8e2841a2f441863105a693537704536a59ed41c1
[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/list.h>
10 #include <linux/mmzone.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/prio_tree.h>
13 #include <linux/debug_locks.h>
14 #include <linux/mm_types.h>
15 #include <linux/range.h>
16
17 struct mempolicy;
18 struct anon_vma;
19 struct file_ra_state;
20 struct user_struct;
21 struct writeback_control;
22 struct rlimit;
23
24 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
25 extern unsigned long max_mapnr;
26 #endif
27
28 extern unsigned long num_physpages;
29 extern unsigned long totalram_pages;
30 extern void * high_memory;
31 extern int page_cluster;
32
33 #ifdef CONFIG_SYSCTL
34 extern int sysctl_legacy_va_layout;
35 #else
36 #define sysctl_legacy_va_layout 0
37 #endif
38
39 #include <asm/page.h>
40 #include <asm/pgtable.h>
41 #include <asm/processor.h>
42
43 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
44
45 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
46 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
47
48 /*
49  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
50  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
51  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
52  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
53  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
54  * mmap() functions).
55  */
56
57 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
58
59 #ifndef CONFIG_MMU
60 extern struct rb_root nommu_region_tree;
61 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
62
63 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
64 #endif
65
66 /*
67  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
68  */
69 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
70 #define VM_WRITE        0x00000002
71 #define VM_EXEC         0x00000004
72 #define VM_SHARED       0x00000008
73
74 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
75 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
76 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
77 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
78 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
79
80 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
81 #define VM_GROWSUP      0x00000200
82 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
83 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
84
85 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
86 #define VM_LOCKED       0x00002000
87 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
88
89                                         /* Used by sys_madvise() */
90 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
91 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
92
93 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
94 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
95 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
96 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
97 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
98 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
99 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
100 #ifdef CONFIG_MMU
101 #define VM_LOCK_RMAP    0x01000000      /* Do not follow this rmap (mmu mmap) */
102 #else
103 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
104 #endif
105 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
106 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
107
108 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
109 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
110 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
111 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
112 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
113
114 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
115 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
116 #endif
117
118 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
119 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
120 #else
121 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
122 #endif
123
124 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
125 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
126 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
127 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
128 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
129
130 /*
131  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
132  */
133 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
134
135 /*
136  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
137  * low four bits) to a page protection mask..
138  */
139 extern pgprot_t protection_map[16];
140
141 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
142 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
143 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
144
145 /*
146  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
147  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
148  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
149  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
150  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
151  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
152  */
153 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
154 {
155         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
156 }
157
158 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
159 {
160         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
161 }
162
163 /*
164  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
165  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
166  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
167  *
168  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
169  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
170  * mapping support.
171  */
172 struct vm_fault {
173         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
174         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
175         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
176
177         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
178                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
179                                          * is set (which is also implied by
180                                          * VM_FAULT_ERROR).
181                                          */
182 };
183
184 /*
185  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
186  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
187  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
188  */
189 struct vm_operations_struct {
190         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
191         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
192         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
193
194         /* notification that a previously read-only page is about to become
195          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
196         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
197
198         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
199          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
200          */
201         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
202                       void *buf, int len, int write);
203 #ifdef CONFIG_NUMA
204         /*
205          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
206          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
207          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
208          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
209          * mempolicy.
210          */
211         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
212
213         /*
214          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
215          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
216          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
217          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
218          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
219          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
220          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
221          * policy.
222          */
223         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
224                                         unsigned long addr);
225         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
226                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
227 #endif
228 };
229
230 struct mmu_gather;
231 struct inode;
232
233 #define page_private(page)              ((page)->private)
234 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
235
236 /*
237  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
238  * files which need it (119 of them)
239  */
240 #include <linux/page-flags.h>
241
242 /*
243  * Methods to modify the page usage count.
244  *
245  * What counts for a page usage:
246  * - cache mapping   (page->mapping)
247  * - private data    (page->private)
248  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
249  *   is counted separately
250  *
251  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
252  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
253  */
254
255 /*
256  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
257  */
258 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
259 {
260         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
261         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
262 }
263
264 /*
265  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
266  * that is the case.
267  */
268 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
269 {
270         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
271 }
272
273 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
274
275 /* Support for virtually mapped pages */
276 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
277 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
278
279 /*
280  * Determine if an address is within the vmalloc range
281  *
282  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
283  * is no special casing required.
