mm: migration: avoid race between shift_arg_pages() and rmap_walk() during migration...
[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
341 /*
342  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
343  * prototype for that function and accessor functions.
344  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
345  */
346 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
347
348 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
349                                                 compound_page_dtor *dtor)
350 {
351         page[1].lru.next = (void *)dtor;
352 }
353
354 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
355 {
356         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
357 }
358
359 static inline int compound_order(struct page *page)
360 {
361         if (!PageHead(page))
362                 return 0;
363         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
364 }
365
366 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
367 {
368         page[1].lru.prev = (void *)order;
369 }
370
371 /*
372  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
373  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
374  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
375  * only one copy in memory, at most, normally.
376  *
377  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
378  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
379  *   freelist management in the buddy allocator.
380  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
381  *
382  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
383  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
384  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
385  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
386  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
387  *
388  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
389  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
390  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
391  * and page->virtual store page management information, but all other fields
392  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
393  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
394  * subsequently been given references to it.
395  *
396  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
397  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
398  * The following discussion applies only to them.
399  *
400  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
401  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
402  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
403  * into the filesystem to release these pages.
404  *
405  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
406  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
407  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
408  *
409  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
410  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
411  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
412  *
413  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
414  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
415  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
416  *
417  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
418  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
419  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
420  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
421  *
422  * All pagecache pages may be subject to I/O:
423  * - inode pages may need to be read from disk,
424  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
425  *   to be written back to the inode on disk,
426  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
427  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
428  *   back into memory.
429  */
430
431 /*
432  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
433  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
434  */
435
436
437 /*
438  * page->flags layout:
439  *
440  * There are three possibilities for how page->flags get
441  * laid out.  The first is for the normal case, without
442  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
443  * plenty of space for node and section.  The last is when
444  * we have run out of space and have to fall back to an
445  * alternate (slower) way of determining the node.
446  *
447  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
448  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
449  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
450  */
451 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
452 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
453 #else
454 #define SECTIONS_WIDTH          0
455 #endif
456
457 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
458
459 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
460 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
461 #else
462 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
463 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
464 #endif
465 #define NODES_WIDTH             0
466 #endif
467
468 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
469 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
470 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
471 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
472
473 /*
474  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
475  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
476  */
477 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
478 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
479 #endif
480
481 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
482 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
483 #endif
484
485 /*
486  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
487  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
488  * the compiler will optimise away reference to them.
489  */
490 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
491 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
492 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
493
494 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
495 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
496 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
497 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
498                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
499 #else
500 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
501 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
502                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
503 #endif
504
505 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
506
507 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
508 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
509 #endif
510
511 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
512 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
513 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
514 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
515
516 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
517 {
518         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
519 }
520
521 /*
522  * The identification function is only used by the buddy allocator for
523  * determining if two pages could be buddies. We are not really
524  * identifying a zone since we could be using a the section number
525  * id if we have not node id available in page flags.
526  * We guarantee only that it will return the same value for two
527  * combinable pages in a zone.
528  */
529 static inline int page_zone_id(struct page *page)
530 {
531         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
532 }
533
534 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
535 {
536 #ifdef CONFIG_NUMA
537         return zone->node;
538 #else
539         return 0;
540 #endif
541 }
542
543 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
544 extern int page_to_nid(struct page *page);
545 #else
546 static inline int page_to_nid(struct page *page)
547 {
548         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
549 }
550 #endif
551
552 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
553 {
554         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
555 }
556
557 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
558 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
559 {
560         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
561 }
562 #endif
563
564 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
565 {
566         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
567         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
568 }
569
570 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
571 {
572         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
573         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
574 }
575
576 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
577 {
578         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
579         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
580 }
581
582 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
583         unsigned long node, unsigned long pfn)
584 {
585         set_page_zone(page, zone);
586         set_page_node(page, node);
587         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
588 }
589
590 /*
591  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
592  */
593 #include <linux/vmstat.h>
594
595 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
596 {
597         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
598 }
599
600 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
601 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
602 #endif
603
604 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
605 #define page_address(page) ((page)->virtual)
606 #define set_page_address(page, address)                 \
607         do {                                            \
608                 (page)->virtual = (address);            \
609         } while(0)
610 #define page_address_init()  do { } while(0)
611 #endif
612
613 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
614 void *page_address(struct page *page);
615 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
616 void page_address_init(void);
617 #endif
618
619 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
620 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
621 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
622 #define page_address_init()  do { } while(0)
623 #endif
624
625 /*
626  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
627  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
628  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
629  *
630  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
631  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
632  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
633  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
634  *
635  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
636  *
637  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
638  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
639  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
640  */
641 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
642 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
643 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
644
645 extern struct address_space swapper_space;
646 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
647 {
648         struct address_space *mapping = page->mapping;
649
650         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
651         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
652                 mapping = &swapper_space;
653         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
654                 mapping = NULL;
655         return mapping;
656 }
657
658 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
659 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
660 {
661         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
662 }
663
664 static inline int PageAnon(struct page *page)
665 {
666         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
667 }
668
669 /*
670  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
671  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
672  */
673 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
674 {
675         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
676                 return page_private(page);
677         return page->index;
678 }
679
680 /*
681  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
682  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
683  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
684  */
685 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
686 {
687         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
688 }
689
690 static inline int page_mapcount(struct page *page)
691 {
692         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
693 }
694
695 /*
696  * Return true if this page is mapped into pagetables.
697  */
698 static inline int page_mapped(struct page *page)
699 {
700         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
701 }
702
703 /*
704  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
705  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
706  * just gets major/minor fault counters bumped up.
707  */
708
709 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
710
711 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
712 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
713 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
714 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
715 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
716
717 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
718 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
719
720 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
721
722 /*
723  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
724  */
725 extern void pagefault_out_of_memory(void);
726
727 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
728
729 extern void show_free_areas(void);
730
731 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
732 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
733 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
734
735 #ifndef CONFIG_MMU
736 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
737                                              unsigned long addr,
738                                              unsigned long len,
739                                              unsigned long pgoff,
740                                              unsigned long flags);
741 #endif
742
743 extern int can_do_mlock(void);
744 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
745 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
746
747 /*
748  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
749  */
750 struct zap_details {
751         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
752         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
753         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
754         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
755         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
756         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
757 };
758
759 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
760                 pte_t pte);
761
762 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
763                 unsigned long size);
764 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
765                 unsigned long size, struct zap_details *);
766 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
767                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
768                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
769                 struct zap_details *);
770
771 /**
772  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
773  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
774  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
775  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
776  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
777  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
778  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
779  *
780  * (see walk_page_range for more details)
781  */
782 struct mm_walk {
783         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
784         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
785         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
786         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
787         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
788         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
789                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
790         struct mm_struct *mm;
791         void *private;
792 };
793
794 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
795                 struct mm_walk *walk);
796 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
797                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
798 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
799                         struct vm_area_struct *vma);
800 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
801                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
802 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
803         unsigned long *pfn);
804 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
805                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
806 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
807                         void *buf, int len, int write);
808
809 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
810                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
811 {
812         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
813 }
814
815 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
816 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
817 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
818
819 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
820 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
821
822 int invalidate_inode_page(struct page *page);
823
824 #ifdef CONFIG_MMU
825 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
826                         unsigned long address, unsigned int flags);
827 #else
828 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
829                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
830                         unsigned int flags)
831 {
832         /* should never happen if there's no MMU */
833         BUG();
834         return VM_FAULT_SIGBUS;
835 }
836 #endif
837
838 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
839 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
840
841 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
842                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
843                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
844 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
845                         struct page **pages);
846 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
847
848 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
849 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
850
851 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
852 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
853 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
854                                 struct page *page);
855 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
856 int set_page_dirty(struct page *page);
857 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
858 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
859
860 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
861                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
862                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
863 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
864                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
865                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
866 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
867                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
868                           unsigned long end, unsigned long newflags);
869
870 /*
871  * doesn't attempt to fault and will return short.
872  */
873 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
874                           struct page **pages);
875 /*
876  * per-process(per-mm_struct) statistics.
877  */
878 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
879 /*
880  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
881  * so must be incremented atomically.
882  */
883 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
884 {
885         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
886 }
887
888 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
889
890 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
891 {
892         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
893 }
894
895 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
896 {
897         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
898 }
899
900 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
901 {
902         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
903 }
904
905 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
906 /*
907  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
908  * so can be incremented directly.
