Merge branch 'master' of /home/trondmy/kernel/linux-2.6/
[pandora-kernel.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/sched.h>
5 #include <linux/errno.h>
6 #include <linux/capability.h>
7
8 #ifdef __KERNEL__
9
10 #include <linux/gfp.h>
11 #include <linux/list.h>
12 #include <linux/mmzone.h>
13 #include <linux/rbtree.h>
14 #include <linux/prio_tree.h>
15 #include <linux/fs.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17
18 struct mempolicy;
19 struct anon_vma;
20
21 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
22 extern unsigned long max_mapnr;
23 #endif
24
25 extern unsigned long num_physpages;
26 extern void * high_memory;
27 extern unsigned long vmalloc_earlyreserve;
28 extern int page_cluster;
29
30 #ifdef CONFIG_SYSCTL
31 extern int sysctl_legacy_va_layout;
32 #else
33 #define sysctl_legacy_va_layout 0
34 #endif
35
36 #include <asm/page.h>
37 #include <asm/pgtable.h>
38 #include <asm/processor.h>
39
40 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
41
42 /*
43  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
44  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
45  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
46  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
47  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
48  * mmap() functions).
49  */
50
51 /*
52  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
53  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
54  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
55  * library, the executable area etc).
56  */
57 struct vm_area_struct {
58         struct mm_struct * vm_mm;       /* The address space we belong to. */
59         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
60         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
61                                            within vm_mm. */
62
63         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
64         struct vm_area_struct *vm_next;
65
66         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
67         unsigned long vm_flags;         /* Flags, listed below. */
68
69         struct rb_node vm_rb;
70
71         /*
72          * For areas with an address space and backing store,
73          * linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or
74          * linkage to the list of like vmas hanging off its node, or
75          * linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list.
76          */
77         union {
78                 struct {
79                         struct list_head list;
80                         void *parent;   /* aligns with prio_tree_node parent */
81                         struct vm_area_struct *head;
82                 } vm_set;
83
84                 struct raw_prio_tree_node prio_tree_node;
85         } shared;
86
87         /*
88          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
89          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
90          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
91          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
92          */
93         struct list_head anon_vma_node; /* Serialized by anon_vma->lock */
94         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
95
96         /* Function pointers to deal with this struct. */
97         struct vm_operations_struct * vm_ops;
98
99         /* Information about our backing store: */
100         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
101                                            units, *not* PAGE_CACHE_SIZE */
102         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
103         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
104         unsigned long vm_truncate_count;/* truncate_count or restart_addr */
105
106 #ifndef CONFIG_MMU
107         atomic_t vm_usage;              /* refcount (VMAs shared if !MMU) */
108 #endif
109 #ifdef CONFIG_NUMA
110         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
111 #endif
112 };
113
114 /*
115  * This struct defines the per-mm list of VMAs for uClinux. If CONFIG_MMU is
116  * disabled, then there's a single shared list of VMAs maintained by the
117  * system, and mm's subscribe to these individually
118  */
119 struct vm_list_struct {
120         struct vm_list_struct   *next;
121         struct vm_area_struct   *vma;
122 };
123
124 #ifndef CONFIG_MMU
125 extern struct rb_root nommu_vma_tree;
126 extern struct rw_semaphore nommu_vma_sem;
127
128 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
129 #endif
130
131 /*
132  * vm_flags..
133  */
134 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
135 #define VM_WRITE        0x00000002
136 #define VM_EXEC         0x00000004
137 #define VM_SHARED       0x00000008
138
139 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
140 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
141 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
142 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
143 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
144
145 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
146 #define VM_GROWSUP      0x00000200
147 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
148 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
149
150 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
151 #define VM_LOCKED       0x00002000
152 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
153
154                                         /* Used by sys_madvise() */
155 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
156 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
157
158 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
159 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
160 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
161 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
162 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
163 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
164 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
165 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
166
167 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
168 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
169 #endif
170
171 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
172 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
173 #else
174 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
175 #endif
176
177 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
178 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
179 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
180 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
181 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
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
190 /*
191  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
192  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
193  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
194  */
195 struct vm_operations_struct {
196         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
197         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
198         struct page * (*nopage)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, int *type);
199         int (*populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock);
200
201         /* notification that a previously read-only page is about to become
202          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
203         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct page *page);
204 #ifdef CONFIG_NUMA
205         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
206         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
207                                         unsigned long addr);
208         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
209                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
210 #endif
211 };
212
213 struct mmu_gather;
214 struct inode;
215
216 /*
217  * Each physical page in the system has a struct page associated with
218  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
219  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
220  * a page.
221  */
222 struct page {
223         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
224                                          * updated asynchronously */
225         atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
226         atomic_t _mapcount;             /* Count of ptes mapped in mms,
227                                          * to show when page is mapped
228                                          * & limit reverse map searches.
229                                          */
230         union {
231             struct {
232                 unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
233                                                  * usually used for buffer_heads
234                                                  * if PagePrivate set; used for
235                                                  * swp_entry_t if PageSwapCache;
236                                                  * indicates order in the buddy
237                                                  * system if PG_buddy is set.
238                                                  */
239                 struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
240                                                  * inode address_space, or NULL.
241                                                  * If page mapped as anonymous
242                                                  * memory, low bit is set, and
243                                                  * it points to anon_vma object:
244                                                  * see PAGE_MAPPING_ANON below.
245                                                  */
246             };
247 #if NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS
248             spinlock_t ptl;
249 #endif
250         };
251         pgoff_t index;                  /* Our offset within mapping. */
252         struct list_head lru;           /* Pageout list, eg. active_list
253                                          * protected by zone->lru_lock !
254                                          */
255         /*
256          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
257          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
258          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
259          * dynamically, so we need a place to store that address.
260          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
261          *
262          * Architectures with slow multiplication can define
263          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
264          */
265 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
266         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
267                                            not kmapped, ie. highmem) */
268 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
269 };
270
271 #define page_private(page)              ((page)->private)
272 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
273
274 /*
275  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
276  * files which need it (119 of them)
277  */
278 #include <linux/page-flags.h>
279
280 /*
281  * Methods to modify the page usage count.
282  *
283  * What counts for a page usage:
284  * - cache mapping   (page->mapping)
285  * - private data    (page->private)
286  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
287  *   is counted separately
288  *
289  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
290  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
291  */
292
293 /*
294  * Drop a ref, return true if the logical refcount fell to zero (the page has
295  * no users)
296  */
297 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
298 {
299         BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
300         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
301 }
302
303 /*
304  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
305  * that is the case.
306  */
307 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
308 {
309         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
310 }
311
312 extern void FASTCALL(__page_cache_release(struct page *));
313
314 static inline int page_count(struct page *page)
315 {
316         if (unlikely(PageCompound(page)))
317                 page = (struct page *)page_private(page);
318         return atomic_read(&page->_count);
319 }
320
321 static inline void get_page(struct page *page)
322 {
323         if (unlikely(PageCompound(page)))
324                 page = (struct page *)page_private(page);
325         atomic_inc(&page->_count);
326 }
327
328 /*
329  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
330  * the first time (boot or memory hotplug)
331  */
332 static inline void init_page_count(struct page *page)
333 {
334         atomic_set(&page->_count, 1);
335 }
336
337 void put_page(struct page *page);
338
339 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
340
341 /*
342  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
343  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
344  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
345  * only one copy in memory, at most, normally.
346  *
347  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
348  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
349  *   freelist management in the buddy allocator.
350  *   page_count() == 1 means the page is used for exactly one purpose
351  *   (e.g. a private data page of one process).
352  *
353  * A page may be used for kmalloc() or anyone else who does a
354  * __get_free_page(). In this case the page_count() is at least 1, and
355  * all other fields are unused but should be 0 or NULL. The
356  * management of this page is the responsibility of the one who uses
357  * it.
358  *
359  * The other pages (we may call them "process pages") are completely
360  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
361  * The following discussion applies only to them.
362  *
363  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case,
364  * page->mapping is the pointer to the inode, and page->index is the
365  * file offset of the page, in units of PAGE_CACHE_SIZE.
366  *
367  * A page contains an opaque `private' member, which belongs to the
368  * page's address_space.  Usually, this is the address of a circular
369  * list of the page's disk buffers.
370  *
371  * For pages belonging to inodes, the page_count() is the number of
372  * attaches, plus 1 if `private' contains something, plus one for
373  * the page cache itself.
374  *
375  * Instead of keeping dirty/clean pages in per address-space lists, we instead
376  * now tag pages as dirty/under writeback in the radix tree.
377  *
378  * There is also a per-mapping radix tree mapping index to the page
379  * in memory if present. The tree is rooted at mapping->root.  
380  *
381  * All process pages can do I/O:
382  * - inode pages may need to be read from disk,
383  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
384  *   to be written to disk,
385  * - private pages which have been modified may need to be swapped out
386  *   to swap space and (later) to be read back into memory.
387  */
388
389 /*
390  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
391  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
392  */
393
394
395 /*
396  * page->flags layout:
397  *
398  * There are three possibilities for how page->flags get
399  * laid out.  The first is for the normal case, without
400  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
401  * plenty of space for node and section.  The last is when
402  * we have run out of space and have to fall back to an
403  * alternate (slower) way of determining the node.
404  *
405  *        No sparsemem: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
406  * with space for node: | SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
407  *   no space for node: | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
408  */
409 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
410 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
411 #else
412 #define SECTIONS_WIDTH          0
413 #endif
414
415 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
416
417 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= FLAGS_RESERVED
418 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
419 #else
420 #define NODES_WIDTH             0
421 #endif
422
423 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
424 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
425 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
426 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
427
428 /*
429  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
430  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
431  */
432 #define FLAGS_HAS_NODE          (NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
433
434 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
435 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
436 #endif
437
438 /*
439  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
440  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
441  * the compiler will optimise away reference to them.
442  */
443 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
444 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
445 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
446
447 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to lookup the zone from a page. */
448 #if FLAGS_HAS_NODE
449 #define ZONETABLE_SHIFT         (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
450 #else
451 #define ZONETABLE_SHIFT         (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
452 #endif
453 #define ZONETABLE_PGSHIFT       ZONES_PGSHIFT
454
455 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
456 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
457 #endif
458
459 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
460 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
461 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
462 #define ZONETABLE_MASK          ((1UL << ZONETABLE_SHIFT) - 1)
463
464 static inline unsigned long page_zonenum(struct page *page)
465 {
466         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
467 }
468
469 struct zone;
470 extern struct zone *zone_table[];
471
472 static inline int page_zone_id(struct page *page)
473 {
474         return (page->flags >> ZONETABLE_PGSHIFT) & ZONETABLE_MASK;
475 }
476 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
477 {
478         return zone_table[page_zone_id(page)];
479 }
480
481 static inline unsigned long page_to_nid(struct page *page)
482 {
483         if (FLAGS_HAS_NODE)
484                 return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
485         else
486                 return page_zone(page)->zone_pgdat->node_id;
487 }
488 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
489 {
490         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
491 }
492
493 static inline void set_page_zone(struct page *page, unsigned long zone)
494 {
495         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
496         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
497 }
498 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
499 {
500         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
501         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
502 }
503 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
504 {
505         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
506         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
507 }
508
509 static inline void set_page_links(struct page *page, unsigned long zone,
510         unsigned long node, unsigned long pfn)
511 {
512         set_page_zone(page, zone);
513         set_page_node(page, node);
514         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
515 }
516
517 /*
518  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
519  */
520 #include <linux/vmstat.h>
521
522 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
523 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
524 extern struct page *mem_map;
525 #endif
526
527 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
528 {
529         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
530 }
531
532 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
533 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
534 #endif
535
536 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
537 #define page_address(page) ((page)->virtual)
538 #define set_page_address(page, address)                 \
539         do {                                            \
540                 (page)->virtual = (address);            \
541         } while(0)
542 #define page_address_init()  do { } while(0)
543 #endif
544
545 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
546 void *page_address(struct page *page);
547 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
548 void page_address_init(void);
549 #endif
550
551 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
552 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
553 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
554 #define page_address_init()  do { } while(0)
555 #endif
556
557 /*
558  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
559  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
560  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.
561  *
562  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
563  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
564  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
565  */
566 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
567
568 extern struct address_space swapper_space;
569 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
570 {
571         struct address_space *mapping = page->mapping;
572
573         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
574                 mapping = &swapper_space;
575         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
576                 mapping = NULL;
577         return mapping;
578 }
579
580 static inline int PageAnon(struct page *page)
581 {
582         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
583 }
584
585 /*
586  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
587  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
588  */
589 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
590 {
591         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
592                 return page_private(page);
593         return page->index;
594 }
595
596 /*
597  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
598  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
599  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
600  */
601 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
602 {
603         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
604 }
605
606 static inline int page_mapcount(struct page *page)
607 {
608         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
609 }
610
611 /*
612  * Return true if this page is mapped into pagetables.
613  */
614 static inline int page_mapped(struct page *page)
615 {
616         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
617 }
618
619 /*
620  * Error return values for the *_nopage functions
621  */
622 #define NOPAGE_SIGBUS   (NULL)
623 #define NOPAGE_OOM      ((struct page *) (-1))
624
625 /*
626  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
627  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
628  * just gets major/minor fault counters bumped up.
629  */
630 #define VM_FAULT_OOM    0x00
631 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x01
632 #define VM_FAULT_MINOR  0x02
633 #define VM_FAULT_MAJOR  0x03
634
635 /* 
636  * Special case for get_user_pages.
637  * Must be in a distinct bit from the above VM_FAULT_ flags.
638  */
639 #define VM_FAULT_WRITE  0x10
640
641 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
642
643 extern void show_free_areas(void);
644
645 #ifdef CONFIG_SHMEM
646 struct page *shmem_nopage(struct vm_area_struct *vma,
647                         unsigned long address, int *type);
648 int shmem_set_policy(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
649 struct mempolicy *shmem_get_policy(struct vm_area_struct *vma,
650                                         unsigned long addr);
651 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
652 #else
653 #define shmem_nopage filemap_nopage
654
655 static inline int shmem_lock(struct file *file, int lock,
656                              struct user_struct *user)
657 {
658         return 0;
659 }
660
661 static inline int shmem_set_policy(struct vm_area_struct *vma,
662                                    struct mempolicy *new)
663 {
664         return 0;
665 }
666
667 static inline struct mempolicy *shmem_get_policy(struct vm_area_struct *vma,
668                                                  unsigned long addr)
669 {
670         return NULL;
671 }
672 #endif
673 struct file *shmem_file_setup(char *name, loff_t size, unsigned long flags);
674 extern int shmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma);
675
676 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
677
678 #ifndef CONFIG_MMU
679 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
680                                              unsigned long addr,
681                                              unsigned long len,
682                                              unsigned long pgoff,
683                                              unsigned long flags);
684 #endif
685
686 static inline int can_do_mlock(void)
687 {
688         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
689                 return 1;
690         if (current->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur != 0)
691                 return 1;
692         return 0;
693 }
694 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
695 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
696
697 /*
698  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
699  */
700 struct zap_details {
701         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
702         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
703         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
704         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
705         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
706         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
707 };
708
709 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t);
710 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
711                 unsigned long size, struct zap_details *);
712 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
713                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
714                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
715                 struct zap_details *);
716 void free_pgd_range(struct mmu_gather **tlb, unsigned long addr,
717                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
718 void free_pgtables(struct mmu_gather **tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
719                 unsigned long floor, unsigned long ceiling);
720 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
721                         struct vm_area_struct *vma);
722 int zeromap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
723                         unsigned long size, pgprot_t prot);
724 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
725                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
726
727 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
728                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
729 {
730         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
731 }
732
733 extern int vmtruncate(struct inode * inode, loff_t offset);
734 extern int vmtruncate_range(struct inode * inode, loff_t offset, loff_t end);
735 extern int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot);
736 extern int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot);
737
738 #ifdef CONFIG_MMU
739 extern int __handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,struct vm_area_struct *vma,
740                         unsigned long address, int write_access);
741
742 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
743                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
744                         int write_access)
745 {
746         return __handle_mm_fault(mm, vma, address, write_access) &
747                                 (~VM_FAULT_WRITE);
748 }
749 #else
750 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
751                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
752                         int write_access)
753 {
754         /* should never happen if there's no MMU */
755         BUG();
756         return VM_FAULT_SIGBUS;
757 }
758 #endif
759
760 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
761 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
762 void install_arg_page(struct vm_area_struct *, struct page *, unsigned long);
763
764 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm, unsigned long start,
765                 int len, int write, int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
766 void print_bad_pte(struct vm_area_struct *, pte_t, unsigned long);
767
768 int __set_page_dirty_buffers(struct page *page);
769 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
770 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
771                                 struct page *page);
772 int FASTCALL(set_page_dirty(struct page *page));
773 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
774 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
775
776 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
777                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
778                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
779
780 /*
781  * Prototype to add a shrinker callback for ageable caches.
782  * 
783  * These functions are passed a count `nr_to_scan' and a gfpmask.  They should
784  * scan `nr_to_scan' objects, attempting to free them.
785  *
786  * The callback must return the number of objects which remain in the cache.
787  *
788  * The callback will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is querying the
789  * cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
790  */
791 typedef int (*shrinker_t)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
792
793 /*
794  * Add an aging callback.  The int is the number of 'seeks' it takes
795  * to recreate one of the objects that these functions age.
796  */
797
798 #define DEFAULT_SEEKS 2
799 struct shrinker;
800 extern struct shrinker *set_shrinker(int, shrinker_t);
801 extern void remove_shrinker(struct shrinker *shrinker);
802
803 extern pte_t *FASTCALL(get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl));
804
805 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
806 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
807 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
808 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
809
810 /*
811  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
812  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
813  */
814 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
815 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
816 {
817         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
818                 NULL: pud_offset(pgd, address);
819 }
820
821 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
822 {
823         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
824                 NULL: pmd_offset(pud, address);
825 }
826 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
827
828 #if NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS
829 /*
830  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
831  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
832  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
833  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
834  */
835 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
836 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
837         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
838 } while (0)
839 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
840 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
841 #else
842 /*
843  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
844  */
845 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
846 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
847 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
848 #endif /* NR_CPUS < CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS */
849
850 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
851 ({                                                      \
852         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
853         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
854         *(ptlp) = __ptl;                                \
855         spin_lock(__ptl);                               \
856         __pte;                                          \
857 })
858
859 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
860         spin_unlock(ptl);                               \
861         pte_unmap(pte);                                 \
862 } while (0)
863
864 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
865         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
866                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
867
868 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
869         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
870                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
871
872 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
873         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
874                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
875
876 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
877 extern void free_area_init_node(int nid, pg_data_t *pgdat,
878         unsigned long * zones_size, unsigned long zone_start_pfn, 
879         unsigned long *zholes_size);
880 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long, unsigned long);
881 extern void setup_per_zone_pages_min(void);
882 extern void mem_init(void);
883 extern void show_mem(void);
884 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
885 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
886
887 #ifdef CONFIG_NUMA
888 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
889 #else
890 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
891 #endif
892
893 /* prio_tree.c */
894 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
895 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
896 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
897 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
898         struct prio_tree_iter *iter);
899
900 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
901         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
902                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
903
904 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
905                                         struct list_head *list)
906 {
907         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
908         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
909 }
910
911 /* mmap.c */
912 extern int __vm_enough_memory(long pages, int cap_sys_admin);
913 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
914         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
915 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
916         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
917         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
918         struct mempolicy *);
919 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
920 extern int split_vma(struct mm_struct *,
921         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
922 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
923 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
924         struct rb_node **, struct rb_node *);
925 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
926 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
927         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
928 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
929 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
930
931 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
932
933 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
934         unsigned long len, unsigned long prot,
935         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
936
937 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
938         unsigned long len, unsigned long prot,
939         unsigned long flag, unsigned long offset)
940 {
941         unsigned long ret = -EINVAL;
942         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
943                 goto out;
944         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
945                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
946 out:
947         return ret;
948 }
949
950 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
951
952 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
953
954 /* filemap.c */
955 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
956 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
957 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
958                                        loff_t lstart, loff_t lend);
959
960 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
961 extern struct page *filemap_nopage(struct vm_area_struct *, unsigned long, int *);
962 extern int filemap_populate(struct vm_area_struct *, unsigned long,
963                 unsigned long, pgprot_t, unsigned long, int);
964
965 /* mm/page-writeback.c */
966 int write_one_page(struct page *page, int wait);
967
968 /* readahead.c */
969 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
970 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
971 #define VM_MAX_CACHE_HIT        256     /* max pages in a row in cache before
972                                          * turning readahead off */
973
974 int do_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
975                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
976 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
977                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
978 unsigned long page_cache_readahead(struct address_space *mapping,
979                           struct file_ra_state *ra,
980                           struct file *filp,
981                           pgoff_t offset,
982                           unsigned long size);
983 void handle_ra_miss(struct address_space *mapping, 
984                     struct file_ra_state *ra, pgoff_t offset);
985 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
986
987 /* Do stack extension */
988 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
989 #ifdef CONFIG_IA64
990 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
991 #endif
992
993 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
994 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
995 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
996                                              struct vm_area_struct **pprev);
997
998 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
999    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1000 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1001 {
1002         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1003
1004         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1005                 vma = NULL;
1006         return vma;
1007 }
1008
1009 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1010 {
1011         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1012 }
1013
1014 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1015 struct page *vmalloc_to_page(void *addr);
1016 unsigned long vmalloc_to_pfn(void *addr);
1017 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1018                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1019 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1020
1021 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1022                         unsigned int foll_flags);
1023 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1024 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1025 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1026 #define FOLL_ANON       0x08    /* give ZERO_PAGE if no pgtable */
1027
1028 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1029 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1030 #else
1031 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1032                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1033 {
1034 }
1035 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1036
1037 static inline void
1038 debug_check_no_locks_freed(const void *from, unsigned long len)
1039 {
1040         mutex_debug_check_no_locks_freed(from, len);
1041         rt_mutex_debug_check_no_locks_freed(from, len);
1042 }
1043
1044 #ifndef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1045 static inline void
1046 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
1047 {
1048         if (!PageHighMem(page) && !enable)
1049                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),
1050                                            numpages * PAGE_SIZE);
1051 }
1052 #endif
1053
1054 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1055 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1056 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1057 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1058 #else
1059 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1060 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1061 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1062
1063 /* /proc/<pid>/oom_adj set to -17 protects from the oom-killer */
1064 #define OOM_DISABLE -17
1065
1066 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
1067                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1068 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1069                         unsigned long lru_pages);
1070 void drop_pagecache(void);
1071 void drop_slab(void);
1072
1073 #ifndef CONFIG_MMU
1074 #define randomize_va_space 0
1075 #else
1076 extern int randomize_va_space;
1077 #endif
1078
1079 const char *arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1080
1081 #endif /* __KERNEL__ */
1082 #endif /* _LINUX_MM_H */