284  */
285 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
286 {
287 #ifdef CONFIG_MMU
288         unsigned long addr = (unsigned long)x;
289
290         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
291 #else
292         return 0;
293 #endif
294 }
295 #ifdef CONFIG_MMU
296 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
297 #else
298 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
299 {
300         return 0;
301 }
302 #endif
303
304 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
305 {
306         if (unlikely(PageTail(page)))
307                 return page->first_page;
308         return page;
309 }
310
311 static inline int page_count(struct page *page)
312 {
313         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
314 }
315
316 static inline void get_page(struct page *page)
317 {
318         page = compound_head(page);
319         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
320         atomic_inc(&page->_count);
321 }
322
323 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
324 {
325         struct page *page = virt_to_page(x);
326         return compound_head(page);
327 }
328
329 /*
330  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
331  * the first time (boot or memory hotplug)
332  */
333 static inline void init_page_count(struct page *page)
334 {
335         atomic_set(&page->_count, 1);
336 }
337
338 void put_page(struct page *page);
339 void put_pages_list(struct list_head *pages);
340
341 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
342
343 /*
344  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
345  * prototype for that function and accessor functions.
346  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
347  */
348 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
349
350 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
351                                                 compound_page_dtor *dtor)
352 {
353         page[1].lru.next = (void *)dtor;
354 }
355
356 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
357 {
358         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
359 }
360
361 static inline int compound_order(struct page *page)
362 {
363         if (!PageHead(page))
364                 return 0;
365         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
366 }
367
368 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
369 {
370         page[1].lru.prev = (void *)order;
371 }
372
373 /*
374  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
375  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
376  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
377  * only one copy in memory, at most, normally.
378  *
379  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
380  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
381  *   freelist management in the buddy allocator.
382  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
383  *
384  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
385  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
386  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
387  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
388  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
389  *
390  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
391  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
392  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
393  * and page->virtual store page management information, but all other fields
394  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
395  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
396  * subsequently been given references to it.
397  *
398  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
399  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
400  * The following discussion applies only to them.
401  *
402  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
403  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
404  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
405  * into the filesystem to release these pages.
406  *
407  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
408  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
409  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
410  *
411  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
412  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
413  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
414  *
415  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
416  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
417  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
418  *
419  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
420  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
421  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
422  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
423  *
424  * All pagecache pages may be subject to I/O:
425  * - inode pages may need to be read from disk,
426  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
427  *   to be written back to the inode on disk,
428  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
429  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
430  *   back into memory.
431  */
432
433 /*
434  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
435  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
436  */
437
438
439 /*
440  * page->flags layout:
441  *
442  * There are three possibilities for how page->flags get
443  * laid out.  The first is for the normal case, without
444  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
445  * plenty of space for node and section.  The last is when
446  * we have run out of space and have to fall back to an
447  * alternate (slower) way of determining the node.
448  *
449  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
450  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
451  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
452  */
453 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
454 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
455 #else
456 #define SECTIONS_WIDTH          0
457 #endif
458
459 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
460
461 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
462 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
463 #else
464 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
465 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
466 #endif
467 #define NODES_WIDTH             0
468 #endif
469
470 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
471 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
472 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
473 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
474
475 /*
476  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
477  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
478  */
479 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
480 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
481 #endif
482
483 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
484 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
485 #endif
486
487 /*
488  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
489  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
490  * the compiler will optimise away reference to them.
491  */
492 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
493 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
494 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
495
496 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
497 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
498 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
499 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
500                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
501 #else
502 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
503 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
504                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
505 #endif
506
507 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
508
509 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
510 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
511 #endif
512
513 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
514 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
515 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
516 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
517
518 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
519 {
520         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
521 }
522
523 /*
524  * The identification function is only used by the buddy allocator for
525  * determining if two pages could be buddies. We are not really
526  * identifying a zone since we could be using a the section number
527  * id if we have not node id available in page flags.
528  * We guarantee only that it will return the same value for two
529  * combinable pages in a zone.
530  */
531 static inline int page_zone_id(struct page *page)
532 {
533         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
534 }
535
536 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
537 {
538 #ifdef CONFIG_NUMA
539         return zone->node;
540 #else
541         return 0;
542 #endif
543 }
544
545 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
546 extern int page_to_nid(struct page *page);
547 #else
548 static inline int page_to_nid(struct page *page)
549 {
550         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
551 }
552 #endif
553
554 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
555 {
556         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
557 }
558
559 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
560 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
561 {
562         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
563 }
564 #endif
565
566 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
567 {
568         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
569         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
570 }
571
572 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
573 {
574         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
575         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
576 }
577
578 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
579 {
580         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
581         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
582 }
583
584 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
585         unsigned long node, unsigned long pfn)
586 {
587         set_page_zone(page, zone);
588         set_page_node(page, node);
589         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
590 }
591
592 /*
593  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
594  */
595 #include <linux/vmstat.h>
596
597 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
598 {
599         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
600 }
601
602 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
603 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
604 #endif
605
606 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
607 #define page_address(page) ((page)->virtual)
608 #define set_page_address(page, address)                 \
609         do {                                            \
610                 (page)->virtual = (address);            \
611         } while(0)
612 #define page_address_init()  do { } while(0)
613 #endif
614
615 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
616 void *page_address(struct page *page);
617 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
618 void page_address_init(void);
619 #endif
620
621 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
622 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
623 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
624 #define page_address_init()  do { } while(0)
625 #endif
626
627 /*
628  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
629  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
630  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
631  *
632  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
633  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
634  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
635  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
636  *
637  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
638  *
639  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
640  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
641  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
642  */
643 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
644 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
645 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
646
647 extern struct address_space swapper_space;
648 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
649 {
650         struct address_space *mapping = page->mapping;
651
652         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
653         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
654                 mapping = &swapper_space;
655         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
656                 mapping = NULL;
657         return mapping;
658 }
659
660 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
661 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
662 {
663         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
664 }
665
666 static inline int PageAnon(struct page *page)
667 {
668         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
669 }
670
671 /*
672  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
673  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
674  */
675 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
676 {
677         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
678                 return page_private(page);
679         return page->index;
680 }
681
682 /*
683  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
684  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
685  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
686  */
687 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
688 {
689         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
690 }
691
692 static inline int page_mapcount(struct page *page)
693 {
694         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
695 }
696
697 /*
698  * Return true if this page is mapped into pagetables.
699  */
700 static inline int page_mapped(struct page *page)
701 {
702         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
703 }
704
705 /*
706  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
707  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
708  * just gets major/minor fault counters bumped up.
709  */
710
711 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
712
713 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
714 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
715 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
716 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
717 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
718
719 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
720 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
721
722 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
723
724 /*
725  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
726  */
727 extern void pagefault_out_of_memory(void);
728
729 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
730
731 extern void show_free_areas(void);
732
733 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
734 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
735 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
736
737 #ifndef CONFIG_MMU
738 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
739                                              unsigned long addr,
740                                              unsigned long len,
741                                              unsigned long pgoff,
742                                              unsigned long flags);
743 #endif
744
745 extern int can_do_mlock(void);
746 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
747 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
748
749 /*
750  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
751  */
752 struct zap_details {
753         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
754         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
755         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
756         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
757         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
758         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
759 };
760
761 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
762                 pte_t pte);
763
764 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
765                 unsigned long size);
766 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
767                 unsigned long size, struct zap_details *);
768 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
769                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
770                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
771                 struct zap_details *);
772
773 /**
774  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
775  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
776  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
777  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
778  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
779  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
780  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
781  *
782  * (see walk_page_range for more details)
783  */
784 struct mm_walk {
785         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
786         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
787         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
788         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
789         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
790         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long,
791                              struct mm_walk *);
792         struct mm_struct *mm;
793         void *private;
794 };
795
796 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
797                 struct mm_walk *walk);
798 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
799                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
800 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
801                         struct vm_area_struct *vma);
802 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
803                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
804 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
805         unsigned long *pfn);
806 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
807                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
808 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
809                         void *buf, int len, int write);
810
811 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
812                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
813 {
814         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
815 }
816
817 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
818 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
819 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
820
821 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
822 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
823
824 int invalidate_inode_page(struct page *page);
825
826 #ifdef CONFIG_MMU
827 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
828                         unsigned long address, unsigned int flags);
829 #else
830 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
831                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
832                         unsigned int flags)
833 {
834         /* should never happen if there's no MMU */
835         BUG();
836         return VM_FAULT_SIGBUS;
837 }
838 #endif
839
840 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
841 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
842
843 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
844                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
845                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
846 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
847                         struct page **pages);
848 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
849
850 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
851 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
852
853 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
854 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
855 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
856                                 struct page *page);
857 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
858 int set_page_dirty(struct page *page);
859 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
860 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
861
862 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
863                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
864                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
865 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
866                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
867                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
868 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
869                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
870                           unsigned long end, unsigned long newflags);
871
872 /*
873  * doesn't attempt to fault and will return short.
874  */
875 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
876                           struct page **pages);
877 /*
878  * per-process(per-mm_struct) statistics.
879  */
880 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
881 /*
882  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
883  * so must be incremented atomically.
884  */
885 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
886 {
887         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
888 }
889
890 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
891
892 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
893 {
894         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
895 }
896
897 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
898 {
899         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
900 }
901
902 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
903 {
904         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
905 }
906
907 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
908 /*
909  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
910  * so can be incremented directly.
911  */
912 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
913 {
914         mm->rss_stat.count[member] = value;
915 }
916
917 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
918 {
919         return mm->rss_stat.count[member];
920 }
921
922 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
923 {
924         mm->rss_stat.count[member] += value;
925 }
926
927 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
928 {
929         mm->rss_stat.count[member]++;
930 }
931
932 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
933 {
934         mm->rss_stat.count[member]--;
935 }
936
937 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
938
939 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
940 {
941         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
942                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
943 }
944
945 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
946 {
947         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
948 }
949
950 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
951 {
952         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
953 }
954
955 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
956 {
957         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
958
959         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
960                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
961 }
962
963 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
964 {
965         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
966                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
967 }
968
969 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
970                                          struct mm_struct *mm)
971 {
972         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
973
974         if (*maxrss < hiwater_rss)
975                 *maxrss = hiwater_rss;
976 }
977
978 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
979
980 /*
981  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
982  *
983  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
984  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
985  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
986  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
987  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
988  *
989  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
990  * fulfil.
991  *
992  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
993  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
994  */
995 struct shrinker {
996         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
997         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
998
999         /* These are for internal use */
1000         struct list_head list;
1001         long nr;        /* objs pending delete */
1002 };
1003 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1004 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1005 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1006
1007 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1008
1009 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
1010
1011 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1012 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1013                                                 unsigned long address)
1014 {
1015         return 0;
1016 }
1017 #else
1018 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1019 #endif
1020
1021 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1022 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1023                                                 unsigned long address)
1024 {
1025         return 0;
1026 }
1027 #else
1028 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1029 #endif
1030
1031 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1032 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1033
1034 /*
1035  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1036  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1037  */
1038 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1039 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1040 {
1041         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1042                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1043 }
1044
1045 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1046 {
1047         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1048                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1049 }
1050 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1051
1052 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1053 /*
1054  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1055  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1056  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1057  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1058  */
1059 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1060 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1061         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1062 } while (0)
1063 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1064 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1065 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1066 /*
1067  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1068  */
1069 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1070 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1071 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1072 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1073
1074 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1075 {
1076         pte_lock_init(page);
1077         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1078 }
1079
1080 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1081 {
1082         pte_lock_deinit(page);
1083         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1084 }
1085
1086 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1087 ({                                                      \
1088         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1089         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1090         *(ptlp) = __ptl;                                \
1091         spin_lock(__ptl);                               \
1092         __pte;                                          \
1093 })
1094
1095 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1096         spin_unlock(ptl);                               \
1097         pte_unmap(pte);                                 \
1098 } while (0)
1099
1100 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1101         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1102                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1103
1104 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1105         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1106                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1107
1108 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1109         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1110                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1111
1112 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1113 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1114                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1115 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1116 /*
1117  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1118  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1119  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1120  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1121  * free_area_init_node()
1122  *
1123  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1124  * physical memory with add_active_range() before calling
1125  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1126  * usage, an architecture is expected to do something like
1127  *
1128  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1129  *                                                       max_highmem_pfn};
1130  * for_each_valid_physical_page_range()
1131  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1132  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1133  *
1134  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1135  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1136  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1137  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1138  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1139  *
1140  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1141  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1142  */
1143 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1144 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1145                                         unsigned long end_pfn);
1146 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1147                                         unsigned long end_pfn);
1148 extern void remove_all_active_ranges(void);
1149 void sort_node_map(void);
1150 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1151                                                 unsigned long end_pfn);
1152 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1153                                                 unsigned long end_pfn);
1154 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1155                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1156 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1157 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1158                                                 unsigned long max_low_pfn);
1159 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1160                                    int nr_range, int nid);
1161 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1162                                  u64 goal, u64 limit);
1163 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1164 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1165 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1166 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1167
1168 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1169     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1170 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1171 {
1172         return 0;
1173 }
1174 #else
1175 /* please see mm/page_alloc.c */
1176 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1177 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1178 /* there is a per-arch backend function. */
1179 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1180 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1181 #endif
1182
1183 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1184 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1185                                 unsigned long, enum memmap_context);