909  */
910 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
911 {
912         mm->rss_stat.count[member] = value;
913 }
914
915 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
916 {
917         return mm->rss_stat.count[member];
918 }
919
920 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
921 {
922         mm->rss_stat.count[member] += value;
923 }
924
925 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
926 {
927         mm->rss_stat.count[member]++;
928 }
929
930 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
931 {
932         mm->rss_stat.count[member]--;
933 }
934
935 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
936
937 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
938 {
939         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
940                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
941 }
942
943 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
944 {
945         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
946 }
947
948 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
949 {
950         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
951 }
952
953 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
954 {
955         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
956
957         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
958                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
959 }
960
961 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
962 {
963         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
964                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
965 }
966
967 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
968                                          struct mm_struct *mm)
969 {
970         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
971
972         if (*maxrss < hiwater_rss)
973                 *maxrss = hiwater_rss;
974 }
975
976 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
977 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
978 #else
979 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
980 {
981 }
982 #endif
983
984 /*
985  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
986  *
987  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
988  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
989  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
990  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
991  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
992  *
993  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
994  * fulfil.
995  *
996  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
997  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
998  */
999 struct shrinker {
1000         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1001         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1002
1003         /* These are for internal use */
1004         struct list_head list;
1005         long nr;        /* objs pending delete */
1006 };
1007 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1008 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1009 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1010
1011 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1012
1013 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
1014
1015 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1016 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1017                                                 unsigned long address)
1018 {
1019         return 0;
1020 }
1021 #else
1022 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1023 #endif
1024
1025 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1026 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1027                                                 unsigned long address)
1028 {
1029         return 0;
1030 }
1031 #else
1032 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1033 #endif
1034
1035 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1036 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1037
1038 /*
1039  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1040  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1041  */
1042 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1043 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1044 {
1045         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1046                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1047 }
1048
1049 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1050 {
1051         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1052                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1053 }
1054 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1055
1056 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1057 /*
1058  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1059  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1060  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1061  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1062  */
1063 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1064 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1065         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1066 } while (0)
1067 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1068 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1069 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1070 /*
1071  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1072  */
1073 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1074 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1075 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1076 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1077
1078 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1079 {
1080         pte_lock_init(page);
1081         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1082 }
1083
1084 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1085 {
1086         pte_lock_deinit(page);
1087         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1088 }
1089
1090 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1091 ({                                                      \
1092         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1093         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1094         *(ptlp) = __ptl;                                \
1095         spin_lock(__ptl);                               \
1096         __pte;                                          \
1097 })
1098
1099 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1100         spin_unlock(ptl);                               \
1101         pte_unmap(pte);                                 \
1102 } while (0)
1103
1104 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1105         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1106                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1107
1108 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1109         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1110                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1111
1112 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1113         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1114                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1115
1116 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1117 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1118                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1119 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1120 /*
1121  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1122  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1123  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1124  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1125  * free_area_init_node()
1126  *
1127  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1128  * physical memory with add_active_range() before calling
1129  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1130  * usage, an architecture is expected to do something like
1131  *
1132  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1133  *                                                       max_highmem_pfn};
1134  * for_each_valid_physical_page_range()
1135  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1136  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1137  *
1138  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1139  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1140  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1141  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1142  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1143  *
1144  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1145  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1146  */
1147 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1148 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1149                                         unsigned long end_pfn);
1150 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1151                                         unsigned long end_pfn);
1152 extern void remove_all_active_ranges(void);
1153 void sort_node_map(void);
1154 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1155                                                 unsigned long end_pfn);
1156 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1157                                                 unsigned long end_pfn);
1158 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1159                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1160 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1161 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1162                                                 unsigned long max_low_pfn);
1163 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1164                                    int nr_range, int nid);
1165 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1166                                  u64 goal, u64 limit);
1167 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1168 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1169 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1170 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1171
1172 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1173     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1174 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1175 {
1176         return 0;
1177 }
1178 #else
1179 /* please see mm/page_alloc.c */
1180 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1181 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1182 /* there is a per-arch backend function. */
1183 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1184 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1185 #endif
1186
1187 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1188 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1189                                 unsigned long, enum memmap_context);
1190 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1191 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1192 extern void mem_init(void);
1193 extern void __init mmap_init(void);
1194 extern void show_mem(void);
1195 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1196 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1197 extern int after_bootmem;
1198
1199 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1200
1201 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1202
1203 /* nommu.c */
1204 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1205 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1206
1207 /* prio_tree.c */
1208 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1209 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1210 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1211 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1212         struct prio_tree_iter *iter);
1213
1214 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1215         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1216                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1217
1218 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1219                                         struct list_head *list)
1220 {
1221         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1222         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1223 }
1224
1225 /* mmap.c */
1226 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1227 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1228         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1229 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1230         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1231         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1232         struct mempolicy *);
1233 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1234 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1235         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1236 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1237 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1238         struct rb_node **, struct rb_node *);
1239 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1240 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1241         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1242 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1243
1244 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1245 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1246
1247 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1248 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1249 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1250 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1251 #else
1252 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1253 {}
1254
1255 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1256 {}
1257 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1258
1259 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1260 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1261                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1262                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1263
1264 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1265
1266 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1267         unsigned long len, unsigned long prot,
1268         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1269 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1270         unsigned long len, unsigned long flags,
1271         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1272
1273 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1274         unsigned long len, unsigned long prot,
1275         unsigned long flag, unsigned long offset)
1276 {
1277         unsigned long ret = -EINVAL;
1278         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1279                 goto out;
1280         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1281                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1282 out:
1283         return ret;
1284 }
1285
1286 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1287
1288 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1289
1290 /* filemap.c */
1291 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1292 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1293 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1294                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1295
1296 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1297 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1298
1299 /* mm/page-writeback.c */
1300 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1301 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1302
1303 /* readahead.c */
1304 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1305 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1306
1307 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1308                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1309
1310 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1311                                struct file_ra_state *ra,
1312                                struct file *filp,
1313                                pgoff_t offset,
1314                                unsigned long size);
1315
1316 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1317                                 struct file_ra_state *ra,
1318                                 struct file *filp,
1319                                 struct page *pg,
1320                                 pgoff_t offset,
1321                                 unsigned long size);
1322
1323 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1324 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1325                         struct address_space *mapping,
1326                         struct file *filp);
1327
1328 /* Do stack extension */
1329 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1330 #ifdef CONFIG_IA64
1331 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1332 #endif
1333 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1334                                   unsigned long address);
1335
1336 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1337 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1338 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1339                                              struct vm_area_struct **pprev);
1340
1341 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1342    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1343 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1344 {
1345         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1346
1347         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1348                 vma = NULL;
1349         return vma;
1350 }
1351
1352 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1353 {
1354         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1355 }
1356
1357 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1358 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1359 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1360                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1361 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1362 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1363                         unsigned long pfn);
1364 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1365                         unsigned long pfn);
1366
1367 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1368                         unsigned int foll_flags);
1369 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1370 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1371 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1372 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1373 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1374
1375 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1376                         void *data);
1377 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1378                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1379
1380 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1381 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1382 #else
1383 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1384                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1385 {
1386 }
1387 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1388
1389 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1390 extern int debug_pagealloc_enabled;
1391
1392 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1393
1394 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1395 {
1396         debug_pagealloc_enabled = 1;
1397 }
1398 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1399 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1400 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1401 #else
1402 static inline void
1403 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1404 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1405 {
1406 }
1407 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1408 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1409 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1410 #endif
1411
1412 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1413 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1414 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1415 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1416 #else
1417 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1418 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1419 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1420
1421 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1422                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1423 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1424                         unsigned long lru_pages);
1425
1426 #ifndef CONFIG_MMU
1427 #define randomize_va_space 0
1428 #else
1429 extern int randomize_va_space;
1430 #endif
1431
1432 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1433 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1434
1435 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1436                                    unsigned long pnum_begin,
1437                                    unsigned long pnum_end,
1438                                    unsigned long map_count,
1439                                    int nodeid);
1440
1441 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1442 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1443 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1444 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1445 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1446 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1447 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1448 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1449 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1450                                                 unsigned long pages, int node);
1451 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1452 void vmemmap_populate_print_last(void);
1453
1454
1455 enum mf_flags {
1456         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1457 };
1458 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1459 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1460 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1461 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1462 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1463 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1464 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1465 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1466
1467 extern void dump_page(struct page *page);
1468
1469 #endif /* __KERNEL__ */
1470 #endif /* _LINUX_MM_H */