Merge branches 'slab/next' and 'slub/partial' into slab/for-linus
[linux-2.6.git] / include / linux / mm_types.h
1 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
2 #define _LINUX_MM_TYPES_H
3
4 #include <linux/auxvec.h>
5 #include <linux/types.h>
6 #include <linux/threads.h>
7 #include <linux/list.h>
8 #include <linux/spinlock.h>
9 #include <linux/prio_tree.h>
10 #include <linux/rbtree.h>
11 #include <linux/rwsem.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/cpumask.h>
14 #include <linux/page-debug-flags.h>
15 #include <asm/page.h>
16 #include <asm/mmu.h>
17
18 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
19 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
20 #endif
21 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
22
23 struct address_space;
24
25 #define USE_SPLIT_PTLOCKS       (NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS)
26
27 /*
28  * Each physical page in the system has a struct page associated with
29  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
30  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
31  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
32  * who is mapping it.
33  *
34  * The objects in struct page are organized in double word blocks in
35  * order to allows us to use atomic double word operations on portions
36  * of struct page. That is currently only used by slub but the arrangement
37  * allows the use of atomic double word operations on the flags/mapping
38  * and lru list pointers also.
39  */
40 struct page {
41         /* First double word block */
42         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
43                                          * updated asynchronously */
44         struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
45                                          * inode address_space, or NULL.
46                                          * If page mapped as anonymous
47                                          * memory, low bit is set, and
48                                          * it points to anon_vma object:
49                                          * see PAGE_MAPPING_ANON below.
50                                          */
51         /* Second double word */
52         struct {
53                 union {
54                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
55                         void *freelist;         /* slub first free object */
56                 };
57
58                 union {
59                         /* Used for cmpxchg_double in slub */
60                         unsigned long counters;
61
62                         struct {
63
64                                 union {
65                                         atomic_t _mapcount;     /* Count of ptes mapped in mms,
66                                                          * to show when page is mapped
67                                                          * & limit reverse map searches.
68                                                          */
69
70                                         struct {
71                                                 unsigned inuse:16;
72                                                 unsigned objects:15;
73                                                 unsigned frozen:1;
74                                         };
75                                 };
76                                 atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
77                         };
78                 };
79         };
80
81         /* Third double word block */
82         union {
83                 struct list_head lru;   /* Pageout list, eg. active_list
84                                          * protected by zone->lru_lock !
85                                          */
86                 struct {                /* slub per cpu partial pages */
87                         struct page *next;      /* Next partial slab */
88 #ifdef CONFIG_64BIT
89                         int pages;      /* Nr of partial slabs left */
90                         int pobjects;   /* Approximate # of objects */
91 #else
92                         short int pages;
93                         short int pobjects;
94 #endif
95                 };
96         };
97
98         /* Remainder is not double word aligned */
99         union {
100                 unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
101                                                  * usually used for buffer_heads
102                                                  * if PagePrivate set; used for
103                                                  * swp_entry_t if PageSwapCache;
104                                                  * indicates order in the buddy
105                                                  * system if PG_buddy is set.
106                                                  */
107 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
108                 spinlock_t ptl;
109 #endif
110                 struct kmem_cache *slab;        /* SLUB: Pointer to slab */
111                 struct page *first_page;        /* Compound tail pages */
112         };
113
114         /*
115          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
116          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
117          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
118          * dynamically, so we need a place to store that address.
119          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
120          *
121          * Architectures with slow multiplication can define
122          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
123          */
124 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
125         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
126                                            not kmapped, ie. highmem) */
127 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
128 #ifdef CONFIG_WANT_PAGE_DEBUG_FLAGS
129         unsigned long debug_flags;      /* Use atomic bitops on this */
130 #endif
131
132 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
133         /*
134          * kmemcheck wants to track the status of each byte in a page; this
135          * is a pointer to such a status block. NULL if not tracked.
136          */
137         void *shadow;
138 #endif
139 }
140 /*
141  * If another subsystem starts using the double word pairing for atomic
142  * operations on struct page then it must change the #if to ensure
143  * proper alignment of the page struct.
144  */
145 #if defined(CONFIG_SLUB) && defined(CONFIG_CMPXCHG_LOCAL)
146         __attribute__((__aligned__(2*sizeof(unsigned long))))
147 #endif
148 ;
149
150 struct page_frag {
151         struct page *page;
152 #if (BITS_PER_LONG > 32) || (PAGE_SIZE >= 65536)
153         __u32 offset;
154         __u32 size;
155 #else
156         __u16 offset;
157         __u16 size;
158 #endif
159 };
160
161 typedef unsigned long __nocast vm_flags_t;
162
163 /*
164  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
165  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
166  * map parts of them.
167  */
168 struct vm_region {
169         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
170         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
171         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
172         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
173         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
174         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
175         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
176
177         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
178         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
179                                                 * this region */
180 };
181
182 /*
183  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
184  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
185  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
186  * library, the executable area etc).
187  */
188 struct vm_area_struct {
189         struct mm_struct * vm_mm;       /* The address space we belong to. */
190         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
191         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
192                                            within vm_mm. */
193
194         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
195         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
196
197         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
198         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
199
200         struct rb_node vm_rb;
201
202         /*
203          * For areas with an address space and backing store,
204          * linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or
205          * linkage to the list of like vmas hanging off its node, or
206          * linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list.
207          */
208         union {
209                 struct {
210                         struct list_head list;
211                         void *parent;   /* aligns with prio_tree_node parent */
212                         struct vm_area_struct *head;
213                 } vm_set;
214
215                 struct raw_prio_tree_node prio_tree_node;
216         } shared;
217
218         /*
219          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
220          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
221          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
222          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
223          */
224         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_sem &
225                                           * page_table_lock */
226         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
227
228         /* Function pointers to deal with this struct. */
229         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
230
231         /* Information about our backing store: */
232         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
233                                            units, *not* PAGE_CACHE_SIZE */
234         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
235         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
236
237 #ifndef CONFIG_MMU
238         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
239 #endif
240 #ifdef CONFIG_NUMA
241         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
242 #endif
243 };
244
245 struct core_thread {
246         struct task_struct *task;
247         struct core_thread *next;
248 };
249
250 struct core_state {
251         atomic_t nr_threads;
252         struct core_thread dumper;
253         struct completion startup;
254 };
255
256 enum {
257         MM_FILEPAGES,
258         MM_ANONPAGES,
259         MM_SWAPENTS,
260         NR_MM_COUNTERS
261 };
262
263 #if USE_SPLIT_PTLOCKS && defined(CONFIG_MMU)
264 #define SPLIT_RSS_COUNTING
265 /* per-thread cached information, */
266 struct task_rss_stat {
267         int events;     /* for synchronization threshold */
268         int count[NR_MM_COUNTERS];
269 };
270 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
271
272 struct mm_rss_stat {
273         atomic_long_t count[NR_MM_COUNTERS];
274 };
275
276 struct mm_struct {
277         struct vm_area_struct * mmap;           /* list of VMAs */
278         struct rb_root mm_rb;
279         struct vm_area_struct * mmap_cache;     /* last find_vma result */
280 #ifdef CONFIG_MMU
281         unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
282                                 unsigned long addr, unsigned long len,
283                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
284         void (*unmap_area) (struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
285 #endif
286         unsigned long mmap_base;                /* base of mmap area */
287         unsigned long task_size;                /* size of task vm space */
288         unsigned long cached_hole_size;         /* if non-zero, the largest hole below free_area_cache */
289         unsigned long free_area_cache;          /* first hole of size cached_hole_size or larger */
290         pgd_t * pgd;
291         atomic_t mm_users;                      /* How many users with user space? */
292         atomic_t mm_count;                      /* How many references to "struct mm_struct" (users count as 1) */
293         int map_count;                          /* number of VMAs */
294
295         spinlock_t page_table_lock;             /* Protects page tables and some counters */
296         struct rw_semaphore mmap_sem;
297
298         struct list_head mmlist;                /* List of maybe swapped mm's.  These are globally strung
299                                                  * together off init_mm.mmlist, and are protected
300                                                  * by mmlist_lock
301                                                  */
302
303
304         unsigned long hiwater_rss;      /* High-watermark of RSS usage */
305         unsigned long hiwater_vm;       /* High-water virtual memory usage */
306
307         unsigned long total_vm, locked_vm, shared_vm, exec_vm;
308         unsigned long stack_vm, reserved_vm, def_flags, nr_ptes;
309         unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
310         unsigned long start_brk, brk, start_stack;
311         unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
312
313         unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
314
315         /*
316          * Special counters, in some configurations protected by the
317          * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
318          */
319         struct mm_rss_stat rss_stat;
320
321         struct linux_binfmt *binfmt;
322
323         cpumask_var_t cpu_vm_mask_var;
324
325         /* Architecture-specific MM context */
326         mm_context_t context;
327
328         /* Swap token stuff */
329         /*
330          * Last value of global fault stamp as seen by this process.
331          * In other words, this value gives an indication of how long
332          * it has been since this task got the token.
333          * Look at mm/thrash.c
334          */
335         unsigned int faultstamp;
336         unsigned int token_priority;
337         unsigned int last_interval;
338
339         /* How many tasks sharing this mm are OOM_DISABLE */
340         atomic_t oom_disable_count;
341
342         unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access the bits */
343
344         struct core_state *core_state; /* coredumping support */
345 #ifdef CONFIG_AIO
346         spinlock_t              ioctx_lock;
347         struct hlist_head       ioctx_list;
348 #endif
349 #ifdef CONFIG_MM_OWNER
350         /*
351          * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
352          * user/owner of this mm. All of the following must be true in
353          * order for it to be changed:
354          *
355          * current == mm->owner
356          * current->mm != mm
357          * new_owner->mm == mm
358          * new_owner->alloc_lock is held
359          */
360         struct task_struct __rcu *owner;
361 #endif
362
363         /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
364         struct file *exe_file;
365         unsigned long num_exe_file_vmas;
366 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
367         struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
368 #endif
369 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
370         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
371 #endif
372 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
373         struct cpumask cpumask_allocation;
374 #endif
375 };
376
377 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
378 {
379 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
380         mm->cpu_vm_mask_var = &mm->cpumask_allocation;
381 #endif
382 }
383
384 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
385 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
386 {
387         return mm->cpu_vm_mask_var;
388 }
389
390 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */