4a3d28c86443f8dfdfe5e4ee49a47ef1d27a0f44
[linux-2.6.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/gfp.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/mmdebug.h>
11 #include <linux/mmzone.h>
12 #include <linux/rbtree.h>
13 #include <linux/prio_tree.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/mm_types.h>
16
17 struct mempolicy;
18 struct anon_vma;
19 struct file_ra_state;
20 struct user_struct;
21 struct writeback_control;
22
23 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
24 extern unsigned long max_mapnr;
25 #endif
26
27 extern unsigned long num_physpages;
28 extern void * high_memory;
29 extern int page_cluster;
30
31 #ifdef CONFIG_SYSCTL
32 extern int sysctl_legacy_va_layout;
33 #else
34 #define sysctl_legacy_va_layout 0
35 #endif
36
37 extern unsigned long mmap_min_addr;
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 /*
60  * This struct defines the per-mm list of VMAs for uClinux. If CONFIG_MMU is
61  * disabled, then there's a single shared list of VMAs maintained by the
62  * system, and mm's subscribe to these individually
63  */
64 struct vm_list_struct {
65         struct vm_list_struct   *next;
66         struct vm_area_struct   *vma;
67 };
68
69 #ifndef CONFIG_MMU
70 extern struct rb_root nommu_vma_tree;
71 extern struct rw_semaphore nommu_vma_sem;
72
73 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
74 #endif
75
76 /*
77  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
78  */
79 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
80 #define VM_WRITE        0x00000002
81 #define VM_EXEC         0x00000004
82 #define VM_SHARED       0x00000008
83
84 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
85 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
86 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
87 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
88 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
89
90 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
91 #define VM_GROWSUP      0x00000200
92 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
93 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
94
95 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
96 #define VM_LOCKED       0x00002000
97 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
98
99                                         /* Used by sys_madvise() */
100 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
101 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
102
103 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
104 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
105 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
106 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
107 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
108 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
109 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
110 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
111 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
112 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
113
114 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
115 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
116 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
117
118 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
119 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
120 #endif
121
122 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
123 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
124 #else
125 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
126 #endif
127
128 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
129 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
130 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
131 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
132 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
133
134 /*
135  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
136  */
137 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
138
139 /*
140  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
141  * low four bits) to a page protection mask..
142  */
143 extern pgprot_t protection_map[16];
144
145 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
146 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
147
148 /*
149  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
150  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
151  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
152  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
153  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
154  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
155  */
156 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
157 {
158         return ((vma->vm_flags & VM_PFNMAP) && vma->vm_pgoff);
159 }
160
161 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
162 {
163         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
164 }
165
166 /*
167  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
168  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
169  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
170  *
171  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
172  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
173  * mapping support.
174  */
175 struct vm_fault {
176         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
177         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
178         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
179
180         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
181                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
182                                          * is set (which is also implied by
183                                          * VM_FAULT_ERROR).
184                                          */
185 };
186
187 /*
188  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
189  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
190  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
191  */
192 struct vm_operations_struct {
193         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
194         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
195         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
196
197         /* notification that a previously read-only page is about to become
198          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
199         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct page *page);
200
201         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
202          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
203          */
204         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
205                       void *buf, int len, int write);
206 #ifdef CONFIG_NUMA
207         /*
208          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
209          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
210          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
211          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
212          * mempolicy.
213          */
214         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
215
216         /*
217          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
218          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
219          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
220          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
221          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
222          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
223          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
224          * policy.
225          */
226         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
227                                         unsigned long addr);
228         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
229                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
230 #endif
231 };
232
233 struct mmu_gather;
234 struct inode;
235
236 #define page_private(page)              ((page)->private)
237 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
238
239 /*
240  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
241  * files which need it (119 of them)
242  */
243 #include <linux/page-flags.h>
244
245 /*
246  * Methods to modify the page usage count.
247  *
248  * What counts for a page usage:
249  * - cache mapping   (page->mapping)
250  * - private data    (page->private)
251  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
252  *   is counted separately
253  *
254  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
255  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
256  */
257
258 /*
259  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
260  */
261 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
262 {
263         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
264         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
265 }
266
267 /*
268  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
269  * that is the case.
