NOMMU: Stub out vm_get_page_prot() if there's no MMU
[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 #include <linux/pfn.h>
17
18 struct mempolicy;
19 struct anon_vma;
20 struct file_ra_state;
21 struct user_struct;
22 struct writeback_control;
23
24 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
25 extern unsigned long max_mapnr;
26 #endif
27
28 extern unsigned long num_physpages;
29 extern unsigned long totalram_pages;
30 extern void * high_memory;
31 extern int page_cluster;
32
33 #ifdef CONFIG_SYSCTL
34 extern int sysctl_legacy_va_layout;
35 #else
36 #define sysctl_legacy_va_layout 0
37 #endif
38
39 #include <asm/page.h>
40 #include <asm/pgtable.h>
41 #include <asm/processor.h>
42
43 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
44
45 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
46 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
47
48 /*
49  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
50  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
51  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
52  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
53  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
54  * mmap() functions).
55  */
56
57 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
58
59 #ifndef CONFIG_MMU
60 extern struct rb_root nommu_region_tree;
61 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
62
63 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
64 #endif
65
66 /*
67  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
68  */
69 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
70 #define VM_WRITE        0x00000002
71 #define VM_EXEC         0x00000004
72 #define VM_SHARED       0x00000008
73
74 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
75 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
76 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
77 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
78 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
79
80 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
81 #if defined(CONFIG_STACK_GROWSUP) || defined(CONFIG_IA64)
82 #define VM_GROWSUP      0x00000200
83 #else
84 #define VM_GROWSUP      0x00000000
85 #endif
86 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
87 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
88
89 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
90 #define VM_LOCKED       0x00002000
91 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
92
93                                         /* Used by sys_madvise() */
94 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
95 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
96
97 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
98 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
99 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
100 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
101 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
102 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
103 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
104 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
105 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
106 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
107
108 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
109 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
110 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
111 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
112 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
113
114 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
115 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
116
117 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
118 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
119 #endif
120
121 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
122 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
123 #else
124 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
125 #endif
126
127 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
128 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
129 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
130 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
131 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
132
133 /*
134  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
135  */
136 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
137
138 /*
139  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
140  * low four bits) to a page protection mask..
141  */
142 extern pgprot_t protection_map[16];
143
144 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
145 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
146 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
147
148 /*
149  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
150  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
151  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
152  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
153  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
154  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
155  */
156 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
157 {
158         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
159 }
160
161 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
162 {
163         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
164 }
165
166 /*
167  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
168  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
169  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
170  *
171  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
172  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
173  * mapping support.
174  */
175 struct vm_fault {
176         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
177         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
178         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
179
180         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
181                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
182                                          * is set (which is also implied by
183                                          * VM_FAULT_ERROR).
184                                          */
185 };
186
187 /*
188  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
189  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
190  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
191  */
192 struct vm_operations_struct {
193         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
194         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
195         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
196
197         /* notification that a previously read-only page is about to become
198          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
199         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
200
201         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
202          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
203          */
204         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
205                       void *buf, int len, int write);
206 #ifdef CONFIG_NUMA
207         /*
208          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
209          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
210          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
211          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
212          * mempolicy.
213          */
214         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
215
216         /*
217          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
218          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
219          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
220          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
221          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
222          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
223          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
224          * policy.
225          */
226         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
227                                         unsigned long addr);
228         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
229                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
230 #endif
231 };
232
233 struct mmu_gather;
234 struct inode;
235
236 #define page_private(page)              ((page)->private)
237 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
238
239 /*
240  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
241  * files which need it (119 of them)
242  */
243 #include <linux/page-flags.h>
244
245 /*
246  * Methods to modify the page usage count.
247  *
248  * What counts for a page usage:
249  * - cache mapping   (page->mapping)
250  * - private data    (page->private)
251  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
252  *   is counted separately
253  *
254  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
255  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
256  */
257
258 /*
259  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
260  */
261 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
262 {
263         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
264         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
265 }
266
267 /*
268  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
269  * that is the case.
270  */
271 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
272 {
273         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
274 }
275
276 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
277
278 /* Support for virtually mapped pages */
279 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
280 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
281
282 /*
283  * Determine if an address is within the vmalloc range
284  *
285  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
286  * is no special casing required.
287  */
288 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
289 {
290 #ifdef CONFIG_MMU
291         unsigned long addr = (unsigned long)x;
292
293         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
294 #else
295         return 0;
296 #endif
297 }
298 #ifdef CONFIG_MMU
299 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
300 #else
301 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
302 {
303         return 0;
304 }
305 #endif
306
307 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
308 {
309         if (unlikely(PageTail(page)))
310                 return page->first_page;
311         return page;
312 }
313
314 static inline int page_count(struct page *page)
315 {
316         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
317 }
318
319 static inline void get_page(struct page *page)
320 {
321         page = compound_head(page);
322         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
323         atomic_inc(&page->_count);
324 }
325
326 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
327 {
328         struct page *page = virt_to_page(x);
329         return compound_head(page);
330 }
331
332 /*
333  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
334  * the first time (boot or memory hotplug)
335  */
336 static inline void init_page_count(struct page *page)
337 {
338         atomic_set(&page->_count, 1);
339 }
340
341 void put_page(struct page *page);
342 void put_pages_list(struct list_head *pages);
343
344 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
345 int split_free_page(struct page *page);
346
347 /*
348  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
349  * prototype for that function and accessor functions.
350  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
351  */
352 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
353
354 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
355                                                 compound_page_dtor *dtor)
356 {
357         page[1].lru.next = (void *)dtor;
358 }
359
360 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
361 {
362         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
363 }
364
365 static inline int compound_order(struct page *page)
366 {
367         if (!PageHead(page))
368                 return 0;
369         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
370 }
371
372 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
373 {
374         page[1].lru.prev = (void *)order;
375 }
376
377 /*
378  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
379  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
380  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
381  * only one copy in memory, at most, normally.
382  *
383  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
384  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
385  *   freelist management in the buddy allocator.
386  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
387  *
388  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
389  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
390  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
391  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
392  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
393  *
394  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
395  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
396  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
397  * and page->virtual store page management information, but all other fields
398  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
399  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
400  * subsequently been given references to it.
401  *
402  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
403  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
404  * The following discussion applies only to them.
405  *
406  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
407  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
408  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
409  * into the filesystem to release these pages.
410  *
411  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
412  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
413  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
414  *
415  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
416  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
417  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
418  *
419  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
420  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
421  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
422  *
423  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
424  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
425  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
426  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
427  *
428  * All pagecache pages may be subject to I/O:
429  * - inode pages may need to be read from disk,
430  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
431  *   to be written back to the inode on disk,
432  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
433  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
434  *   back into memory.
435  */
436
437 /*
438  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
439  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
440  */
441
442
443 /*
444  * page->flags layout:
445  *
446  * There are three possibilities for how page->flags get
447  * laid out.  The first is for the normal case, without
448  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
449  * plenty of space for node and section.  The last is when
450  * we have run out of space and have to fall back to an
451  * alternate (slower) way of determining the node.
452  *
453  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
454  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
455  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
456  */
457 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
458 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
459 #else
460 #define SECTIONS_WIDTH          0
461 #endif
462
463 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
464
465 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
466 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
467 #else
468 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
469 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
470 #endif
471 #define NODES_WIDTH             0
472 #endif
473
474 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
475 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
476 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
477 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
478
479 /*
480  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
481  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
482  */
483 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
484 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
485 #endif
486
487 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
488 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
489 #endif
490
491 /*
492  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
493  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
494  * the compiler will optimise away reference to them.
495  */
496 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
497 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
498 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
499
500 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
501 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
502 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
503 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
504                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
505 #else
506 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
507 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
508                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
509 #endif
510
511 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
512
513 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
514 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
515 #endif
516
517 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
518 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
519 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
520 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
521
522 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
523 {
524         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
525 }
526
527 /*
528  * The identification function is only used by the buddy allocator for
529  * determining if two pages could be buddies. We are not really
530  * identifying a zone since we could be using a the section number
531  * id if we have not node id available in page flags.
532  * We guarantee only that it will return the same value for two
533  * combinable pages in a zone.
534  */
535 static inline int page_zone_id(struct page *page)
536 {
537         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
538 }
539
540 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
541 {
542 #ifdef CONFIG_NUMA
543         return zone->node;
544 #else
545         return 0;
546 #endif
547 }
548
549 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
550 extern int page_to_nid(struct page *page);
551 #else
552 static inline int page_to_nid(struct page *page)
553 {
554         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
555 }
556 #endif
557
558 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
559 {
560         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
561 }
562
563 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
564 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
565 {
566         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
567 }
568 #endif
569
570 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
571 {
572         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
573         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
574 }
575
576 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
577 {
578         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
579         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
580 }
581
582 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
583 {
584         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
585         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
586 }
587
588 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
589         unsigned long node, unsigned long pfn)
590 {
591         set_page_zone(page, zone);
592         set_page_node(page, node);
593         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
594 }
595
596 /*
597  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
598  */
599 #include <linux/vmstat.h>
600
601 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
602 {
603         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
604 }
605
606 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
607 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
608 #endif
609
610 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
611 #define page_address(page) ((page)->virtual)
612 #define set_page_address(page, address)                 \
613         do {                                            \
614                 (page)->virtual = (address);            \
615         } while(0)
616 #define page_address_init()  do { } while(0)
617 #endif
618
619 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
620 void *page_address(struct page *page);
621 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
622 void page_address_init(void);
623 #endif
624
625 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
626 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
627 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
628 #define page_address_init()  do { } while(0)
629 #endif
630
631 /*
632  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
633  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
634  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
635  *
636  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
637  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
638  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
639  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
640  *
641  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
642  *
643  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
644  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
645  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
646  */
647 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
648 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
649 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
650
651 extern struct address_space swapper_space;
652 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
653 {
654         struct address_space *mapping = page->mapping;
655
656         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
657         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
658                 mapping = &swapper_space;
659         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
660                 mapping = NULL;
661         return mapping;
662 }
663
664 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
665 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
666 {
667         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
668 }
669
670 static inline int PageAnon(struct page *page)
671 {
672         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
673 }
674
675 /*
676  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
677  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
678  */
679 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
680 {
681         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
682                 return page_private(page);
683         return page->index;
684 }
685
686 /*
687  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
688  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
689  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
690  */
691 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
692 {
693         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
694 }
695
696 static inline int page_mapcount(struct page *page)
697 {
698         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
699 }
700
701 /*
702  * Return true if this page is mapped into pagetables.
703  */
704 static inline int page_mapped(struct page *page)
705 {
706         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
707 }
708
709 /*
710  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
711  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
712  * just gets major/minor fault counters bumped up.
713  */
714
715 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
716
717 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
718 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
719 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
720 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
721 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
722
723 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
724 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
725
726 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
727
728 /*
729  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
730  */
731 extern void pagefault_out_of_memory(void);
732
733 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
734
735 extern void show_free_areas(void);
736
737 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
738 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
739 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
740
741 #ifndef CONFIG_MMU
742 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
743                                              unsigned long addr,
744                                              unsigned long len,
745                                              unsigned long pgoff,
746                                              unsigned long flags);
747 #endif
748
749 extern int can_do_mlock(void);
750 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
751 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
752
753 /*
754  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
755  */
756 struct zap_details {
757         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
758         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
759         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
760         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
761         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
762         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
763 };
764
765 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
766                 pte_t pte);
767
768 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
769                 unsigned long size);
770 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
771                 unsigned long size, struct zap_details *);
772 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
773                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
774                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
775                 struct zap_details *);
776
777 /**
778  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
779  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
780  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
781  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
782  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
783  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
784  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
785  *
786  * (see walk_page_range for more details)
787  */
788 struct mm_walk {
789         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
790         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
791         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
792         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
793         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
794         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
795                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
796         struct mm_struct *mm;
797         void *private;
798 };
799
800 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
801                 struct mm_walk *walk);
802 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
803                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
804 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
805                         struct vm_area_struct *vma);
806 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
807                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
808 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
809         unsigned long *pfn);
810 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
811                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
812 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
813                         void *buf, int len, int write);
814
815 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
816                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
817 {
818         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
819 }
820
821 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
822 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
823 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
824 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
825
826 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
827 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
828
829 int invalidate_inode_page(struct page *page);
830
831 #ifdef CONFIG_MMU
832 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
833                         unsigned long address, unsigned int flags);
834 #else
835 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
836                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
837                         unsigned int flags)
838 {
839         /* should never happen if there's no MMU */
840         BUG();
841         return VM_FAULT_SIGBUS;
842 }
843 #endif
844
845 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
846 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
847
848 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
849                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
850                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
851 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
852                         struct page **pages);
853 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
854
855 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
856 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
857
858 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
859 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
860 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
861                                 struct page *page);
862 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
863 int set_page_dirty(struct page *page);
864 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
865 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
866
867 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
868                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
869                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
870 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
871                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
872                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
873 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
874                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
875                           unsigned long end, unsigned long newflags);
876
877 /*
878  * doesn't attempt to fault and will return short.
879  */
880 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
881                           struct page **pages);
882 /*
883  * per-process(per-mm_struct) statistics.
884  */
885 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
886 /*
887  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
888  * so must be incremented atomically.
889  */
890 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
891 {
892         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
893 }
894
895 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
896
897 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
898 {
899         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
900 }
901
902 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
903 {
904         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
905 }
906
907 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
908 {
909         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
910 }
911
912 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
913 /*
914  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
915  * so can be incremented directly.
916  */
917 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
918 {
919         mm->rss_stat.count[member] = value;
920 }
921
922 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
923 {
924         return mm->rss_stat.count[member];
925 }
926
927 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
928 {
929         mm->rss_stat.count[member] += value;
930 }
931
932 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
933 {
934         mm->rss_stat.count[member]++;
935 }
936
937 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
938 {
939         mm->rss_stat.count[member]--;
940 }
941
942 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
943
944 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
945 {
946         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
947                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
948 }
949
950 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
951 {
952         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
953 }
954
955 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
956 {
957         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
958 }
959
960 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
961 {
962         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
963
964         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
965                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
966 }
967
968 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
969 {
970         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
971                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
972 }
973
974 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
975                                          struct mm_struct *mm)
976 {
977         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
978
979         if (*maxrss < hiwater_rss)
980                 *maxrss = hiwater_rss;
981 }
982
983 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
984 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
985 #else
986 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
987 {
988 }
989 #endif
990
991 /*
992  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
993  *
994  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
995  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
996  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
997  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
998  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
999  *
1000  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
1001  * fulfil.
1002  *
1003  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
1004  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
1005  */
1006 struct shrinker {
1007         int (*shrink)(struct shrinker *, int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1008         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1009
1010         /* These are for internal use */
1011         struct list_head list;
1012         long nr;        /* objs pending delete */
1013 };
1014 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1015 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1016 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1017
1018 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1019
1020 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
1021
1022 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1023 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1024                                                 unsigned long address)
1025 {
1026         return 0;
1027 }
1028 #else
1029 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1030 #endif
1031
1032 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1033 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1034                                                 unsigned long address)
1035 {
1036         return 0;
1037 }
1038 #else
1039 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1040 #endif
1041
1042 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1043 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1044
1045 /*
1046  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1047  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1048  */
1049 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1050 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1051 {
1052         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1053                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1054 }
1055
1056 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1057 {
1058         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1059                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1060 }
1061 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1062
1063 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1064 /*
1065  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1066  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1067  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1068  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1069  */
1070 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1071 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1072         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1073 } while (0)
1074 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1075 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1076 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1077 /*
1078  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1079  */
1080 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1081 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1082 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1083 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1084
1085 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1086 {
1087         pte_lock_init(page);
1088         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1089 }
1090
1091 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1092 {
1093         pte_lock_deinit(page);
1094         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1095 }
1096
1097 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1098 ({                                                      \
1099         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1100         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1101         *(ptlp) = __ptl;                                \
1102         spin_lock(__ptl);                               \
1103         __pte;                                          \
1104 })
1105
1106 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1107         spin_unlock(ptl);                               \
1108         pte_unmap(pte);                                 \
1109 } while (0)
1110
1111 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1112         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1113                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1114
1115 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1116         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1117                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1118
1119 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1120         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1121                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1122
1123 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1124 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1125                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1126 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1127 /*
1128  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1129  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1130  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1131  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1132  * free_area_init_node()
1133  *
1134  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1135  * physical memory with add_active_range() before calling
1136  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1137  * usage, an architecture is expected to do something like
1138  *
1139  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1140  *                                                       max_highmem_pfn};
1141  * for_each_valid_physical_page_range()
1142  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1143  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1144  *
1145  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1146  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1147  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1148  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1149  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1150  *
1151  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1152  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1153  */
1154 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1155 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1156                                         unsigned long end_pfn);
1157 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1158                                         unsigned long end_pfn);
1159 extern void remove_all_active_ranges(void);
1160 void sort_node_map(void);
1161 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1162                                                 unsigned long end_pfn);
1163 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1164                                                 unsigned long end_pfn);
1165 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1166                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1167 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1168 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1169                                                 unsigned long max_low_pfn);
1170 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1171                                    int nr_range, int nid);
1172 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1173                                  u64 goal, u64 limit);
1174 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1175 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1176 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1177 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1178
1179 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1180     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1181 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1182 {
1183         return 0;
1184 }
1185 #else
1186 /* please see mm/page_alloc.c */
1187 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1188 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1189 /* there is a per-arch backend function. */
1190 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1191 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1192 #endif
1193
1194 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1195 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1196                                 unsigned long, enum memmap_context);
1197 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1198 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1199 extern void mem_init(void);
1200 extern void __init mmap_init(void);
1201 extern void show_mem(void);
1202 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1203 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1204 extern int after_bootmem;
1205
1206 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1207
1208 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1209
1210 /* nommu.c */
1211 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1212 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1213
1214 /* prio_tree.c */
1215 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1216 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1217 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1218 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1219         struct prio_tree_iter *iter);
1220
1221 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1222         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1223                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1224
1225 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1226                                         struct list_head *list)
1227 {
1228         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1229         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1230 }
1231
1232 /* mmap.c */
1233 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1234 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1235         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1236 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1237         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1238         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1239         struct mempolicy *);
1240 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1241 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1242         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1243 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1244 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1245         struct rb_node **, struct rb_node *);
1246 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1247 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1248         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1249 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1250
1251 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1252 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1253
1254 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1255 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1256 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1257 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1258 #else
1259 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1260 {}
1261
1262 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1263 {}
1264 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1265
1266 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1267 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1268                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1269                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1270
1271 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1272
1273 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1274         unsigned long len, unsigned long prot,
1275         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1276 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1277         unsigned long len, unsigned long flags,
1278         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1279
1280 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1281         unsigned long len, unsigned long prot,
1282         unsigned long flag, unsigned long offset)
1283 {
1284         unsigned long ret = -EINVAL;
1285         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1286                 goto out;
1287         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1288                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1289 out:
1290         return ret;
1291 }
1292
1293 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1294
1295 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1296
1297 /* filemap.c */
1298 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1299 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1300 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1301                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1302
1303 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1304 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1305
1306 /* mm/page-writeback.c */
1307 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1308 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1309
1310 /* readahead.c */
1311 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1312 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1313
1314 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1315                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1316
1317 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1318                                struct file_ra_state *ra,
1319                                struct file *filp,
1320                                pgoff_t offset,
1321                                unsigned long size);
1322
1323 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1324                                 struct file_ra_state *ra,
1325                                 struct file *filp,
1326                                 struct page *pg,
1327                                 pgoff_t offset,
1328                                 unsigned long size);
1329
1330 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1331 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1332                         struct address_space *mapping,
1333                         struct file *filp);
1334
1335 /* Do stack extension */
1336 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1337 #if VM_GROWSUP
1338 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1339 #else
1340   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1341 #endif
1342 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1343                                   unsigned long address);
1344
1345 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1346 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1347 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1348                                              struct vm_area_struct **pprev);
1349
1350 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1351    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1352 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1353 {
1354         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1355
1356         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1357                 vma = NULL;
1358         return vma;
1359 }
1360
1361 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1362 {
1363         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1364 }
1365
1366 #ifdef CONFIG_MMU
1367 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1368 #else
1369 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1370 {
1371         return __pgprot(0);
1372 }
1373 #endif
1374
1375 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1376 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1377                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1378 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1379 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1380                         unsigned long pfn);
1381 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1382                         unsigned long pfn);
1383
1384 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1385                         unsigned int foll_flags);
1386 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1387 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1388 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1389 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1390 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1391
1392 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1393                         void *data);
1394 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1395                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1396
1397 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1398 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1399 #else
1400 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1401                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1402 {
1403 }
1404 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1405
1406 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1407 extern int debug_pagealloc_enabled;
1408
1409 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1410
1411 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1412 {
1413         debug_pagealloc_enabled = 1;
1414 }
1415 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1416 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1417 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1418 #else
1419 static inline void
1420 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1421 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1422 {
1423 }
1424 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1425 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1426 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1427 #endif
1428
1429 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1430 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1431 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1432 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1433 #else
1434 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1435 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1436 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1437
1438 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1439                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1440 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1441                         unsigned long lru_pages);
1442
1443 #ifndef CONFIG_MMU
1444 #define randomize_va_space 0
1445 #else
1446 extern int randomize_va_space;
1447 #endif
1448
1449 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1450 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1451
1452 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1453                                    unsigned long pnum_begin,
1454                                    unsigned long pnum_end,
1455                                    unsigned long map_count,
1456                                    int nodeid);
1457
1458 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1459 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1460 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1461 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1462 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1463 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1464 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1465 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1466 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1467                                                 unsigned long pages, int node);
1468 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1469 void vmemmap_populate_print_last(void);
1470
1471
1472 enum mf_flags {
1473         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1474 };
1475 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1476 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1477 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1478 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1479 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1480 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1481 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1482 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1483 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
1484 int is_hwpoison_address(unsigned long addr);
1485 #else
1486 static inline int is_hwpoison_address(unsigned long addr)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 extern void dump_page(struct page *page);
1493
1494 #endif /* __KERNEL__ */
1495 #endif /* _LINUX_MM_H */