mm: kill vma flag VM_EXECUTABLE and mm->num_exe_file_vmas
[linux-3.10.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/bug.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/mmzone.h>
12 #include <linux/rbtree.h>
13 #include <linux/prio_tree.h>
14 #include <linux/atomic.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/mm_types.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21
22 struct mempolicy;
23 struct anon_vma;
24 struct file_ra_state;
25 struct user_struct;
26 struct writeback_control;
27
28 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
29 extern unsigned long max_mapnr;
30 #endif
31
32 extern unsigned long num_physpages;
33 extern unsigned long totalram_pages;
34 extern void * high_memory;
35 extern int page_cluster;
36
37 #ifdef CONFIG_SYSCTL
38 extern int sysctl_legacy_va_layout;
39 #else
40 #define sysctl_legacy_va_layout 0
41 #endif
42
43 #include <asm/page.h>
44 #include <asm/pgtable.h>
45 #include <asm/processor.h>
46
47 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
48
49 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
50 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
51
52 /*
53  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
54  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
55  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
56  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
57  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
58  * mmap() functions).
59  */
60
61 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
62
63 #ifndef CONFIG_MMU
64 extern struct rb_root nommu_region_tree;
65 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
66
67 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
68 #endif
69
70 /*
71  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
72  */
73 #define VM_NONE         0x00000000
74
75 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
76 #define VM_WRITE        0x00000002
77 #define VM_EXEC         0x00000004
78 #define VM_SHARED       0x00000008
79
80 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
81 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
82 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
83 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
84 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
85
86 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
87 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
88 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
89
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_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
105 #define VM_NODUMP       0x04000000      /* Do not include in the core dump */
106
107 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
108 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
109 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
110 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
111
112 #if defined(CONFIG_X86)
113 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
114 #elif defined(CONFIG_PPC)
115 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
116 #elif defined(CONFIG_PARISC)
117 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
118 #elif defined(CONFIG_IA64)
119 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
120 #elif !defined(CONFIG_MMU)
121 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
122 #endif
123
124 #ifndef VM_GROWSUP
125 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
126 #endif
127
128 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
129 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
130
131 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
132 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
133 #endif
134
135 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
136 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
137 #else
138 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
139 #endif
140
141 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
142 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
143 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
144 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
145 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
146
147 /*
148  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
149  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
150  */
151 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
152
153 /*
154  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
155  * low four bits) to a page protection mask..
156  */
157 extern pgprot_t protection_map[16];
158
159 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
160 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
161 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
162 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
163 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x10    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
164 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x20    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
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 implement ->remap_pages to get nonlinear mapping support.
173  */
174 struct vm_fault {
175         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
176         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
177         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
178
179         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
180                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
181                                          * is set (which is also implied by
182                                          * VM_FAULT_ERROR).
183                                          */
184 };
185
186 /*
187  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
188  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
189  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
190  */
191 struct vm_operations_struct {
192         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
193         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
194         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
195
196         /* notification that a previously read-only page is about to become
197          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
198         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
199
200         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
201          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
202          */
203         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
204                       void *buf, int len, int write);
205 #ifdef CONFIG_NUMA
206         /*
207          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
208          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
209          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
210          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
211          * mempolicy.
212          */
213         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
214
215         /*
216          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
217          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
218          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
219          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
220          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
221          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
222          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
223          * policy.
224          */
225         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
226                                         unsigned long addr);
227         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
228                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
229 #endif
230         /* called by sys_remap_file_pages() to populate non-linear mapping */
231         int (*remap_pages)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
232                            unsigned long size, pgoff_t pgoff);
233 };
234
235 struct mmu_gather;
236 struct inode;
237
238 #define page_private(page)              ((page)->private)
239 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
240
241 /*
242  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
243  * files which need it (119 of them)
244  */
245 #include <linux/page-flags.h>
246 #include <linux/huge_mm.h>
247
248 /*
249  * Methods to modify the page usage count.
250  *
251  * What counts for a page usage:
252  * - cache mapping   (page->mapping)
253  * - private data    (page->private)
254  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
255  *   is counted separately
256  *
257  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
258  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
259  */
260
261 /*
262  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
263  */
264 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
265 {
266         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
267         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
268 }
269
270 /*
271  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
272  * that is the case.
273  */
274 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
275 {
276         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
277 }
278
279 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
280
281 /* Support for virtually mapped pages */
282 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
283 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
284
285 /*
286  * Determine if an address is within the vmalloc range
287  *
288  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
289  * is no special casing required.