270  */
271 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
272 {
273         VM_BUG_ON(PageTail(page));
274         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
275 }
276
277 /* Support for virtually mapped pages */
278 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
279 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
280
281 /*
282  * Determine if an address is within the vmalloc range
283  *
284  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
285  * is no special casing required.
286  */
287 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
288 {
289 #ifdef CONFIG_MMU
290         unsigned long addr = (unsigned long)x;
291
292         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
293 #else
294         return 0;
295 #endif
296 }
297
298 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
299 {
300         if (unlikely(PageTail(page)))
301                 return page->first_page;
302         return page;
303 }
304
305 static inline int page_count(struct page *page)
306 {
307         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
308 }
309
310 static inline void get_page(struct page *page)
311 {
312         page = compound_head(page);
313         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
314         atomic_inc(&page->_count);
315 }
316
317 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
318 {
319         struct page *page = virt_to_page(x);
320         return compound_head(page);
321 }
322
323 /*
324  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
325  * the first time (boot or memory hotplug)
326  */
327 static inline void init_page_count(struct page *page)
328 {
329         atomic_set(&page->_count, 1);
330 }
331
332 void put_page(struct page *page);
333 void put_pages_list(struct list_head *pages);
334
335 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
336
337 /*
338  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
339  * prototype for that function and accessor functions.
340  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
341  */
342 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
343
344 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
345                                                 compound_page_dtor *dtor)
346 {
347         page[1].lru.next = (void *)dtor;
348 }
349
350 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
351 {
352         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
353 }
354
355 static inline int compound_order(struct page *page)
356 {
357         if (!PageHead(page))
358                 return 0;
359         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
360 }
361
362 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
363 {
364         page[1].lru.prev = (void *)order;
365 }
366
367 /*
368  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
369  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
370  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
371  * only one copy in memory, at most, normally.
372  *
373  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
374  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
375  *   freelist management in the buddy allocator.
376  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
377  *
378  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
379  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
380  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
381  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
382  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
383  *
384  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
385  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
386  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
387  * and page->virtual store page management information, but all other fields
388  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
389  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
390  * subsequently been given references to it.
391  *
392  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
393  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
394  * The following discussion applies only to them.
395  *
396  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
397  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
398  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
399  * into the filesystem to release these pages.
400  *
401  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
402  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
403  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
404  *
405  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
406  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
407  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
408  *
409  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
410  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
411  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
412  *
413  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
414  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
415  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
416  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
417  *
418  * All pagecache pages may be subject to I/O:
419  * - inode pages may need to be read from disk,
420  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
421  *   to be written back to the inode on disk,
422  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
423  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
424  *   back into memory.
425  */
426
427 /*
428  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
429  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
430  */
431
432
433 /*
434  * page->flags layout:
435  *
436  * There are three possibilities for how page->flags get
437  * laid out.  The first is for the normal case, without
438  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
439  * plenty of space for node and section.  The last is when
440  * we have run out of space and have to fall back to an
441  * alternate (slower) way of determining the node.
442  *
443  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
444  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
445  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
446  */
447 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
448 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
449 #else
450 #define SECTIONS_WIDTH          0
451 #endif
452
453 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
454
455 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
456 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
457 #else
458 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
459 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
460 #endif
461 #define NODES_WIDTH             0
462 #endif
463
464 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
465 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
466 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
467 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
468
469 /*
470  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
471  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
472  */
473 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
474 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
475 #endif
476
477 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
478 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
479 #endif
480
481 /*
482  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
483  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
484  * the compiler will optimise away reference to them.
485  */
486 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
487 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
488 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
489
490 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
491 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
492 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
493 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
494                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
495 #else
496 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
497 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
498                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
499 #endif
500
501 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
502
503 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
504 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
505 #endif
506
507 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
508 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
509 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
510 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
511
512 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
513 {
514         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
515 }
516
517 /*
518  * The identification function is only used by the buddy allocator for
519  * determining if two pages could be buddies. We are not really
520  * identifying a zone since we could be using a the section number
521  * id if we have not node id available in page flags.
522  * We guarantee only that it will return the same value for two
523  * combinable pages in a zone.
524  */
525 static inline int page_zone_id(struct page *page)
526 {
527         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
528 }
529
530 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
531 {
532 #ifdef CONFIG_NUMA
533         return zone->node;
534 #else
535         return 0;
536 #endif
537 }
538
539 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
540 extern int page_to_nid(struct page *page);
541 #else
542 static inline int page_to_nid(struct page *page)
543 {
544         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
545 }
546 #endif
547
548 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
549 {
550         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
551 }
552
553 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
554 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
555 {
556         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
557 }
558 #endif
559
560 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
561 {
562         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
563         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
564 }
565
566 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
567 {
568         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
569         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
570 }
571
572 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
573 {
574         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
575         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
576 }
577
578 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
579         unsigned long node, unsigned long pfn)
580 {
581         set_page_zone(page, zone);
582         set_page_node(page, node);
583         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
584 }
585
586 /*
587  * If a hint addr is less than mmap_min_addr change hint to be as
588  * low as possible but still greater than mmap_min_addr
589  */
590 static inline unsigned long round_hint_to_min(unsigned long hint)
591 {
592 #ifdef CONFIG_SECURITY
593         hint &= PAGE_MASK;
594         if (((void *)hint != NULL) &&
595             (hint < mmap_min_addr))
596                 return PAGE_ALIGN(mmap_min_addr);
597 #endif
598         return hint;
599 }
600
601 /*
602  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
603  */
604 #include <linux/vmstat.h>
605
606 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
607 {
608         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
609 }
610
611 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
612 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
613 #endif
614
615 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
616 #define page_address(page) ((page)->virtual)
617 #define set_page_address(page, address)                 \
618         do {                                            \
619                 (page)->virtual = (address);            \
620         } while(0)
621 #define page_address_init()  do { } while(0)
622 #endif
623
624 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
625 void *page_address(struct page *page);
626 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
627 void page_address_init(void);
628 #endif
629
630 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
631 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
632 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
633 #define page_address_init()  do { } while(0)
634 #endif
635
636 /*
637  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
638  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
639  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.
640  *
641  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
642  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
643  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
644  */
645 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
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 #ifdef CONFIG_SWAP
654         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
655                 mapping = &swapper_space;
656         else
657 #endif
658         if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
659                 mapping = NULL;
660         return mapping;
661 }
662
663 static inline int PageAnon(struct page *page)
664 {
665         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
666 }
667
668 /*
669  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
670  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
671  */
672 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
673 {
674         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
675                 return page_private(page);
676         return page->index;
677 }
678
679 /*
680  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
681  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
682  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
683  */
684 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
685 {
686         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
687 }
688
689 static inline int page_mapcount(struct page *page)
690 {
691         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
692 }
693
694 /*
695  * Return true if this page is mapped into pagetables.
696  */
697 static inline int page_mapped(struct page *page)
698 {
699         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
700 }
701
702 /*
703  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
704  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
705  * just gets major/minor fault counters bumped up.
706  */
707
708 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
709
710 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
711 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
712 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
713 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
714
715 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
716 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
717
718 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS)
719
720 /*
721  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
722  */
723 extern void pagefault_out_of_memory(void);
724
725 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
726
727 extern void show_free_areas(void);
728
729 #ifdef CONFIG_SHMEM
730 extern int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
731 #else
732 static inline int shmem_lock(struct file *file, int lock,
733                             struct user_struct *user)
734 {
735         return 0;
736 }
737 #endif
738 struct file *shmem_file_setup(char *name, loff_t size, unsigned long flags);
739
740 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
741
742 #ifndef CONFIG_MMU
743 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
744                                              unsigned long addr,
745                                              unsigned long len,
746                                              unsigned long pgoff,
747                                              unsigned long flags);
748 #endif
749
750 extern int can_do_mlock(void);
751 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
752 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
753
754 /*
755  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
756  */
757 struct zap_details {
758         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
759         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
760         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
761         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
762         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
763         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
764 };
765
766 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
767                 pte_t pte);
768
769 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
770                 unsigned long size);
771 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
772                 unsigned long size, struct zap_details *);
773 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
774                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
775                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
776                 struct zap_details *);
777
778 /**
779  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
780  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
781  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
782  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
783  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
784  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
785  *
786  * (see walk_page_range for more details)
787  */
788 struct mm_walk {
789         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
790         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
791         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
792         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
793         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
794         struct mm_struct *mm;
795         void *private;
796 };
797
798 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
799                 struct mm_walk *walk);
800 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
801                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
802 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
803                         struct vm_area_struct *vma);
804 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
805                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
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 int vmtruncate(struct inode * inode, loff_t offset);
818 extern int vmtruncate_range(struct inode * inode, loff_t offset, loff_t end);
819
820 #ifdef CONFIG_MMU
821 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
822                         unsigned long address, int write_access);
823 #else
824 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
825                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
826                         int write_access)
827 {
828         /* should never happen if there's no MMU */
829         BUG();
830         return VM_FAULT_SIGBUS;
831 }
832 #endif
833
834 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
835 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
836
837 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm, unsigned long start,
838                 int len, int write, int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
839
840 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
841 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
842
843 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
844 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
845 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
846                                 struct page *page);
847 int set_page_dirty(struct page *page);
848 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
849 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
850
851 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
852                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
853                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
854 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
855                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
856                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
857 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
858                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
859                           unsigned long end, unsigned long newflags);
860
861 /*
862  * get_user_pages_fast provides equivalent functionality to get_user_pages,
863  * operating on current and current->mm (force=0 and doesn't return any vmas).
864  *
865  * get_user_pages_fast may take mmap_sem and page tables, so no assumptions
866  * can be made about locking. get_user_pages_fast is to be implemented in a
867  * way that is advantageous (vs get_user_pages()) when the user memory area is
868  * already faulted in and present in ptes. However if the pages have to be
869  * faulted in, it may turn out to be slightly slower).
870  */
871 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
872                         struct page **pages);
873
874 /*
875  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
876  *
877  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
878  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
879  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
880  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
881  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
882  *
883  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
884  * fulfil.
885  *
886  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
887  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
888  */
889 struct shrinker {
890         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
891         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
892
893         /* These are for internal use */
894         struct list_head list;
895         long nr;        /* objs pending delete */
896 };
897 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
898 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
899 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
900
901 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
902
903 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
904
905 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
906 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
907                                                 unsigned long address)
908 {
909         return 0;
910 }
911 #else
912 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
913 #endif
914
915 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
916 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
917                                                 unsigned long address)
918 {
919         return 0;
920 }
921 #else
922 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
923 #endif
924
925 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
926 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
927
928 /*
929  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
930  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
931  */
932 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
933 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
934 {
935         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
936                 NULL: pud_offset(pgd, address);
937 }
938
939 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
940 {
941         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
942                 NULL: pmd_offset(pud, address);
943 }
944 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
945
946 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
947 /*
948  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
949  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
950  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
951  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
952  */
953 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
954 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
955         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
956 } while (0)
957 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
958 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
959 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
960 /*
961  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
962  */
963 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
964 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
965 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
966 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
967
968 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
969 {
970         pte_lock_init(page);
971         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
972 }
973
974 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
975 {
976         pte_lock_deinit(page);
977         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
978 }
979
980 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
981 ({                                                      \
982         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
983         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
984         *(ptlp) = __ptl;                                \
985         spin_lock(__ptl);                               \
986         __pte;                                          \
987 })
988
989 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
990         spin_unlock(ptl);                               \
991         pte_unmap(pte);                                 \
992 } while (0)
993
994 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
995         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
996                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
997
998 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
999         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1000                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1001
1002 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1003         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1004                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1005
1006 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1007 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1008                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1009 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1010 /*
1011  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1012  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1013  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1014  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1015  * free_area_init_node()
1016  *
1017  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1018  * physical memory with add_active_range() before calling
1019  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1020  * usage, an architecture is expected to do something like
1021  *
1022  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1023  *                                                       max_highmem_pfn};
1024  * for_each_valid_physical_page_range()
1025  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1026  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1027  *
1028  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1029  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1030  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1031  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1032  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1033  *
1034  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1035  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1036  */
1037 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1038 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1039                                         unsigned long end_pfn);
1040 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1041                                         unsigned long end_pfn);
1042 extern void push_node_boundaries(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1043                                         unsigned long end_pfn);
1044 extern void remove_all_active_ranges(void);
1045 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1046                                                 unsigned long end_pfn);
1047 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1048                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1049 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1050 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1051                                                 unsigned long max_low_pfn);
1052 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1053 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1054 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1055 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1056 extern int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1057 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1058 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1059 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1060 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1061                                 unsigned long, enum memmap_context);
1062 extern void setup_per_zone_pages_min(void);
1063 extern void mem_init(void);
1064 extern void show_mem(void);
1065 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1066 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1067 extern int after_bootmem;
1068
1069 #ifdef CONFIG_NUMA
1070 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1071 #else
1072 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
1073 #endif
1074
1075 /* prio_tree.c */
1076 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1077 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1078 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1079 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1080         struct prio_tree_iter *iter);
1081
1082 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1083         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1084                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1085
1086 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1087                                         struct list_head *list)