1186 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1187 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1188 extern void mem_init(void);
1189 extern void __init mmap_init(void);
1190 extern void show_mem(void);
1191 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1192 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1193 extern int after_bootmem;
1194
1195 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1196
1197 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1198
1199 /* nommu.c */
1200 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1201 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1202
1203 /* prio_tree.c */
1204 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1205 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1206 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1207 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1208         struct prio_tree_iter *iter);
1209
1210 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1211         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1212                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1213
1214 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1215                                         struct list_head *list)
1216 {
1217         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1218         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1219 }
1220
1221 /* mmap.c */
1222 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1223 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1224         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1225 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1226         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1227         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1228         struct mempolicy *);
1229 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1230 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1231         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1232 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1233 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1234         struct rb_node **, struct rb_node *);
1235 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1236 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1237         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1238 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1239
1240 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1241 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1242
1243 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1244 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1245 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1246 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1247 #else
1248 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1249 {}
1250
1251 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1252 {}
1253 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1254
1255 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1256 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1257                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1258                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1259
1260 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1261
1262 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1263         unsigned long len, unsigned long prot,
1264         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1265 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1266         unsigned long len, unsigned long flags,
1267         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1268
1269 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1270         unsigned long len, unsigned long prot,
1271         unsigned long flag, unsigned long offset)
1272 {
1273         unsigned long ret = -EINVAL;
1274         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1275                 goto out;
1276         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1277                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1278 out:
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1283
1284 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1285
1286 /* filemap.c */
1287 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1288 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1289 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1290                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1291
1292 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1293 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1294
1295 /* mm/page-writeback.c */
1296 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1297 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1298
1299 /* readahead.c */
1300 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1301 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1302
1303 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1304                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1305
1306 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1307                                struct file_ra_state *ra,
1308                                struct file *filp,
1309                                pgoff_t offset,
1310                                unsigned long size);
1311
1312 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1313                                 struct file_ra_state *ra,
1314                                 struct file *filp,
1315                                 struct page *pg,
1316                                 pgoff_t offset,
1317                                 unsigned long size);
1318
1319 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1320 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1321                         struct address_space *mapping,
1322                         struct file *filp);
1323
1324 /* Do stack extension */
1325 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1326 #ifdef CONFIG_IA64
1327 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1328 #endif
1329 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1330                                   unsigned long address);
1331
1332 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1333 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1334 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1335                                              struct vm_area_struct **pprev);
1336
1337 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1338    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1339 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1340 {
1341         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1342
1343         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1344                 vma = NULL;
1345         return vma;
1346 }
1347
1348 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1349 {
1350         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1351 }
1352
1353 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1354 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1355 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1356                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1357 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1358 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1359                         unsigned long pfn);
1360 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1361                         unsigned long pfn);
1362
1363 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1364                         unsigned int foll_flags);
1365 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1366 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1367 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1368 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1369 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1370
1371 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1372                         void *data);
1373 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1374                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1375
1376 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1377 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1378 #else
1379 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1380                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1381 {
1382 }
1383 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1384
1385 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1386 extern int debug_pagealloc_enabled;
1387
1388 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1389
1390 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1391 {
1392         debug_pagealloc_enabled = 1;
1393 }
1394 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1395 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1396 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1397 #else
1398 static inline void
1399 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1400 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1401 {
1402 }
1403 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1404 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1405 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1406 #endif
1407
1408 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1409 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1410 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1411 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1412 #else
1413 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1414 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1415 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1416
1417 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1418                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1419 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1420                         unsigned long lru_pages);
1421
1422 #ifndef CONFIG_MMU
1423 #define randomize_va_space 0
1424 #else
1425 extern int randomize_va_space;
1426 #endif
1427
1428 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1429 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1430
1431 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1432                                    unsigned long pnum_begin,
1433                                    unsigned long pnum_end,
1434                                    unsigned long map_count,
1435                                    int nodeid);
1436
1437 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1438 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1439 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1440 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1441 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1442 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1443 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1444 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1445 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1446                                                 unsigned long pages, int node);
1447 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1448 void vmemmap_populate_print_last(void);
1449
1450 extern int account_locked_memory(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim,
1451                                  size_t size);
1452 extern void refund_locked_memory(struct mm_struct *mm, size_t size);
1453
1454 enum mf_flags {
1455         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1456 };
1457 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1458 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1459 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1460 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1461 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1462 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1463 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1464 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1465
1466 #endif /* __KERNEL__ */
1467 #endif /* _LINUX_MM_H */