mm: make the vma list be doubly linked
[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 struct page {
35         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
36                                          * updated asynchronously */
37         atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
38         union {
39                 atomic_t _mapcount;     /* Count of ptes mapped in mms,
40                                          * to show when page is mapped
41                                          * & limit reverse map searches.
42                                          */
43                 struct {                /* SLUB */
44                         u16 inuse;
45                         u16 objects;
46                 };
47         };
48         union {
49             struct {
50                 unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
51                                                  * usually used for buffer_heads
52                                                  * if PagePrivate set; used for
53                                                  * swp_entry_t if PageSwapCache;
54                                                  * indicates order in the buddy
55                                                  * system if PG_buddy is set.
56                                                  */
57                 struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
58                                                  * inode address_space, or NULL.
59                                                  * If page mapped as anonymous
60                                                  * memory, low bit is set, and
61                                                  * it points to anon_vma object:
62                                                  * see PAGE_MAPPING_ANON below.
63                                                  */
64             };
65 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
66             spinlock_t ptl;
67 #endif
68             struct kmem_cache *slab;    /* SLUB: Pointer to slab */
69             struct page *first_page;    /* Compound tail pages */
70         };
71         union {
72                 pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
73                 void *freelist;         /* SLUB: freelist req. slab lock */
74         };
75         struct list_head lru;           /* Pageout list, eg. active_list
76                                          * protected by zone->lru_lock !
77                                          */
78         /*
79          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
80          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
81          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
82          * dynamically, so we need a place to store that address.
83          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
84          *
85          * Architectures with slow multiplication can define
86          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
87          */
88 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
89         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
90                                            not kmapped, ie. highmem) */
91 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
92 #ifdef CONFIG_WANT_PAGE_DEBUG_FLAGS
93         unsigned long debug_flags;      /* Use atomic bitops on this */
94 #endif
95
96 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
97         /*
98          * kmemcheck wants to track the status of each byte in a page; this
99          * is a pointer to such a status block. NULL if not tracked.
100          */
101         void *shadow;
102 #endif
103 };
104
105 /*
106  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
107  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
108  * map parts of them.
109  */
110 struct vm_region {
111         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
112         unsigned long   vm_flags;       /* VMA vm_flags */
113         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
114         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
115         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
116         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
117         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
118
119         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
120         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
121                                                 * this region */
122 };
123
124 /*
125  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
126  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
127  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
128  * library, the executable area etc).
129  */
130 struct vm_area_struct {
131         struct mm_struct * vm_mm;       /* The address space we belong to. */
132         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
133         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
134                                            within vm_mm. */
135
136         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
137         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
138
139         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
140         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
141
142         struct rb_node vm_rb;
143
144         /*
145          * For areas with an address space and backing store,
146          * linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or
147          * linkage to the list of like vmas hanging off its node, or
148          * linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list.
149          */
150         union {
151                 struct {
152                         struct list_head list;
153                         void *parent;   /* aligns with prio_tree_node parent */
154                         struct vm_area_struct *head;
155                 } vm_set;
156
157                 struct raw_prio_tree_node prio_tree_node;
158         } shared;
159
160         /*
161          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
162          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
163          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
164          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
165          */
166         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_sem &
167                                           * page_table_lock */
168         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
169
170         /* Function pointers to deal with this struct. */
171         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
172
173         /* Information about our backing store: */
174         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
175                                            units, *not* PAGE_CACHE_SIZE */
176         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
177         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
178         unsigned long vm_truncate_count;/* truncate_count or restart_addr */
179
180 #ifndef CONFIG_MMU
181         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
182 #endif
183 #ifdef CONFIG_NUMA
184         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
185 #endif
186 };
187
188 struct core_thread {
189         struct task_struct *task;
190         struct core_thread *next;
191 };
192
193 struct core_state {
194         atomic_t nr_threads;
195         struct core_thread dumper;
196         struct completion startup;
197 };
198
199 enum {
200         MM_FILEPAGES,
201         MM_ANONPAGES,
202         MM_SWAPENTS,
203         NR_MM_COUNTERS
204 };
205
206 #if USE_SPLIT_PTLOCKS && defined(CONFIG_MMU)
207 #define SPLIT_RSS_COUNTING
208 struct mm_rss_stat {
209         atomic_long_t count[NR_MM_COUNTERS];
210 };
211 /* per-thread cached information, */
212 struct task_rss_stat {
213         int events;     /* for synchronization threshold */
214         int count[NR_MM_COUNTERS];
215 };
216 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
217 struct mm_rss_stat {
218         unsigned long count[NR_MM_COUNTERS];
219 };
220 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
221
222 struct mm_struct {
223         struct vm_area_struct * mmap;           /* list of VMAs */
224         struct rb_root mm_rb;
225         struct vm_area_struct * mmap_cache;     /* last find_vma result */
226 #ifdef CONFIG_MMU
227         unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
228                                 unsigned long addr, unsigned long len,
229                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
230         void (*unmap_area) (struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
231 #endif
232         unsigned long mmap_base;                /* base of mmap area */
233         unsigned long task_size;                /* size of task vm space */
234         unsigned long cached_hole_size;         /* if non-zero, the largest hole below free_area_cache */
235         unsigned long free_area_cache;          /* first hole of size cached_hole_size or larger */
236         pgd_t * pgd;
237         atomic_t mm_users;                      /* How many users with user space? */
238         atomic_t mm_count;                      /* How many references to "struct mm_struct" (users count as 1) */
239         int map_count;                          /* number of VMAs */
240         struct rw_semaphore mmap_sem;
241         spinlock_t page_table_lock;             /* Protects page tables and some counters */
242
243         struct list_head mmlist;                /* List of maybe swapped mm's.  These are globally strung
244                                                  * together off init_mm.mmlist, and are protected
245                                                  * by mmlist_lock
246                                                  */
247
248
249         unsigned long hiwater_rss;      /* High-watermark of RSS usage */
250         unsigned long hiwater_vm;       /* High-water virtual memory usage */
251
252         unsigned long total_vm, locked_vm, shared_vm, exec_vm;
253         unsigned long stack_vm, reserved_vm, def_flags, nr_ptes;
254         unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
255         unsigned long start_brk, brk, start_stack;
256         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
257
258         unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
259
260         /*
261          * Special counters, in some configurations protected by the
262          * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
263          */
264         struct mm_rss_stat rss_stat;
265
266         struct linux_binfmt *binfmt;
267
268         cpumask_t cpu_vm_mask;
269
270         /* Architecture-specific MM context */
271         mm_context_t context;
272
273         /* Swap token stuff */
274         /*
275          * Last value of global fault stamp as seen by this process.
276          * In other words, this value gives an indication of how long
277          * it has been since this task got the token.
278          * Look at mm/thrash.c
279          */
280         unsigned int faultstamp;
281         unsigned int token_priority;
282         unsigned int last_interval;
283
284         unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access the bits */
285
286         struct core_state *core_state; /* coredumping support */
287 #ifdef CONFIG_AIO
288         spinlock_t              ioctx_lock;
289         struct hlist_head       ioctx_list;
290 #endif
291 #ifdef CONFIG_MM_OWNER
292         /*
293          * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
294          * user/owner of this mm. All of the following must be true in
295          * order for it to be changed:
296          *
297          * current == mm->owner
298          * current->mm != mm
299          * new_owner->mm == mm
300          * new_owner->alloc_lock is held
301          */
302         struct task_struct *owner;
303 #endif
304
305 #ifdef CONFIG_PROC_FS
306         /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
307         struct file *exe_file;
308         unsigned long num_exe_file_vmas;
309 #endif
310 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
311         struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
312 #endif
313 };
314
315 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
316 #define mm_cpumask(mm) (&(mm)->cpu_vm_mask)
317
318 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */