x86, mm: Improve _install_special_mapping and fix x86 vdso naming
[pandora-kernel.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/mmdebug.h>
9 #include <linux/gfp.h>
10 #include <linux/bug.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mmzone.h>
13 #include <linux/rbtree.h>
14 #include <linux/atomic.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/mm_types.h>
17 #include <linux/range.h>
18 #include <linux/pfn.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21
22 struct mempolicy;
23 struct anon_vma;
24 struct anon_vma_chain;
25 struct file_ra_state;
26 struct user_struct;
27 struct writeback_control;
28
29 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
30 extern unsigned long max_mapnr;
31
32 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
33 {
34         max_mapnr = limit;
35 }
36 #else
37 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
38 #endif
39
40 extern unsigned long totalram_pages;
41 extern void * high_memory;
42 extern int page_cluster;
43
44 #ifdef CONFIG_SYSCTL
45 extern int sysctl_legacy_va_layout;
46 #else
47 #define sysctl_legacy_va_layout 0
48 #endif
49
50 #include <asm/page.h>
51 #include <asm/pgtable.h>
52 #include <asm/processor.h>
53
54 #ifndef __pa_symbol
55 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
56 #endif
57
58 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
59 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
60
61 extern int sysctl_overcommit_memory;
62 extern int sysctl_overcommit_ratio;
63 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
64
65 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
66                                     size_t *, loff_t *);
67 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
68                                     size_t *, loff_t *);
69
70 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
71
72 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
73 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
74
75 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
76 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
77
78 /*
79  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
80  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
81  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
82  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
83  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
84  * mmap() functions).
85  */
86
87 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
88
89 #ifndef CONFIG_MMU
90 extern struct rb_root nommu_region_tree;
91 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
92
93 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
94 #endif
95
96 /*
97  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
98  */
99 #define VM_NONE         0x00000000
100
101 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
102 #define VM_WRITE        0x00000002
103 #define VM_EXEC         0x00000004
104 #define VM_SHARED       0x00000008
105
106 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
107 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
108 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
109 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
110 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
111
112 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
113 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
114 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
115
116 #define VM_LOCKED       0x00002000
117 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
118
119                                         /* Used by sys_madvise() */
120 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
121 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
122
123 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
124 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
125 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
126 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
127 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
128 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
129 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
130 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
131
132 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
133 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
134 #else
135 # define VM_SOFTDIRTY   0
136 #endif
137
138 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
139 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
140 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
141 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
142
143 #if defined(CONFIG_X86)
144 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
145 #elif defined(CONFIG_PPC)
146 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
147 #elif defined(CONFIG_PARISC)
148 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
149 #elif defined(CONFIG_METAG)
150 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
151 #elif defined(CONFIG_IA64)
152 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
153 #elif !defined(CONFIG_MMU)
154 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
155 #endif
156
157 #ifndef VM_GROWSUP
158 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
159 #endif
160
161 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
162 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
163
164 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
165 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
166 #endif
167
168 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
169 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
170 #else
171 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
172 #endif
173
174 /*
175  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
176  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
177  */
178 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
179
180 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
181 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
182
183 /*
184  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
185  * low four bits) to a page protection mask..
186  */
187 extern pgprot_t protection_map[16];
188
189 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
190 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
191 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
192 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
193 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x10    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
194 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x20    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
195 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x40    /* second try */
196 #define FAULT_FLAG_USER         0x80    /* The fault originated in userspace */
197
198 /*
199  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
200  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
201  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
202  *
203  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
204  * is used, one may implement ->remap_pages to get nonlinear mapping support.
205  */
206 struct vm_fault {
207         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
208         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
209         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
210
211         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
212                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
213                                          * is set (which is also implied by
214                                          * VM_FAULT_ERROR).
215                                          */
216         /* for ->map_pages() only */
217         pgoff_t max_pgoff;              /* map pages for offset from pgoff till
218                                          * max_pgoff inclusive */
219         pte_t *pte;                     /* pte entry associated with ->pgoff */
220 };
221
222 /*
223  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
224  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
225  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
226  */
227 struct vm_operations_struct {
228         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
229         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
230         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
231         void (*map_pages)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
232
233         /* notification that a previously read-only page is about to become
234          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
235         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
236
237         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
238          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
239          */
240         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
241                       void *buf, int len, int write);
242
243         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
244          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
245          * vma to be dumped unconditionally. */
246         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
247
248 #ifdef CONFIG_NUMA
249         /*
250          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
251          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
252          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
253          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
254          * mempolicy.
255          */
256         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
257
258         /*
259          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
260          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
261          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
262          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
263          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
264          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
265          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
266          * policy.
267          */
268         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
269                                         unsigned long addr);
270         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
271                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
272 #endif
273         /* called by sys_remap_file_pages() to populate non-linear mapping */
274         int (*remap_pages)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
275                            unsigned long size, pgoff_t pgoff);
276 };
277
278 struct mmu_gather;
279 struct inode;
280
281 #define page_private(page)              ((page)->private)
282 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
283
284 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
285 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
286 {
287         page->index = migratetype;
288 }
289
290 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
291 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
292 {
293         return page->index;
294 }
295
296 /*
297  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
298  * files which need it (119 of them)
299  */
300 #include <linux/page-flags.h>
301 #include <linux/huge_mm.h>
302
303 /*
304  * Methods to modify the page usage count.
305  *
306  * What counts for a page usage:
307  * - cache mapping   (page->mapping)
308  * - private data    (page->private)
309  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
310  *   is counted separately
311  *
312  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
313  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
314  */
315
316 /*
317  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
318  */
319 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
320 {
321         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) == 0, page);
322         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
323 }
324
325 /*
326  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
327  * that is the case.
328  * This can be called when MMU is off so it must not access
329  * any of the virtual mappings.
330  */
331 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
332 {
333         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
334 }
335
336 /*
337  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
338  * that is the case.
339  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
340  * This can be called when MMU is off so it must not access
341  * any of the virtual mappings.
342  */
343 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
344 {
345         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
346 }
347
348 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
349
350 /* Support for virtually mapped pages */
351 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
352 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
353
354 /*
355  * Determine if an address is within the vmalloc range
356  *
357  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
358  * is no special casing required.
359  */
360 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
361 {
362 #ifdef CONFIG_MMU
363         unsigned long addr = (unsigned long)x;
364
365         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
366 #else
367         return 0;
368 #endif
369 }
370 #ifdef CONFIG_MMU
371 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
372 #else
373 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
374 {
375         return 0;
376 }
377 #endif
378
379 static inline void compound_lock(struct page *page)
380 {
381 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
382         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
383         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
384 #endif
385 }
386
387 static inline void compound_unlock(struct page *page)
388 {
389 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
390         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
391         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
392 #endif
393 }
394
395 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
396 {
397         unsigned long uninitialized_var(flags);
398 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
399         local_irq_save(flags);
400         compound_lock(page);
401 #endif
402         return flags;
403 }
404
405 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
406                                               unsigned long flags)
407 {
408 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
409         compound_unlock(page);
410         local_irq_restore(flags);
411 #endif
412 }
413
414 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
415 {
416         if (unlikely(PageTail(page))) {
417                 struct page *head = page->first_page;
418
419                 /*
420                  * page->first_page may be a dangling pointer to an old
421                  * compound page, so recheck that it is still a tail
422                  * page before returning.
423                  */
424                 smp_rmb();
425                 if (likely(PageTail(page)))
426                         return head;
427         }
428         return page;
429 }
430
431 /*
432  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
433  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
434  * and atomic_add_negative(-1).
435  */
436 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
437 {
438         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
439 }
440
441 static inline int page_mapcount(struct page *page)
442 {
443         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
444 }
445
446 static inline int page_count(struct page *page)
447 {
448         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
449 }
450
451 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
452 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
453 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
454 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
455 {
456         return 0;
457 }
458 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
459
460 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
461 {
462         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
463 }
464
465 /*
466  * This takes a head page as parameter and tells if the
467  * tail page reference counting can be skipped.
468  *
469  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
470  * any given page where they return true here, until all tail pins
471  * have been released.
472  */
473 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
474 {
475         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
476         return __compound_tail_refcounted(page);
477 }
478
479 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
480 {
481         /*
482          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
483          */
484         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTail(page), page);
485         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) < 0, page);
486         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) != 0, page);
487         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
488                 atomic_inc(&page->_mapcount);
489 }
490
491 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
492
493 static inline void get_page(struct page *page)
494 {
495         if (unlikely(PageTail(page)))
496                 if (likely(__get_page_tail(page)))
497                         return;
498         /*
499          * Getting a normal page or the head of a compound page
500          * requires to already have an elevated page->_count.
501          */
502         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_count) <= 0, page);
503         atomic_inc(&page->_count);
504 }
505
506 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
507 {
508         struct page *page = virt_to_page(x);
509         return compound_head(page);
510 }
511
512 /*
513  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
514  * the first time (boot or memory hotplug)
515  */
516 static inline void init_page_count(struct page *page)
517 {
518         atomic_set(&page->_count, 1);
519 }
520
521 /*
522  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
523  * (see mm/page_alloc.c).
524  *
525  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
526  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
527  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
528  * efficiently by most CPU architectures.
529  */
530 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
531
532 static inline int PageBuddy(struct page *page)
533 {
534         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
535 }
536
537 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
538 {
539         VM_BUG_ON_PAGE(atomic_read(&page->_mapcount) != -1, page);
540         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
541 }
542
543 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
544 {
545         VM_BUG_ON_PAGE(!PageBuddy(page), page);
546         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
547 }
548
549 void put_page(struct page *page);
550 void put_pages_list(struct list_head *pages);
551
552 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
553 int split_free_page(struct page *page);
554
555 /*
556  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
557  * prototype for that function and accessor functions.
558  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
559  */
560 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
561
562 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
563                                                 compound_page_dtor *dtor)
564 {
565         page[1].lru.next = (void *)dtor;
566 }
567
568 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
569 {
570         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
571 }
572
573 static inline int compound_order(struct page *page)
574 {
575         if (!PageHead(page))
576                 return 0;
577         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
578 }
579
580 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
581 {
582         page[1].lru.prev = (void *)order;
583 }
584
585 #ifdef CONFIG_MMU
586 /*
587  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
588  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
589  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
590  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
591  */
592 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
593 {
594         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
595                 pte = pte_mkwrite(pte);
596         return pte;
597 }
598
599 void do_set_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
600                 struct page *page, pte_t *pte, bool write, bool anon);
601 #endif
602
603 /*
604  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
605  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
606  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
607  * only one copy in memory, at most, normally.
608  *
609  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
610  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
611  *   freelist management in the buddy allocator.
612  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
613  *
614  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
615  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
616  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
617  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
618  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
619  *
620  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
621  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
622  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
623  * and page->virtual store page management information, but all other fields
624  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
625  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
626  * subsequently been given references to it.
627  *
628  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
629  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
630  * The following discussion applies only to them.
631  *
632  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
633  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
634  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
635  * into the filesystem to release these pages.
636  *
637  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
638  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
639  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
640  *
641  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
642  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
643  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
644  *
645  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
646  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
647  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
648  *
649  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
650  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
651  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
652  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
653  *
654  * All pagecache pages may be subject to I/O:
655  * - inode pages may need to be read from disk,
656  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
657  *   to be written back to the inode on disk,
658  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
659  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
660  *   back into memory.
661  */
662
663 /*
664  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
665  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
666  */
667
668 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
669 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
670 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
671 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
672 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
673
674 /*
675  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
676  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
677  * the compiler will optimise away reference to them.
678  */
679 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
680 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
681 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
682 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
683
684 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
685 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
686 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
687 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
688                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
689 #else
690 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
691 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
692                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
693 #endif
694
695 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
696
697 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
698 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
699 #endif
700
701 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
702 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
703 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
704 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
705 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
706
707 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
708 {
709         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
710 }
711
712 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
713 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
714 #endif
715
716 /*
717  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
718  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
719  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
720  * node id available in page flags.
721  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
722  * pages in a zone.
723  */
724 static inline int page_zone_id(struct page *page)
725 {
726         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
727 }
728
729 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
730 {
731 #ifdef CONFIG_NUMA
732         return zone->node;
733 #else
734         return 0;
735 #endif
736 }
737
738 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
739 extern int page_to_nid(const struct page *page);
740 #else
741 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
742 {
743         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
744 }
745 #endif
746
747 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
748 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
749 {
750         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
751 }
752
753 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
754 {
755         return cpupid & LAST__PID_MASK;
756 }
757
758 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
759 {
760         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
761 }
762
763 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
764 {
765         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
766 }
767
768 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
769 {
770         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
771 }
772
773 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
774 {
775         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
776 }
777
778 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
779 {
780         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
781 }
782
783 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
784 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
785 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
786 {
787         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
788 }
789
790 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
791 {
792         return page->_last_cpupid;
793 }
794 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
795 {
796         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
797 }
798 #else
799 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
800 {
801         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
802 }
803
804 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
805
806 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
807 {
808         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
809
810         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
811         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
812 }
813 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
814 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
815 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
816 {
817         return page_to_nid(page); /* XXX */
818 }
819
820 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
821 {
822         return page_to_nid(page); /* XXX */
823 }
824
825 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
826 {
827         return -1;
828 }
829
830 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
831 {
832         return -1;
833 }
834
835 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
836 {
837         return -1;
838 }
839
840 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
841 {
842         return -1;
843 }
844
845 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
846 {
847         return 1;
848 }
849
850 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
851 {
852 }
853
854 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
855 {
856         return false;
857 }
858 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
859
860 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
861 {
862         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
863 }
864
865 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
866 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
867 {
868         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
869         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
870 }
871
872 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
873 {
874         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
875 }
876 #endif
877
878 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
879 {
880         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
881         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
882 }
883
884 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
885 {
886         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
887         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
888 }
889
890 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
891         unsigned long node, unsigned long pfn)
892 {
893         set_page_zone(page, zone);
894         set_page_node(page, node);
895 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
896         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
897 #endif
898 }
899
900 /*
901  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
902  */
903 #include <linux/vmstat.h>
904
905 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
906 {
907         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
908 }
909
910 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
911 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
912 #endif
913
914 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
915 static inline void *page_address(const struct page *page)
916 {
917         return page->virtual;
918 }
919 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
920 {
921         page->virtual = address;
922 }
923 #define page_address_init()  do { } while(0)
924 #endif
925
926 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
927 void *page_address(const struct page *page);
928 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
929 void page_address_init(void);
930 #endif
931
932 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
933 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
934 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
935 #define page_address_init()  do { } while(0)
936 #endif
937
938 /*
939  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
940  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
941  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
942  *
943  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
944  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
945  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
946  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
947  *
948  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
949  *
950  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
951  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
952  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
953  */
954 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
955 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
956 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
957
958 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
959
960 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
961 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
962 {
963         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
964 }
965
966 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
967
968 static inline
969 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
970 {
971         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
972                 return __page_file_mapping(page);
973
974         return page->mapping;
975 }
976
977 static inline int PageAnon(struct page *page)
978 {
979         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
980 }
981
982 /*
983  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
984  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
985  */
986 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
987 {
988         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
989                 return page_private(page);
990         return page->index;
991 }
992
993 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
994
995 /*
996  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
997  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
998  */
999 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
1000 {
1001         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1002                 return __page_file_index(page);
1003
1004         return page->index;
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1009  */
1010 static inline int page_mapped(struct page *page)
1011 {
1012         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
1017  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1018  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1019  */
1020
1021 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
1022
1023 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
1024 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
1025 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
1026 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
1027 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
1028 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
1029
1030 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
1031 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
1032 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
1033 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
1034
1035 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
1036
1037 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
1038                          VM_FAULT_FALLBACK | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
1039
1040 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1041 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1042 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1043
1044 /*
1045  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1046  */
1047 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1048
1049 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1050
1051 /*
1052  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1053  * various contexts.
1054  */
1055 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1056
1057 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1058 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1059
1060 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1061 #ifdef CONFIG_SHMEM
1062 bool shmem_mapping(struct address_space *mapping);
1063 #else
1064 static inline bool shmem_mapping(struct address_space *mapping)
1065 {
1066         return false;
1067 }
1068 #endif
1069
1070 extern int can_do_mlock(void);
1071 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1072 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1073
1074 /*
1075  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1076  */
1077 struct zap_details {
1078         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
1079         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1080         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1081         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1082 };
1083
1084 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1085                 pte_t pte);
1086
1087 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1088                 unsigned long size);
1089 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1090                 unsigned long size, struct zap_details *);
1091 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1092                 unsigned long start, unsigned long end);
1093
1094 /**
1095  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1096  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
1097  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1098  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1099  *             this handler is required to be able to handle
1100  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1101  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1102  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1103  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1104  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1105  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
1106  *                            is used.
1107  *
1108  * (see walk_page_range for more details)
1109  */
1110 struct mm_walk {
1111         int (*pgd_entry)(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
1112                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1113         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1114                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1115         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1116                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1117         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1118                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1119         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1120                         struct mm_walk *walk);
1121         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1122                              unsigned long addr, unsigned long next,
1123                              struct mm_walk *walk);
1124         struct mm_struct *mm;
1125         void *private;
1126 };
1127
1128 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1129                 struct mm_walk *walk);
1130 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1131                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1132 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1133                         struct vm_area_struct *vma);
1134 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1135                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1136 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1137         unsigned long *pfn);
1138 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1139                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1140 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1141                         void *buf, int len, int write);
1142
1143 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1144                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1145 {
1146         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1147 }
1148
1149 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1150 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1151 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1152 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1153 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1154 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1155
1156 #ifdef CONFIG_MMU
1157 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1158                         unsigned long address, unsigned int flags);
1159 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1160                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1161 #else
1162 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1163                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1164                         unsigned int flags)
1165 {
1166         /* should never happen if there's no MMU */
1167         BUG();
1168         return VM_FAULT_SIGBUS;
1169 }
1170 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1171                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1172                 unsigned int fault_flags)
1173 {
1174         /* should never happen if there's no MMU */
1175         BUG();
1176         return -EFAULT;
1177 }
1178 #endif
1179
1180 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1181 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1182                 void *buf, int len, int write);
1183
1184 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1185                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1186                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1187                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1188 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1189                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1190                     int write, int force, struct page **pages,
1191                     struct vm_area_struct **vmas);
1192 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1193                         struct page **pages);
1194 struct kvec;
1195 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1196                         struct page **pages);
1197 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1198 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1199
1200 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1201 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1202                               unsigned int length);
1203
1204 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1205 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1206 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1207                                 struct page *page);
1208 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1209 void account_page_writeback(struct page *page);
1210 int set_page_dirty(struct page *page);
1211 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1212 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1213 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1214
1215 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1216 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1217 {
1218         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1219 }
1220
1221 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1222                                              unsigned long addr)
1223 {
1224         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1225                 (vma->vm_start == addr) &&
1226                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1227 }
1228
1229 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1230 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1231 {
1232         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1233 }
1234
1235 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1236                                            unsigned long addr)
1237 {
1238         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1239                 (vma->vm_end == addr) &&
1240                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1241 }
1242
1243 extern pid_t
1244 vm_is_stack(struct task_struct *task, struct vm_area_struct *vma, int in_group);
1245
1246 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1247                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1248                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1249                 bool need_rmap_locks);
1250 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1251                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1252                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1253 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1254                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1255                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1256
1257 /*
1258  * doesn't attempt to fault and will return short.
1259  */
1260 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1261                           struct page **pages);
1262 /*
1263  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1264  */
1265 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1266 {
1267         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1268
1269 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1270         /*
1271          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1272          * But it's never be expected number for users.
1273          */
1274         if (val < 0)
1275                 val = 0;
1276 #endif
1277         return (unsigned long)val;
1278 }
1279
1280 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1281 {
1282         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1283 }
1284
1285 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1286 {
1287         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1288 }
1289
1290 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1291 {
1292         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1293 }
1294
1295 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1296 {
1297         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1298                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1299 }
1300
1301 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1302 {
1303         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1304 }
1305
1306 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1307 {
1308         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1309 }
1310
1311 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1312 {
1313         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1314
1315         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1316                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1317 }
1318
1319 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1320 {
1321         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1322                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1323 }
1324
1325 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1326                                          struct mm_struct *mm)
1327 {
1328         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1329
1330         if (*maxrss < hiwater_rss)
1331                 *maxrss = hiwater_rss;
1332 }
1333
1334 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1335 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1336 #else
1337 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1338 {
1339 }
1340 #endif
1341
1342 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1343
1344 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1345                                spinlock_t **ptl);
1346 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1347                                     spinlock_t **ptl)
1348 {
1349         pte_t *ptep;
1350         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1351         return ptep;
1352 }
1353
1354 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1355 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1356                                                 unsigned long address)
1357 {
1358         return 0;
1359 }
1360 #else
1361 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1362 #endif
1363
1364 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1365 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1366                                                 unsigned long address)
1367 {
1368         return 0;
1369 }
1370 #else
1371 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1372 #endif
1373
1374 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1375                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1376 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1377
1378 /*
1379  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1380  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1381  */
1382 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1383 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1384 {
1385         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1386                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1387 }
1388
1389 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1390 {
1391         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1392                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1393 }
1394 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1395
1396 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1397 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1398 void __init ptlock_cache_init(void);
1399 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1400 extern void ptlock_free(struct page *page);
1401
1402 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1403 {
1404         return page->ptl;
1405 }
1406 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1407 static inline void ptlock_cache_init(void)
1408 {
1409 }
1410
1411 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1412 {
1413         return true;
1414 }
1415
1416 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1417 {
1418 }
1419
1420 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1421 {
1422         return &page->ptl;
1423 }
1424 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1425
1426 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1427 {
1428         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1429 }
1430
1431 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1432 {
1433         /*
1434          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1435          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1436          *
1437          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1438          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1439          * pages), which share storage with page->ptl.
1440          */
1441         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1442         if (!ptlock_alloc(page))
1443                 return false;
1444         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1445         return true;
1446 }
1447
1448 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1449 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1450 {
1451         page->mapping = NULL;
1452         ptlock_free(page);
1453 }
1454
1455 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1456 /*
1457  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1458  */
1459 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1460 {
1461         return &mm->page_table_lock;
1462 }
1463 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1464 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1465 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1466 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1467
1468 static inline void pgtable_init(void)
1469 {
1470         ptlock_cache_init();
1471         pgtable_cache_init();
1472 }
1473
1474 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1475 {
1476         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1477         return ptlock_init(page);
1478 }
1479
1480 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1481 {
1482         pte_lock_deinit(page);
1483         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1484 }
1485
1486 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1487 ({                                                      \
1488         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1489         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1490         *(ptlp) = __ptl;                                \
1491         spin_lock(__ptl);                               \
1492         __pte;                                          \
1493 })
1494
1495 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1496         spin_unlock(ptl);                               \
1497         pte_unmap(pte);                                 \
1498 } while (0)
1499
1500 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1501         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1502                                                         pmd, address))? \
1503          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1504
1505 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1506         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1507                                                         pmd, address))? \
1508                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1509
1510 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1511         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1512                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1513
1514 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1515
1516 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
1517 {
1518         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
1519         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
1520 }
1521
1522 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1523 {
1524         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
1525 }
1526
1527 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1528 {
1529 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1530         page->pmd_huge_pte = NULL;
1531 #endif
1532         return ptlock_init(page);
1533 }
1534
1535 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1536 {
1537 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1538         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
1539 #endif
1540         ptlock_free(page);
1541 }
1542
1543 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1544
1545 #else
1546
1547 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1548 {
1549         return &mm->page_table_lock;
1550 }
1551
1552 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1553 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1554
1555 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1556
1557 #endif
1558
1559 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1560 {
1561         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1562         spin_lock(ptl);
1563         return ptl;
1564 }
1565
1566 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1567 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1568                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1569 extern void free_initmem(void);
1570
1571 /*
1572  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1573  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1574  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1575  * Return pages freed into the buddy system.
1576  */
1577 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1578                                         int poison, char *s);
1579
1580 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1581 /*
1582  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1583  * and totalram_pages.
1584  */
1585 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1586 #endif
1587
1588 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1589 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1590
1591 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1592 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1593 {
1594         ClearPageReserved(page);
1595         init_page_count(page);
1596         __free_page(page);
1597 }
1598
1599 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1600 {
1601         __free_reserved_page(page);
1602         adjust_managed_page_count(page, 1);
1603 }
1604
1605 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1606 {
1607         SetPageReserved(page);
1608         adjust_managed_page_count(page, -1);
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1613  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1614  * range [0, UCHAR_MAX].
1615  * Return pages freed into the buddy system.
1616  */
1617 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1618 {
1619         extern char __init_begin[], __init_end[];
1620
1621         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1622                                   poison, "unused kernel");
1623 }
1624
1625 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1626 {
1627         int nid;
1628         unsigned long phys_pages = 0;
1629
1630         for_each_online_node(nid)
1631                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1632
1633         return phys_pages;
1634 }
1635
1636 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1637 /*
1638  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1639  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1640  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1641  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1642  * free_area_init_node()
1643  *
1644  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1645  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1646  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1647  * usage, an architecture is expected to do something like
1648  *
1649  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1650  *                                                       max_highmem_pfn};
1651  * for_each_valid_physical_page_range()
1652  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1653  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1654  *
1655  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1656  * registered physical page range.  Similarly
1657  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1658  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1659  *
1660  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1661  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1662  */
1663 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1664 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1665 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1666                                                 unsigned long end_pfn);
1667 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1668                                                 unsigned long end_pfn);
1669 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1670                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1671 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1672 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1673                                                 unsigned long max_low_pfn);
1674 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1675
1676 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1677
1678 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1679     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1680 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1681 {
1682         return 0;
1683 }
1684 #else
1685 /* please see mm/page_alloc.c */
1686 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1687 /* there is a per-arch backend function. */
1688 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1689 #endif
1690
1691 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1692 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1693                                 unsigned long, enum memmap_context);
1694 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1695 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1696 extern void mem_init(void);
1697 extern void __init mmap_init(void);
1698 extern void show_mem(unsigned int flags);
1699 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1700 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1701
1702 extern __printf(3, 4)
1703 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1704
1705 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1706
1707 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1708 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1709
1710 /* page_alloc.c */
1711 extern int min_free_kbytes;
1712
1713 /* nommu.c */
1714 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1715 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1716
1717 /* interval_tree.c */
1718 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1719                               struct rb_root *root);
1720 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1721                                     struct vm_area_struct *prev,
1722                                     struct rb_root *root);
1723 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1724                               struct rb_root *root);
1725 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1726                                 unsigned long start, unsigned long last);
1727 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1728                                 unsigned long start, unsigned long last);
1729
1730 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1731         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1732              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1733
1734 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1735                                         struct list_head *list)
1736 {
1737         list_add_tail(&vma->shared.nonlinear, list);
1738 }
1739
1740 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1741                                    struct rb_root *root);
1742 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1743                                    struct rb_root *root);
1744 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1745         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1746 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1747         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1748 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1749 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1750 #endif
1751
1752 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1753         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1754              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1755
1756 /* mmap.c */
1757 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1758 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1759         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1760 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1761         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1762         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1763         struct mempolicy *);
1764 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1765 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1766         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1767 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1768 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1769         struct rb_node **, struct rb_node *);
1770 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1771 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1772         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1773         bool *need_rmap_locks);
1774 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1775
1776 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1777 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1778
1779 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1780 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1781
1782 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1783 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1784                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1785                                    unsigned long flags,
1786                                    const struct vm_special_mapping *spec);
1787 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
1788 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1789                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1790                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1791
1792 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1793
1794 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1795         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1796 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1797         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1798         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1799 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1800
1801 #ifdef CONFIG_MMU
1802 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1803                          int ignore_errors);
1804 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1805 {
1806         /* Ignore errors */
1807         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1808 }
1809 #else
1810 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1811 #endif
1812
1813 /* These take the mm semaphore themselves */
1814 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1815 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1816 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1817         unsigned long, unsigned long,
1818         unsigned long, unsigned long);
1819
1820 struct vm_unmapped_area_info {
1821 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1822         unsigned long flags;
1823         unsigned long length;
1824         unsigned long low_limit;
1825         unsigned long high_limit;
1826         unsigned long align_mask;
1827         unsigned long align_offset;
1828 };
1829
1830 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1831 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1832
1833 /*
1834  * Search for an unmapped address range.
1835  *
1836  * We are looking for a range that:
1837  * - does not intersect with any VMA;
1838  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1839  * - is at least the desired size.
1840  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1841  */
1842 static inline unsigned long
1843 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1844 {
1845         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1846                 return unmapped_area(info);
1847         else
1848                 return unmapped_area_topdown(info);
1849 }
1850
1851 /* truncate.c */
1852 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1853 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1854                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1855 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
1856
1857 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1858 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1859 extern void filemap_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1860 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1861
1862 /* mm/page-writeback.c */
1863 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1864 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1865
1866 /* readahead.c */
1867 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1868 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1869
1870 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1871                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1872
1873 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1874                                struct file_ra_state *ra,
1875                                struct file *filp,
1876                                pgoff_t offset,
1877                                unsigned long size);
1878
1879 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1880                                 struct file_ra_state *ra,
1881                                 struct file *filp,
1882                                 struct page *pg,
1883                                 pgoff_t offset,
1884                                 unsigned long size);
1885
1886 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1887
1888 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1889 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1890
1891 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1892 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1893                 unsigned long address);
1894 #if VM_GROWSUP
1895 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1896 #else
1897   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1898 #endif
1899
1900 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1901 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1902 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1903                                              struct vm_area_struct **pprev);
1904
1905 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1906    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1907 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1908 {
1909         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1910
1911         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1912                 vma = NULL;
1913         return vma;
1914 }
1915
1916 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1917 {
1918         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1919 }
1920
1921 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
1922 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
1923                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
1924 {
1925         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
1926
1927         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
1928                 vma = NULL;
1929
1930         return vma;
1931 }
1932
1933 #ifdef CONFIG_MMU
1934 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1935 #else
1936 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1937 {
1938         return __pgprot(0);
1939 }
1940 #endif
1941
1942 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1943 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
1944                         unsigned long start, unsigned long end);
1945 #endif
1946
1947 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1948 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1949                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1950 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1951 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1952                         unsigned long pfn);
1953 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1954                         unsigned long pfn);
1955 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
1956
1957
1958 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
1959                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
1960                               unsigned int *page_mask);
1961
1962 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
1963                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
1964 {
1965         unsigned int unused_page_mask;
1966         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
1967 }
1968
1969 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1970 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1971 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1972 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1973 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1974 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
1975                                  * and return without waiting upon it */
1976 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1977 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
1978 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
1979 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
1980 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
1981
1982 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1983                         void *data);
1984 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1985                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1986
1987 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1988 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1989 #else
1990 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1991                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1992 {
1993         mm->total_vm += pages;
1994 }
1995 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1996
1997 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1998 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1999 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2000 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2001 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2002 #else
2003 static inline void
2004 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2005 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2006 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2007 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
2008 #endif
2009
2010 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2011 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2012 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2013 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2014 #else
2015 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2016 #define in_gate_area(mm, addr) ({(void)mm; in_gate_area_no_mm(addr);})
2017 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2018
2019 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2020 extern int sysctl_drop_caches;
2021 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2022                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2023 #endif
2024
2025 unsigned long shrink_slab(struct shrink_control *shrink,
2026                           unsigned long nr_pages_scanned,
2027                           unsigned long lru_pages);
2028
2029 #ifndef CONFIG_MMU
2030 #define randomize_va_space 0
2031 #else
2032 extern int randomize_va_space;
2033 #endif
2034
2035 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2036 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2037
2038 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
2039                                    unsigned long pnum_begin,
2040                                    unsigned long pnum_end,
2041                                    unsigned long map_count,
2042                                    int nodeid);
2043
2044 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
2045 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2046 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2047 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2048 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2049 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2050 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2051 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2052 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2053                                int node);
2054 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
2055 void vmemmap_populate_print_last(void);
2056 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2057 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
2058 #endif
2059 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2060                                   unsigned long size);
2061
2062 enum mf_flags {
2063         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2064         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2065         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2066         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2067 };
2068 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2069 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2070 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2071 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2072 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2073 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2074 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2075 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2076
2077 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2078 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2079                             unsigned long addr,
2080                             unsigned int pages_per_huge_page);
2081 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2082                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2083                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2084 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2085
2086 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2087 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2088
2089 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2090 {
2091         return _debug_guardpage_minorder;
2092 }
2093
2094 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2095 {
2096         return test_bit(PAGE_DEBUG_FLAG_GUARD, &page->debug_flags);
2097 }
2098 #else
2099 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2100 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2101 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2102
2103 #if MAX_NUMNODES > 1
2104 void __init setup_nr_node_ids(void);
2105 #else
2106 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2107 #endif
2108
2109 #endif /* __KERNEL__ */
2110 #endif /* _LINUX_MM_H */