290  */
291 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
292 {
293 #ifdef CONFIG_MMU
294         unsigned long addr = (unsigned long)x;
295
296         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
297 #else
298         return 0;
299 #endif
300 }
301 #ifdef CONFIG_MMU
302 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
303 #else
304 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
305 {
306         return 0;
307 }
308 #endif
309
310 static inline void compound_lock(struct page *page)
311 {
312 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
313         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
314         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
315 #endif
316 }
317
318 static inline void compound_unlock(struct page *page)
319 {
320 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
321         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
322         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
323 #endif
324 }
325
326 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
327 {
328         unsigned long uninitialized_var(flags);
329 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
330         local_irq_save(flags);
331         compound_lock(page);
332 #endif
333         return flags;
334 }
335
336 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
337                                               unsigned long flags)
338 {
339 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
340         compound_unlock(page);
341         local_irq_restore(flags);
342 #endif
343 }
344
345 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
346 {
347         if (unlikely(PageTail(page)))
348                 return page->first_page;
349         return page;
350 }
351
352 /*
353  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
354  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
355  * and atomic_add_negative(-1).
356  */
357 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
358 {
359         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
360 }
361
362 static inline int page_mapcount(struct page *page)
363 {
364         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
365 }
366
367 static inline int page_count(struct page *page)
368 {
369         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
370 }
371
372 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
373 {
374         /*
375          * __split_huge_page_refcount() cannot run
376          * from under us.
377          */
378         VM_BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
379         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) != 0);
380         atomic_inc(&page->_mapcount);
381 }
382
383 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
384
385 static inline void get_page(struct page *page)
386 {
387         if (unlikely(PageTail(page)))
388                 if (likely(__get_page_tail(page)))
389                         return;
390         /*
391          * Getting a normal page or the head of a compound page
392          * requires to already have an elevated page->_count.
393          */
394         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) <= 0);
395         atomic_inc(&page->_count);
396 }
397
398 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
399 {
400         struct page *page = virt_to_page(x);
401         return compound_head(page);
402 }
403
404 /*
405  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
406  * the first time (boot or memory hotplug)
407  */
408 static inline void init_page_count(struct page *page)
409 {
410         atomic_set(&page->_count, 1);
411 }
412
413 /*
414  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
415  * (see mm/page_alloc.c).
416  *
417  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
418  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
419  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
420  * efficiently by most CPU architectures.
421  */
422 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
423
424 static inline int PageBuddy(struct page *page)
425 {
426         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
427 }
428
429 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
430 {
431         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_mapcount) != -1);
432         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
433 }
434
435 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
436 {
437         VM_BUG_ON(!PageBuddy(page));
438         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
439 }
440
441 void put_page(struct page *page);
442 void put_pages_list(struct list_head *pages);
443
444 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
445 int split_free_page(struct page *page);
446
447 /*
448  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
449  * prototype for that function and accessor functions.
450  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
451  */
452 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
453
454 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
455                                                 compound_page_dtor *dtor)
456 {
457         page[1].lru.next = (void *)dtor;
458 }
459
460 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
461 {
462         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
463 }
464
465 static inline int compound_order(struct page *page)
466 {
467         if (!PageHead(page))
468                 return 0;
469         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
470 }
471
472 static inline int compound_trans_order(struct page *page)
473 {
474         int order;
475         unsigned long flags;
476
477         if (!PageHead(page))
478                 return 0;
479
480         flags = compound_lock_irqsave(page);
481         order = compound_order(page);
482         compound_unlock_irqrestore(page, flags);
483         return order;
484 }
485
486 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
487 {
488         page[1].lru.prev = (void *)order;
489 }
490
491 #ifdef CONFIG_MMU
492 /*
493  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
494  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
495  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
496  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
497  */
498 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
499 {
500         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
501                 pte = pte_mkwrite(pte);
502         return pte;
503 }
504 #endif
505
506 /*
507  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
508  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
509  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
510  * only one copy in memory, at most, normally.
511  *
512  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
513  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
514  *   freelist management in the buddy allocator.
515  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
516  *
517  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
518  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
519  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
520  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
521  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
522  *
523  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
524  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
525  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
526  * and page->virtual store page management information, but all other fields
527  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
528  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
529  * subsequently been given references to it.
530  *
531  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
532  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
533  * The following discussion applies only to them.
534  *
535  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
536  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
537  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
538  * into the filesystem to release these pages.
539  *
540  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
541  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
542  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
543  *
544  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
545  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
546  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
547  *
548  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
549  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
550  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
551  *
552  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
553  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
554  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
555  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
556  *
557  * All pagecache pages may be subject to I/O:
558  * - inode pages may need to be read from disk,
559  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
560  *   to be written back to the inode on disk,
561  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
562  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
563  *   back into memory.
564  */
565
566 /*
567  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
568  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
569  */
570
571
572 /*
573  * page->flags layout:
574  *
575  * There are three possibilities for how page->flags get
576  * laid out.  The first is for the normal case, without
577  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
578  * plenty of space for node and section.  The last is when
579  * we have run out of space and have to fall back to an
580  * alternate (slower) way of determining the node.
581  *
582  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
583  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
584  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
585  */
586 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
587 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
588 #else
589 #define SECTIONS_WIDTH          0
590 #endif
591
592 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
593
594 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
595 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
596 #else
597 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
598 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
599 #endif
600 #define NODES_WIDTH             0
601 #endif
602
603 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
604 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
605 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
606 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
607
608 /*
609  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
610  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
611  */
612 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
613 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
614 #endif
615
616 /*
617  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
618  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
619  * the compiler will optimise away reference to them.
620  */
621 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
622 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
623 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
624
625 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
626 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
627 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
628 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
629                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
630 #else
631 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
632 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
633                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
634 #endif
635
636 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
637
638 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
639 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
640 #endif
641
642 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
643 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
644 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
645 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
646
647 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
648 {
649         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
650 }
651
652 /*
653  * The identification function is only used by the buddy allocator for
654  * determining if two pages could be buddies. We are not really
655  * identifying a zone since we could be using a the section number
656  * id if we have not node id available in page flags.
657  * We guarantee only that it will return the same value for two
658  * combinable pages in a zone.
659  */
660 static inline int page_zone_id(struct page *page)
661 {
662         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
663 }
664
665 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
666 {
667 #ifdef CONFIG_NUMA
668         return zone->node;
669 #else
670         return 0;
671 #endif
672 }
673
674 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
675 extern int page_to_nid(const struct page *page);
676 #else
677 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
678 {
679         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
680 }
681 #endif
682
683 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
684 {
685         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
686 }
687
688 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
689 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
690 {
691         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
692         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
693 }
694
695 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
696 {
697         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
698 }
699 #endif
700
701 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
702 {
703         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
704         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
705 }
706
707 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
708 {
709         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
710         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
711 }
712
713 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
714         unsigned long node, unsigned long pfn)
715 {
716         set_page_zone(page, zone);
717         set_page_node(page, node);
718 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
719         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
720 #endif
721 }
722
723 /*
724  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
725  */
726 #include <linux/vmstat.h>
727
728 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
729 {
730         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
731 }
732
733 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
734 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
735 #endif
736
737 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
738 #define page_address(page) ((page)->virtual)
739 #define set_page_address(page, address)                 \
740         do {                                            \
741                 (page)->virtual = (address);            \
742         } while(0)
743 #define page_address_init()  do { } while(0)
744 #endif
745
746 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
747 void *page_address(const struct page *page);
748 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
749 void page_address_init(void);
750 #endif
751
752 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
753 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
754 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
755 #define page_address_init()  do { } while(0)
756 #endif
757
758 /*
759  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
760  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
761  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
762  *
763  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
764  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
765  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
766  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
767  *
768  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
769  *
770  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
771  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
772  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
773  */
774 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
775 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
776 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
777
778 extern struct address_space swapper_space;
779 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
780 {
781         struct address_space *mapping = page->mapping;
782
783         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
784         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
785                 mapping = &swapper_space;
786         else if ((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON)
787                 mapping = NULL;
788         return mapping;
789 }
790
791 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
792 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
793 {
794         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
795 }
796
797 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
798
799 static inline
800 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
801 {
802         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
803                 return __page_file_mapping(page);
804
805         return page->mapping;
806 }
807
808 static inline int PageAnon(struct page *page)
809 {
810         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
811 }
812
813 /*
814  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
815  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
816  */
817 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
818 {
819         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
820                 return page_private(page);
821         return page->index;
822 }
823
824 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
825
826 /*
827  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
828  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
829  */
830 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
831 {
832         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
833                 return __page_file_index(page);
834
835         return page->index;
836 }
837
838 /*
839  * Return true if this page is mapped into pagetables.
