsigned long addr,
739                                              unsigned long len,
740                                              unsigned long pgoff,
741                                              unsigned long flags);
742 #endif
743
744 extern int can_do_mlock(void);
745 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
746 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
747
748 /*
749  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
750  */
751 struct zap_details {
752         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
753         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
754         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
755         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
756         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
757         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
758 };
759
760 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
761                 pte_t pte);
762
763 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
764                 unsigned long size);
765 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
766                 unsigned long size, struct zap_details *);
767 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
768                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
769                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
770                 struct zap_details *);
771
772 /**
773  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
774  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
775  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
776  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
777  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
778  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
779  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
780  *
781  * (see walk_page_range for more details)
782  */
783 struct mm_walk {
784         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
785         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
786         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
787         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
788         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
789         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
790                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
791         struct mm_struct *mm;
792         void *private;
793 };
794
795 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
796                 struct mm_walk *walk);
797 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
798                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
799 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
800                         struct vm_area_struct *vma);
801 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
802                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
803 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
804         unsigned long *pfn);
805 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
806                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
807 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
808                         void *buf, int len, int write);
809
810 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
811                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
812 {
813         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
814 }
815
816 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
817 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
818 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
819
820 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
821 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
822
823 int invalidate_inode_page(struct page *page);
824
825 #ifdef CONFIG_MMU
826 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
827                         unsigned long address, unsigned int flags);
828 #else
829 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
830                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
831                         unsigned int flags)
832 {
833         /* should never happen if there's no MMU */
834         BUG();
835         return VM_FAULT_SIGBUS;
836 }
837 #endif
838
839 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
840 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
841
842 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
843                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
844                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
845 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
846                         struct page **pages);
847 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
848
849 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
850 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
851
852 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
853 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
854 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
855                                 struct page *page);
856 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
857 int set_page_dirty(struct page *page);
858 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
859 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
860
861 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
862                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
863                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
864 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
865                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
866                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
867 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
868                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
869                           unsigned long end, unsigned long newflags);
870
871 /*
872  * doesn't attempt to fault and will return short.
873  */
874 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
875                           struct page **pages);
876 /*
877  * per-process(per-mm_struct) statistics.
878  */
879 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
880 /*
881  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
882  * so must be incremented atomically.
883  */
884 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
885 {
886         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
887 }
888
889 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
890
891 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
892 {
893         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
894 }
895
896 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
897 {
898         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
899 }
900
901 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
902 {
903         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
904 }
905
906 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
907 /*
908  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
909  * so can be incremented directly.
910  */
911 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
912 {
913         mm->rss_stat.count[member] = value;
914 }
915
916 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
917 {
918         return mm->rss_stat.count[member];
919 }
920
921 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
922 {
923         mm->rss_stat.count[member] += value;
924 }
925
926 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
927 {
928         mm->rss_stat.count[member]++;
929 }
930
931 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
932 {
933         mm->rss_stat.count[member]--;
934 }
935
936 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
937
938 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
939 {
940         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
941                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
942 }
943
944 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
945 {
946         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
947 }
948
949 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
950 {
951         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
952 }
953
954 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
955 {
956         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
957
958         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
959                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
960 }
961
962 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
963 {
964         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
965                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
966 }
967
968 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
969                                          struct mm_struct *mm)
970 {
971         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
972
973         if (*maxrss < hiwater_rss)
974                 *maxrss = hiwater_rss;
975 }
976
977 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
978 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
979 #else
980 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
981 {
982 }
983 #endif
984
985 /*
986  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
987  *
988  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
989  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
990  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
991  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
992  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
993  *
994  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
995  * fulfil.
996  *
997  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
998  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
999  */
1000 struct shrinker {
1001         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1002         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1003
1004         /* These are for internal use */
1005         struct list_head list;
1006         long nr;        /* objs pending delete */
1007 };
1008 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1009 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1010 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1011
1012 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1013
1014 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
1015
1016 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1017 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1018                                                 unsigned long address)
1019 {
1020         return 0;
1021 }
1022 #else
1023 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1024 #endif
1025
1026 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1027 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1028                                                 unsigned long address)
1029 {
1030         return 0;
1031 }
1032 #else
1033 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1034 #endif
1035
1036 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1037 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1038
1039 /*
1040  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1041  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1042  */
1043 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1044 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1045 {
1046         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1047                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1048 }
1049
1050 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1051 {
1052         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1053                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1054 }
1055 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1056
1057 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1058 /*
1059  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1060  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1061  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1062  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1063  */
1064 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1065 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1066         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1067 } while (0)
1068 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1069 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1070 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1071 /*
1072  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1073  */
1074 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1075 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1076 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1077 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1078
1079 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1080 {
1081         pte_lock_init(page);
1082         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1083 }
1084
1085 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1086 {
1087         pte_lock_deinit(page);
1088         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1089 }
1090
1091 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1092 ({                                                      \
1093         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1094         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1095         *(ptlp) = __ptl;                                \
1096         spin_lock(__ptl);                               \
1097         __pte;                                          \
1098 })
1099
1100 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1101         spin_unlock(ptl);                               \
1102         pte_unmap(pte);                                 \
1103 } while (0)
1104
1105 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1106         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1107                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1108
1109 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1110         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1111                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1112
1113 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1114         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1115                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1116
1117 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1118 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1119                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1120 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1121 /*
1122  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1123  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1124  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1125  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1126  * free_area_init_node()
1127  *
1128  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1129  * physical memory with add_active_range() before calling
1130  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1131  * usage, an architecture is expected to do something like
1132  *
1133  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1134  *                                                       max_highmem_pfn};
1135  * for_each_valid_physical_page_range()
1136  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1137  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1138  *
1139  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1140  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1141  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1142  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1143  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1144  *
1145  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1146  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1147  */
1148 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1149 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1150                                         unsigned long end_pfn);
1151 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1152                                         unsigned long end_pfn);
1153 extern void remove_all_active_ranges(void);
1154 void sort_node_map(void);
1155 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1156                                                 unsigned long end_pfn);
1157 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1158                                                 unsigned long end_pfn);
1159 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1160                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1161 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1162 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1163                                                 unsigned long max_low_pfn);
1164 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1165                                    int nr_range, int nid);
1166 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1167                                  u64 goal, u64 limit);
1168 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1169 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1170 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1171 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1172
1173 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1174     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1175 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1176 {
1177         return 0;
1178 }
1179 #else
1180 /* please see mm/page_alloc.c */
1181 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1182 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1183 /* there is a per-arch backend function. */
1184 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1185 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1186 #endif
1187
1188 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1189 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1190                                 unsigned long, enum memmap_context);
1191 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1192 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1193 extern void mem_init(void);
1194 extern void __init mmap_init(void);
1195 extern void show_mem(void);
1196 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1197 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1198 extern int after_bootmem;
1199
1200 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1201
1202 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1203
1204 /* nommu.c */
1205 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1206 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1207
1208 /* prio_tree.c */
1209 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1210 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1211 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1212 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1213         struct prio_tree_iter *iter);
1214
1215 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1216         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1217                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1218
1219 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1220                                         struct list_head *list)
1221 {
1222         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1223         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1224 }
1225
1226 /* mmap.c */
1227 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1228 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1229         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1230 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1231         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1232         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1233         struct mempolicy *);
1234 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1235 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1236         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1237 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1238 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1239         struct rb_node **, struct rb_node *);
1240 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1241 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1242         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1243 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1244
1245 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1246 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1247
1248 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1249 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1250 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1251 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1252 #else
1253 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1254 {}
1255
1256 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1257 {}
1258 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1259
1260 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1261 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1262                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1263                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1264
1265 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1266
1267 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1268         unsigned long len, unsigned long prot,
1269         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1270 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1271         unsigned long len, unsigned long flags,
1272         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1273
1274 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1275         unsigned long len, unsigned long prot,
1276         unsigned long flag, unsigned long offset)
1277 {
1278         unsigned long ret = -EINVAL;
1279         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1280                 goto out;
1281         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1282                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1283 out:
1284         return ret;
1285 }
1286
1287 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1288
1289 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1290
1291 /* filemap.c */
1292 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1293 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1294 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1295                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1296
1297 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1298 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1299
1300 /* mm/page-writeback.c */
1301 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1302 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1303
1304 /* readahead.c */
1305 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1306 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1307
1308 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1309                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1310
1311 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1312                                struct file_ra_state *ra,
1313                                struct file *filp,
1314                                pgoff_t offset,
1315                                unsigned long size);
1316
1317 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1318                                 struct file_ra_state *ra,
1319                                 struct file *filp,
1320                                 struct page *pg,
1321                                 pgoff_t offset,
1322                                 unsigned long size);
1323
1324 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1325 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1326                         struct address_space *mapping,
1327                         struct file *filp);
1328
1329 /* Do stack extension */
1330 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1331 #ifdef CONFIG_IA64
1332 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1333 #endif
1334 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1335                                   unsigned long address);
1336
1337 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1338 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1339 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1340                                              struct vm_area_struct **pprev);
1341
1342 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1343    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1344 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1345 {
1346         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1347
1348         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1349                 vma = NULL;
1350         return vma;
1351 }
1352
1353 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1354 {
1355         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1356 }
1357
1358 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1359 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1360 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1361                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1362 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1363 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1364                         unsigned long pfn);
1365 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1366                         unsigned long pfn);
1367
1368 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1369                         unsigned int foll_flags);
1370 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1371 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1372 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1373 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1374 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1375
1376 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1377                         void *data);
1378 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1379                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1380
1381 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1382 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1383 #else
1384 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1385                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1386 {
1387 }
1388 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1389
1390 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1391 extern int debug_pagealloc_enabled;
1392
1393 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1394
1395 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1396 {
1397         debug_pagealloc_enabled = 1;
1398 }
1399 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1400 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1401 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1402 #else
1403 static inline void
1404 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1405 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1406 {
1407 }
1408 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1409 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1410 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1411 #endif
1412
1413 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1414 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1415 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1416 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1417 #else
1418 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1419 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1420 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1421
1422 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1423                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1424 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1425                         unsigned long lru_pages);
1426
1427 #ifndef CONFIG_MMU
1428 #define randomize_va_space 0
1429 #else
1430 extern int randomize_va_space;
1431 #endif
1432
1433 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1434 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1435
1436 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1437                                    unsigned long pnum_begin,
1438                                    unsigned long pnum_end,
1439                                    unsigned long map_count,
1440                                    int nodeid);
1441
1442 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1443 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1444 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1445 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1446 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1447 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1448 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1449 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1450 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1451                                                 unsigned long pages, int node);
1452 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1453 void vmemmap_populate_print_last(void);
1454
1455
1456 enum mf_flags {
1457         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1458 };
1459 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1460 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1461 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1462 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1463 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1464 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1465 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1466 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1467
1468 extern void dump_page(struct page *page);
1469
1470 #endif /* __KERNEL__ */
1471 #endif /* _LINUX_MM_H */