1088 {
1089         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1090         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1091 }
1092
1093 /* mmap.c */
1094 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1095 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1096         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1097 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1098         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1099         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1100         struct mempolicy *);
1101 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1102 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1103         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1104 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1105 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1106         struct rb_node **, struct rb_node *);
1107 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1108 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1109         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1110 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1111
1112 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1113 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1114
1115 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1116 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1117 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1118 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1119 #else
1120 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1121 {}
1122
1123 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1124 {}
1125 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1126
1127 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1128 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1129                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1130                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1131
1132 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1133
1134 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1135         unsigned long len, unsigned long prot,
1136         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1137 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1138         unsigned long len, unsigned long flags,
1139         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff,
1140         int accountable);
1141
1142 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1143         unsigned long len, unsigned long prot,
1144         unsigned long flag, unsigned long offset)
1145 {
1146         unsigned long ret = -EINVAL;
1147         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1148                 goto out;
1149         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1150                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1151 out:
1152         return ret;
1153 }
1154
1155 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1156
1157 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1158
1159 /* filemap.c */
1160 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1161 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1162 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1163                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1164
1165 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1166 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1167
1168 /* mm/page-writeback.c */
1169 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1170
1171 /* readahead.c */
1172 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1173 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1174
1175 int do_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1176                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1177 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1178                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1179
1180 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1181                                struct file_ra_state *ra,
1182                                struct file *filp,
1183                                pgoff_t offset,
1184                                unsigned long size);
1185
1186 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1187                                 struct file_ra_state *ra,
1188                                 struct file *filp,
1189                                 struct page *pg,
1190                                 pgoff_t offset,
1191                                 unsigned long size);
1192
1193 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1194
1195 /* Do stack extension */
1196 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1197 #ifdef CONFIG_IA64
1198 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1199 #endif
1200 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1201                                   unsigned long address);
1202
1203 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1204 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1205 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1206                                              struct vm_area_struct **pprev);
1207
1208 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1209    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1210 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1211 {
1212         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1213
1214         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1215                 vma = NULL;
1216         return vma;
1217 }
1218
1219 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1220 {
1221         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1222 }
1223
1224 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1225 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1226 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1227                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1228 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1229 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1230                         unsigned long pfn);
1231 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1232                         unsigned long pfn);
1233
1234 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1235                         unsigned int foll_flags);
1236 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1237 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1238 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1239 #define FOLL_ANON       0x08    /* give ZERO_PAGE if no pgtable */
1240
1241 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1242                         void *data);
1243 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1244                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1245
1246 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1247 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1248 #else
1249 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1250                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1251 {
1252 }
1253 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1254
1255 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1256 extern int debug_pagealloc_enabled;
1257
1258 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1259
1260 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1261 {
1262         debug_pagealloc_enabled = 1;
1263 }
1264 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1265 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1266 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1267 #else
1268 static inline void
1269 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1270 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1271 {
1272 }
1273 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1274 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1275 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1276 #endif
1277
1278 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1279 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1280 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1281 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1282 #else
1283 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1284 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1285 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1286
1287 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
1288                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1289 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1290                         unsigned long lru_pages);
1291
1292 #ifndef CONFIG_MMU
1293 #define randomize_va_space 0
1294 #else
1295 extern int randomize_va_space;
1296 #endif
1297
1298 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1299 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1300
1301 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1302 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1303 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1304 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1305 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1306 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1307 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1308 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1309                                                 unsigned long pages, int node);
1310 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1311 void vmemmap_populate_print_last(void);
1312
1313 extern void *alloc_locked_buffer(size_t size);
1314 extern void free_locked_buffer(void *buffer, size_t size);
1315 #endif /* __KERNEL__ */
1316 #endif /* _LINUX_MM_H */