840  */
841 static inline int page_mapped(struct page *page)
842 {
843         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
844 }
845
846 /*
847  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
848  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
849  * just gets major/minor fault counters bumped up.
850  */
851
852 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
853
854 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
855 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
856 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
857 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
858 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
859 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
860
861 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
862 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
863 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
864
865 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
866
867 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
868                          VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
869
870 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
871 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
872 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
873
874 /*
875  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
876  */
877 extern void pagefault_out_of_memory(void);
878
879 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
880
881 /*
882  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
883  * various contexts.
884  */
885 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES   (0x0001u)       /* filter disallowed nodes */
886
887 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
888 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
889
890 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
891
892 extern int can_do_mlock(void);
893 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
894 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
895
896 /*
897  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
898  */
899 struct zap_details {
900         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
901         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
902         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
903         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
904 };
905
906 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
907                 pte_t pte);
908
909 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
910                 unsigned long size);
911 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
912                 unsigned long size, struct zap_details *);
913 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
914                 unsigned long start, unsigned long end);
915
916 /**
917  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
918  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
919  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
920  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
921  *             this handler is required to be able to handle
922  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
923  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
924  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
925  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
926  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
927  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
928  *                            is used.
929  *
930  * (see walk_page_range for more details)
931  */
932 struct mm_walk {
933         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
934         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
935         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
936         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
937         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
938         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
939                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
940         struct mm_struct *mm;
941         void *private;
942 };
943
944 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
945                 struct mm_walk *walk);
946 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
947                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
948 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
949                         struct vm_area_struct *vma);
950 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
951                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
952 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
953         unsigned long *pfn);
954 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
955                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
956 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
957                         void *buf, int len, int write);
958
959 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
960                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
961 {
962         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
963 }
964
965 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
966 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
967 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
968 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
969 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
970 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
971 int invalidate_inode_page(struct page *page);
972
973 #ifdef CONFIG_MMU
974 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
975                         unsigned long address, unsigned int flags);
976 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
977                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
978 #else
979 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
980                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
981                         unsigned int flags)
982 {
983         /* should never happen if there's no MMU */
984         BUG();
985         return VM_FAULT_SIGBUS;
986 }
987 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
988                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
989                 unsigned int fault_flags)
990 {
991         /* should never happen if there's no MMU */
992         BUG();
993         return -EFAULT;
994 }
995 #endif
996
997 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
998 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
999 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1000                 void *buf, int len, int write);
1001
1002 int __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1003                      unsigned long start, int len, unsigned int foll_flags,
1004                      struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas,
1005                      int *nonblocking);
1006 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1007                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
1008                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
1009 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1010                         struct page **pages);
1011 struct kvec;
1012 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1013                         struct page **pages);
1014 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1015 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1016
1017 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1018 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
1019
1020 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1021 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1022 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1023                                 struct page *page);
1024 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1025 void account_page_writeback(struct page *page);
1026 int set_page_dirty(struct page *page);
1027 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1028 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1029
1030 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1031 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1032 {
1033         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1034 }
1035
1036 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1037                                              unsigned long addr)
1038 {
1039         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1040                 (vma->vm_start == addr) &&
1041                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1042 }
1043
1044 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1045 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1046 {
1047         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1048 }
1049
1050 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1051                                            unsigned long addr)
1052 {
1053         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1054                 (vma->vm_end == addr) &&
1055                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1056 }
1057
1058 extern pid_t
1059 vm_is_stack(struct task_struct *task, struct vm_area_struct *vma, int in_group);
1060
1061 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1062                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1063                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
1064 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
1065                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
1066                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
1067 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1068                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1069                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1070
1071 /*
1072  * doesn't attempt to fault and will return short.
1073  */
1074 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1075                           struct page **pages);
1076 /*
1077  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1078  */
1079 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1080 {
1081         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1082
1083 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1084         /*
1085          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1086          * But it's never be expected number for users.
1087          */
1088         if (val < 0)
1089                 val = 0;
1090 #endif
1091         return (unsigned long)val;
1092 }
1093
1094 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1095 {
1096         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1097 }
1098
1099 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1100 {
1101         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1102 }
1103
1104 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1105 {
1106         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1107 }
1108
1109 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1110 {
1111         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1112                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1113 }
1114
1115 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1116 {
1117         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1118 }
1119
1120 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1121 {
1122         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1123 }
1124
1125 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1126 {
1127         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1128
1129         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1130                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1131 }
1132
1133 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1134 {
1135         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1136                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1137 }
1138
1139 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1140                                          struct mm_struct *mm)
1141 {
1142         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1143
1144         if (*maxrss < hiwater_rss)
1145                 *maxrss = hiwater_rss;
1146 }
1147
1148 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1149 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1150 #else
1151 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1152 {
1153 }
1154 #endif
1155
1156 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1157
1158 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1159                                spinlock_t **ptl);
1160 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1161                                     spinlock_t **ptl)
1162 {
1163         pte_t *ptep;
1164         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1165         return ptep;
1166 }
1167
1168 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1169 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1170                                                 unsigned long address)
1171 {
1172         return 0;
1173 }
1174 #else
1175 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1176 #endif
1177
1178 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1179 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1180                                                 unsigned long address)
1181 {
1182         return 0;
1183 }
1184 #else
1185 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1186 #endif
1187
1188 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1189                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1190 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1191
1192 /*
1193  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1194  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1195  */
1196 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1197 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1198 {
1199         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1200                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1201 }
1202
1203 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1204 {
1205         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1206                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1207 }
1208 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1209
1210 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1211 /*
1212  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1213  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1214  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1215  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1216  */
1217 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1218 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1219         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1220 } while (0)
1221 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1222 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1223 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1224 /*
1225  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1226  */
1227 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1228 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1229 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1230 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1231
1232 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1233 {
1234         pte_lock_init(page);
1235         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1236 }
1237
1238 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1239 {
1240         pte_lock_deinit(page);
1241         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1242 }
1243
1244 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1245 ({                                                      \
1246         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1247         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1248         *(ptlp) = __ptl;                                \
1249         spin_lock(__ptl);                               \
1250         __pte;                                          \
1251 })
1252
1253 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1254         spin_unlock(ptl);                               \
1255         pte_unmap(pte);                                 \
1256 } while (0)
1257
1258 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1259         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1260                                                         pmd, address))? \
1261          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1262
1263 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1264         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1265                                                         pmd, address))? \
1266                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1267
1268 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1269         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1270                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1271
1272 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1273 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1274                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1275 extern void free_initmem(void);
1276
1277 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1278 /*
1279  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1280  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1281  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1282  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1283  * free_area_init_node()
1284  *
1285  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1286  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1287  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1288  * usage, an architecture is expected to do something like
1289  *
1290  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1291  *                                                       max_highmem_pfn};
1292  * for_each_valid_physical_page_range()
1293  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1294  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1295  *
1296  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1297  * registered physical page range.  Similarly
1298  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1299  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1300  *
1301  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1302  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1303  */
1304 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1305 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1306 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1307                                                 unsigned long end_pfn);
1308 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1309                                                 unsigned long end_pfn);
1310 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1311                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1312 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1313 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1314                                                 unsigned long max_low_pfn);
1315 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1316
1317 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1318
1319 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1320     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1321 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1322 {
1323         return 0;
1324 }
1325 #else
1326 /* please see mm/page_alloc.c */
1327 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1328 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1329 /* there is a per-arch backend function. */
1330 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1331 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1332 #endif
1333
1334 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1335 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1336                                 unsigned long, enum memmap_context);
1337 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1338 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1339 extern void mem_init(void);
1340 extern void __init mmap_init(void);
1341 extern void show_mem(unsigned int flags);
1342 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1343 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1344 extern int after_bootmem;
1345
1346 extern __printf(3, 4)
1347 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1348
1349 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1350
1351 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1352 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1353
1354 /* nommu.c */
1355 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1356 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1357
1358 /* prio_tree.c */
1359 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1360 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1361 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1362 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1363         struct prio_tree_iter *iter);
1364
1365 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1366         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1367                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1368
1369 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1370                                         struct list_head *list)
1371 {
1372         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1373         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1374 }
1375
1376 /* mmap.c */
1377 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1378 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1379         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1380 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1381         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1382         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1383         struct mempolicy *);
1384 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1385 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1386         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1387 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1388 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1389         struct rb_node **, struct rb_node *);
1390 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1391 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1392         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1393 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1394
1395 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1396 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1397
1398 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1399 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1400
1401 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1402 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1403                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1404                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1405
1406 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1407
1408 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1409         unsigned long len, unsigned long flags,
1410         vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1411 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *, unsigned long,
1412         unsigned long, unsigned long,
1413         unsigned long, unsigned long);
1414 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1415
1416 /* These take the mm semaphore themselves */
1417 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1418 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1419 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1420         unsigned long, unsigned long,
1421         unsigned long, unsigned long);
1422
1423 /* truncate.c */
1424 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1425 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1426                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1427
1428 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1429 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1430 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1431
1432 /* mm/page-writeback.c */
1433 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1434 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1435
1436 /* readahead.c */
1437 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1438 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1439
1440 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1441                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1442
1443 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1444                                struct file_ra_state *ra,
1445                                struct file *filp,
1446                                pgoff_t offset,
1447                                unsigned long size);
1448
1449 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1450                                 struct file_ra_state *ra,
1451                                 struct file *filp,
1452                                 struct page *pg,
1453                                 pgoff_t offset,
1454                                 unsigned long size);
1455
1456 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1457 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1458                         struct address_space *mapping,
1459                         struct file *filp);
1460
1461 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1462 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1463
1464 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1465 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1466                 unsigned long address);
1467 #if VM_GROWSUP
1468 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1469 #else
1470   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1471 #endif
1472
1473 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1474 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1475 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1476                                              struct vm_area_struct **pprev);
1477
1478 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1479    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1480 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1481 {
1482         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1483
1484         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1485                 vma = NULL;
1486         return vma;
1487 }
1488
1489 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1490 {
1491         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1492 }
1493
1494 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
1495 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
1496                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
1497 {
1498         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
1499
1500         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
1501                 vma = NULL;
1502
1503         return vma;
1504 }
1505
1506 #ifdef CONFIG_MMU
1507 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1508 #else
1509 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1510 {
1511         return __pgprot(0);
1512 }
1513 #endif
1514
1515 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1516 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1517                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1518 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1519 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1520                         unsigned long pfn);
1521 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1522                         unsigned long pfn);
1523
1524 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1525                         unsigned int foll_flags);
1526 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1527 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1528 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1529 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1530 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1531 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
1532                                  * and return without waiting upon it */
1533 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1534 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
1535 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
1536
1537 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1538                         void *data);
1539 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1540                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1541
1542 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1543 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1544 #else
1545 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1546                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1547 {
1548         mm->total_vm += pages;
1549 }
1550 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1551
1552 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1553 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1554 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1555 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1556 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1557 #else
1558 static inline void
1559 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1560 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1561 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1562 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1563 #endif
1564
1565 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
1566 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1567 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
1568 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1569 #else
1570 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
1571 #define in_gate_area(mm, addr) ({(void)mm; in_gate_area_no_mm(addr);})
1572 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1573
1574 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1575                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1576 unsigned long shrink_slab(struct shrink_control *shrink,
1577                           unsigned long nr_pages_scanned,
1578                           unsigned long lru_pages);
1579
1580 #ifndef CONFIG_MMU
1581 #define randomize_va_space 0
1582 #else
1583 extern int randomize_va_space;
1584 #endif
1585
1586 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1587 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1588
1589 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1590                                    unsigned long pnum_begin,
1591                                    unsigned long pnum_end,
1592                                    unsigned long map_count,
1593                                    int nodeid);
1594
1595 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1596 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1597 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1598 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1599 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1600 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1601 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1602 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1603 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1604                                                 unsigned long pages, int node);
1605 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1606 void vmemmap_populate_print_last(void);
1607
1608
1609 enum mf_flags {
1610         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1611         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
1612         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
1613 };
1614 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1615 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1616 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1617 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1618 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1619 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1620 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1621 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1622
1623 extern void dump_page(struct page *page);
1624
1625 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
1626 extern void clear_huge_page(struct page *page,
1627                             unsigned long addr,
1628                             unsigned int pages_per_huge_page);
1629 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
1630                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
1631                                 unsigned int pages_per_huge_page);
1632 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
1633
1634 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1635 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
1636
1637 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
1638 {
1639         return _debug_guardpage_minorder;
1640 }
1641
1642 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
1643 {
1644         return test_bit(PAGE_DEBUG_FLAG_GUARD, &page->debug_flags);
1645 }
1646 #else
1647 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
1648 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
1649 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
1650
1651 #endif /* __KERNEL__ */
1652 #endif /* _LINUX_MM_H */