scheduler: compute time-average nr_running per run-queue
[linux-2.6.git] / include / linux / mm_types.h
1 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
2 #define _LINUX_MM_TYPES_H
3
4 #include <linux/auxvec.h>
5 #include <linux/types.h>
6 #include <linux/threads.h>
7 #include <linux/list.h>
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/prio_tree.h>
10 #include <linux/rbtree.h>
11 #include <linux/rwsem.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/cpumask.h>
14 #include <linux/page-debug-flags.h>
15 #include <asm/page.h>
16 #include <asm/mmu.h>
17
18 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
19 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
20 #endif
21 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
22
23 struct address_space;
24
25 #define USE_SPLIT_PTLOCKS       (NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS)
26
27 /*
28  * Each physical page in the system has a struct page associated with
29  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
30  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
31  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
32  * who is mapping it.
33  *
34  * The objects in struct page are organized in double word blocks in
35  * order to allows us to use atomic double word operations on portions
36  * of struct page. That is currently only used by slub but the arrangement
37  * allows the use of atomic double word operations on the flags/mapping
38  * and lru list pointers also.
39  */
40 struct page {
41         /* First double word block */
42         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
43                                          * updated asynchronously */
44         struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
45                                          * inode address_space, or NULL.
46                                          * If page mapped as anonymous
47                                          * memory, low bit is set, and
48                                          * it points to anon_vma object:
49                                          * see PAGE_MAPPING_ANON below.
50                                          */
51         /* Second double word */
52         struct {
53                 union {
54                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
55                         void *freelist;         /* slub first free object */
56                 };
57
58                 union {
59                         /* Used for cmpxchg_double in slub */
60                         unsigned long counters;
61
62                         struct {
63
64                                 union {
65                                         /*
66                                          * Count of ptes mapped in
67                                          * mms, to show when page is
68                                          * mapped & limit reverse map
69                                          * searches.
70                                          *
71                                          * Used also for tail pages
72                                          * refcounting instead of
73                                          * _count. Tail pages cannot
74                                          * be mapped and keeping the
75                                          * tail page _count zero at
76                                          * all times guarantees
77                                          * get_page_unless_zero() will
78                                          * never succeed on tail
79                                          * pages.
80                                          */
81                                         atomic_t _mapcount;
82
83                                         struct {
84                                                 unsigned inuse:16;
85                                                 unsigned objects:15;
86                                                 unsigned frozen:1;
87                                         };
88                                 };
89                                 atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
90                         };
91                 };
92         };
93
94         /* Third double word block */
95         struct list_head lru;           /* Pageout list, eg. active_list
96                                          * protected by zone->lru_lock !
97                                          */
98
99         /* Remainder is not double word aligned */
100         union {
101                 unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
102                                                  * usually used for buffer_heads
103                                                  * if PagePrivate set; used for
104                                                  * swp_entry_t if PageSwapCache;
105                                                  * indicates order in the buddy
106                                                  * system if PG_buddy is set.
107                                                  */
108 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
109                 spinlock_t ptl;
110 #endif
111                 struct kmem_cache *slab;        /* SLUB: Pointer to slab */
112                 struct page *first_page;        /* Compound tail pages */
113         };
114
115         /*
116          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
117          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
118          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
119          * dynamically, so we need a place to store that address.
120          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
121          *
122          * Architectures with slow multiplication can define
123          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
124          */
125 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
126         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
127                                            not kmapped, ie. highmem) */
128 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
129 #ifdef CONFIG_WANT_PAGE_DEBUG_FLAGS
130         unsigned long debug_flags;      /* Use atomic bitops on this */
131 #endif
132
133 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
134         /*
135          * kmemcheck wants to track the status of each byte in a page; this
136          * is a pointer to such a status block. NULL if not tracked.
137          */
138         void *shadow;
139 #endif
140 }
141 /*
142  * If another subsystem starts using the double word pairing for atomic
143  * operations on struct page then it must change the #if to ensure
144  * proper alignment of the page struct.
145  */
146 #if defined(CONFIG_SLUB) && defined(CONFIG_CMPXCHG_LOCAL)
147         __attribute__((__aligned__(2*sizeof(unsigned long))))
148 #endif
149 ;
150
151 typedef unsigned long __nocast vm_flags_t;
152
153 /*
154  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
155  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
156  * map parts of them.
157  */
158 struct vm_region {
159         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
160         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
161         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
162         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
163         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
164         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
165         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
166
167         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
168         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
169                                                 * this region */
170 };
171
172 /*
173  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
174  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
175  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
176  * library, the executable area etc).
177  */
178 struct vm_area_struct {
179         struct mm_struct * vm_mm;       /* The address space we belong to. */
180         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
181         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
182                                            within vm_mm. */
183
184         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
185         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
186
187         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
188         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
189
190         struct rb_node vm_rb;
191
192         /*
193          * For areas with an address space and backing store,
194          * linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or
195          * linkage to the list of like vmas hanging off its node, or
196          * linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list.
197          */
198         union {
199                 struct {
200                         struct list_head list;
201                         void *parent;   /* aligns with prio_tree_node parent */
202                         struct vm_area_struct *head;
203                 } vm_set;
204
205                 struct raw_prio_tree_node prio_tree_node;
206         } shared;
207
208         /*
209          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
210          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
211          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
212          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
213          */
214         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_sem &
215                                           * page_table_lock */
216         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
217
218         /* Function pointers to deal with this struct. */
219         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
220
221         /* Information about our backing store: */
222         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
223                                            units, *not* PAGE_CACHE_SIZE */
224         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
225         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
226
227 #ifndef CONFIG_MMU
228         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
229 #endif
230 #ifdef CONFIG_NUMA
231         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
232 #endif
233 };
234
235 struct core_thread {
236         struct task_struct *task;
237         struct core_thread *next;
238 };
239
240 struct core_state {
241         atomic_t nr_threads;
242         struct core_thread dumper;
243         struct completion startup;
244 };
245
246 enum {
247         MM_FILEPAGES,
248         MM_ANONPAGES,
249         MM_SWAPENTS,
250         NR_MM_COUNTERS
251 };
252
253 #if USE_SPLIT_PTLOCKS && defined(CONFIG_MMU)
254 #define SPLIT_RSS_COUNTING
255 /* per-thread cached information, */
256 struct task_rss_stat {
257         int events;     /* for synchronization threshold */
258         int count[NR_MM_COUNTERS];
259 };
260 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
261
262 struct mm_rss_stat {
263         atomic_long_t count[NR_MM_COUNTERS];
264 };
265
266 struct mm_struct {
267         struct vm_area_struct * mmap;           /* list of VMAs */
268         struct rb_root mm_rb;
269         struct vm_area_struct * mmap_cache;     /* last find_vma result */
270 #ifdef CONFIG_MMU
271         unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
272                                 unsigned long addr, unsigned long len,
273                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
274         void (*unmap_area) (struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
275 #endif
276         unsigned long mmap_base;                /* base of mmap area */
277         unsigned long task_size;                /* size of task vm space */
278         unsigned long cached_hole_size;         /* if non-zero, the largest hole below free_area_cache */
279         unsigned long free_area_cache;          /* first hole of size cached_hole_size or larger */
280         pgd_t * pgd;
281         atomic_t mm_users;                      /* How many users with user space? */
282         atomic_t mm_count;                      /* How many references to "struct mm_struct" (users count as 1) */
283         int map_count;                          /* number of VMAs */
284
285         spinlock_t page_table_lock;             /* Protects page tables and some counters */
286         struct rw_semaphore mmap_sem;
287
288         struct list_head mmlist;                /* List of maybe swapped mm's.  These are globally strung
289                                                  * together off init_mm.mmlist, and are protected
290                                                  * by mmlist_lock
291                                                  */
292
293
294         unsigned long hiwater_rss;      /* High-watermark of RSS usage */
295         unsigned long hiwater_vm;       /* High-water virtual memory usage */
296
297         unsigned long total_vm, locked_vm, shared_vm, exec_vm;
298         unsigned long stack_vm, reserved_vm, def_flags, nr_ptes;
299         unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
300         unsigned long start_brk, brk, start_stack;
301         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
302
303         unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
304
305         /*
306          * Special counters, in some configurations protected by the
307          * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
308          */
309         struct mm_rss_stat rss_stat;
310
311         struct linux_binfmt *binfmt;
312
313         cpumask_var_t cpu_vm_mask_var;
314
315         /* Architecture-specific MM context */
316         mm_context_t context;
317
318         /* Swap token stuff */
319         /*
320          * Last value of global fault stamp as seen by this process.
321          * In other words, this value gives an indication of how long
322          * it has been since this task got the token.
323          * Look at mm/thrash.c
324          */
325         unsigned int faultstamp;
326         unsigned int token_priority;
327         unsigned int last_interval;
328
329         /* How many tasks sharing this mm are OOM_DISABLE */
330         atomic_t oom_disable_count;
331
332         unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access the bits */
333
334         struct core_state *core_state; /* coredumping support */
335 #ifdef CONFIG_AIO
336         spinlock_t              ioctx_lock;
337         struct hlist_head       ioctx_list;
338 #endif
339 #ifdef CONFIG_MM_OWNER
340         /*
341          * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
342          * user/owner of this mm. All of the following must be true in
343          * order for it to be changed:
344          *
345          * current == mm->owner
346          * current->mm != mm
347          * new_owner->mm == mm
348          * new_owner->alloc_lock is held
349          */
350         struct task_struct __rcu *owner;
351 #endif
352
353         /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
354         struct file *exe_file;
355         unsigned long num_exe_file_vmas;
356 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
357         struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
358 #endif
359 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
360         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
361 #endif
362 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
363         struct cpumask cpumask_allocation;
364 #endif
365 };
366
367 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
368 {
369 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
370         mm->cpu_vm_mask_var = &mm->cpumask_allocation;
371 #endif
372 }
373
374 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
375 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
376 {
377         return mm->cpu_vm_mask_var;
378 }
379
380 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */