Merge x86-64 update from Andi
[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
7 #ifdef __KERNEL__
8
9 #include <linux/config.h>
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
17 struct mempolicy;
18 struct anon_vma;
19
20 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
21 extern unsigned long max_mapnr;
22 #endif
23
24 extern unsigned long num_physpages;
25 extern void * high_memory;
26 extern unsigned long vmalloc_earlyreserve;
27 extern int page_cluster;
28
29 #ifdef CONFIG_SYSCTL
30 extern int sysctl_legacy_va_layout;
31 #else
32 #define sysctl_legacy_va_layout 0
33 #endif
34
35 #include <asm/page.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include <asm/processor.h>
38 #include <asm/atomic.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_SHM          0x00000400      /* shared memory area, don't swap out */
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      /* Pages managed in a special way */
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
166 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
167 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
168 #endif
169
170 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
171 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
172 #else
173 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
174 #endif
175
176 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
177 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
178 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
179 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
180 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
181
182 /*
183  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
184  * low four bits) to a page protection mask..
185  */
186 extern pgprot_t protection_map[16];
187
188
189 /*
190  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
191  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
192  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
193  */
194 struct vm_operations_struct {
195         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
196         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
197         struct page * (*nopage)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, int *type);
198         int (*populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock);
199 #ifdef CONFIG_NUMA
200         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
201         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
202                                         unsigned long addr);
203 #endif
204 };
205
206 struct mmu_gather;
207 struct inode;
208
209 /*
210  * Each physical page in the system has a struct page associated with
211  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
212  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
213  * a page.
214  */
215 struct page {
216         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
217                                          * updated asynchronously */
218         atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
219         atomic_t _mapcount;             /* Count of ptes mapped in mms,
220                                          * to show when page is mapped
221                                          * & limit reverse map searches.
222                                          */
223         union {
224                 unsigned long private;  /* Mapping-private opaque data:
225                                          * usually used for buffer_heads
226                                          * if PagePrivate set; used for
227                                          * swp_entry_t if PageSwapCache
228                                          * When page is free, this indicates
229                                          * order in the buddy system.
230                                          */
231 #if NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS
232                 spinlock_t ptl;
233 #endif
234         } u;
235         struct address_space *mapping;  /* If low bit clear, points to
236                                          * inode address_space, or NULL.
237                                          * If page mapped as anonymous
238                                          * memory, low bit is set, and
239                                          * it points to anon_vma object:
240                                          * see PAGE_MAPPING_ANON below.
241                                          */
242         pgoff_t index;                  /* Our offset within mapping. */
243         struct list_head lru;           /* Pageout list, eg. active_list
244                                          * protected by zone->lru_lock !
245                                          */
246         /*
247          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
248          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
249          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
250          * dynamically, so we need a place to store that address.
251          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
252          *
253          * Architectures with slow multiplication can define
254          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
255          */
256 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
257         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
258                                            not kmapped, ie. highmem) */
259 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
260 };
261
262 #define page_private(page)              ((page)->u.private)
263 #define set_page_private(page, v)       ((page)->u.private = (v))
264
265 /*
266  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
267  * files which need it (119 of them)
268  */
269 #include <linux/page-flags.h>
270
271 /*
272  * Methods to modify the page usage count.
273  *
274  * What counts for a page usage:
275  * - cache mapping   (page->mapping)
276  * - private data    (page->private)
277  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
278  *   is counted separately
279  *
280  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
281  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
282  *
283  * Since 2.6.6 (approx), a free page has ->_count = -1.  This is so that we
284  * can use atomic_add_negative(-1, page->_count) to detect when the page
285  * becomes free and so that we can also use atomic_inc_and_test to atomically
286  * detect when we just tried to grab a ref on a page which some other CPU has
287  * already deemed to be freeable.
288  *
289  * NO code should make assumptions about this internal detail!  Use the provided
290  * macros which retain the old rules: page_count(page) == 0 is a free page.
291  */
292
293 /*
294  * Drop a ref, return true if the logical refcount fell to zero (the page has
295  * no users)
296  */
297 #define put_page_testzero(p)                            \
298         ({                                              \
299                 BUG_ON(page_count(p) == 0);             \
300                 atomic_add_negative(-1, &(p)->_count);  \
301         })
302
303 /*
304  * Grab a ref, return true if the page previously had a logical refcount of
305  * zero.  ie: returns true if we just grabbed an already-deemed-to-be-free page
306  */
307 #define get_page_testone(p)     atomic_inc_and_test(&(p)->_count)
308
309 #define set_page_count(p,v)     atomic_set(&(p)->_count, v - 1)
310 #define __put_page(p)           atomic_dec(&(p)->_count)
311
312 extern void FASTCALL(__page_cache_release(struct page *));
313
314 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
315
316 static inline int page_count(struct page *page)
317 {
318         if (PageCompound(page))
319                 page = (struct page *)page_private(page);
320         return atomic_read(&page->_count) + 1;
321 }
322
323 static inline void get_page(struct page *page)
324 {
325         if (unlikely(PageCompound(page)))
326                 page = (struct page *)page_private(page);
327         atomic_inc(&page->_count);
328 }
329
330 void put_page(struct page *page);
331
332 #else           /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
333
334 #define page_count(p)           (atomic_read(&(p)->_count) + 1)
335
336 static inline void get_page(struct page *page)
337 {
338         atomic_inc(&page->_count);
339 }
340
341 static inline void put_page(struct page *page)
342 {
343         if (put_page_testzero(page))
344                 __page_cache_release(page);
345 }
346
347 #endif          /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
348
349 /*
350  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
351  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
352  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
353  * only one copy in memory, at most, normally.
354  *
355  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
356  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
357  *   freelist management in the buddy allocator.
358  *   page_count() == 1 means the page is used for exactly one purpose
359  *   (e.g. a private data page of one process).
360  *
361  * A page may be used for kmalloc() or anyone else who does a
362  * __get_free_page(). In this case the page_count() is at least 1, and
363  * all other fields are unused but should be 0 or NULL. The
364  * management of this page is the responsibility of the one who uses
365  * it.
366  *
367  * The other pages (we may call them "process pages") are completely
368  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
369  * The following discussion applies only to them.
370  *
371  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case,
372  * page->mapping is the pointer to the inode, and page->index is the
373  * file offset of the page, in units of PAGE_CACHE_SIZE.
374  *
375  * A page contains an opaque `private' member, which belongs to the
376  * page's address_space.  Usually, this is the address of a circular
377  * list of the page's disk buffers.
378  *
379  * For pages belonging to inodes, the page_count() is the number of
380  * attaches, plus 1 if `private' contains something, plus one for
381  * the page cache itself.
382  *
383  * Instead of keeping dirty/clean pages in per address-space lists, we instead
384  * now tag pages as dirty/under writeback in the radix tree.
385  *
386  * There is also a per-mapping radix tree mapping index to the page
387  * in memory if present. The tree is rooted at mapping->root.  
388  *
389  * All process pages can do I/O:
390  * - inode pages may need to be read from disk,
391  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
392  *   to be written to disk,
393  * - private pages which have been modified may need to be swapped out
394  *   to swap space and (later) to be read back into memory.
395  */
396
397 /*
398  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
399  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
400  */
401
402
403 /*
404  * page->flags layout:
405  *
406  * There are three possibilities for how page->flags get
407  * laid out.  The first is for the normal case, without
408  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
409  * plenty of space for node and section.  The last is when
410  * we have run out of space and have to fall back to an
411  * alternate (slower) way of determining the node.
412  *
413  *        No sparsemem: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
414  * with space for node: | SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
415  *   no space for node: | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
416  */
417 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
418 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
419 #else
420 #define SECTIONS_WIDTH          0
421 #endif
422
423 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
424
425 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= FLAGS_RESERVED
426 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
427 #else
428 #define NODES_WIDTH             0
429 #endif
430
431 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
432 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
433 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
434 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
435
436 /*
437  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
438  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
439  */
440 #define FLAGS_HAS_NODE          (NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
441
442 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
443 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
444 #endif
445
446 /*
447  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
448  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
449  * the compiler will optimise away reference to them.
450  */
451 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
452 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
453 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
454
455 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to lookup the zone from a page. */
456 #if FLAGS_HAS_NODE
457 #define ZONETABLE_SHIFT         (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
458 #else
459 #define ZONETABLE_SHIFT         (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
460 #endif
461 #define ZONETABLE_PGSHIFT       ZONES_PGSHIFT
462
463 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
464 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
465 #endif
466
467 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
468 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
469 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
470 #define ZONETABLE_MASK          ((1UL << ZONETABLE_SHIFT) - 1)
471
472 static inline unsigned long page_zonenum(struct page *page)
473 {
474         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
475 }
476
477 struct zone;
478 extern struct zone *zone_table[];
479
480 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
481 {
482         return zone_table[(page->flags >> ZONETABLE_PGSHIFT) &
483                         ZONETABLE_MASK];
484 }
485
486 static inline unsigned long page_to_nid(struct page *page)
487 {
488         if (FLAGS_HAS_NODE)
489                 return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
490         else
491                 return page_zone(page)->zone_pgdat->node_id;
492 }
493 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
494 {
495         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
496 }
497
498 static inline void set_page_zone(struct page *page, unsigned long zone)
499 {
500         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
501         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
502 }
503 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
504 {
505         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
506         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
507 }
508 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
509 {
510         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
511         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
512 }
513
514 static inline void set_page_links(struct page *page, unsigned long zone,
515         unsigned long node, unsigned long pfn)
516 {
517         set_page_zone(page, zone);
518         set_page_node(page, node);
519         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
520 }
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 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 #define shmem_lock(a, b, c)     ({0;})  /* always in memory, no need to lock */
655 #define shmem_set_policy(a, b)  (0)
656 #define shmem_get_policy(a, b)  (NULL)
657 #endif
658 struct file *shmem_file_setup(char *name, loff_t size, unsigned long flags);
659
660 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
661
662 static inline int can_do_mlock(void)
663 {
664         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
665                 return 1;
666         if (current->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur != 0)
667                 return 1;
668         return 0;
669 }
670 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
671 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
672
673 /*
674  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
675  */
676 struct zap_details {
677         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
678         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
679         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
680         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
681         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
682         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
683 };
684
685 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
686                 unsigned long size, struct zap_details *);
687 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
688                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
689                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
690                 struct zap_details *);
691 void free_pgd_range(struct mmu_gather **tlb, unsigned long addr,
692                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
693 void free_pgtables(struct mmu_gather **tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
694                 unsigned long floor, unsigned long ceiling);
695 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
696                         struct vm_area_struct *vma);
697 int zeromap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
698                         unsigned long size, pgprot_t prot);
699 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
700                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
701
702 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
703                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
704 {
705         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
706 }
707
708 extern int vmtruncate(struct inode * inode, loff_t offset);
709 extern int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot);
710 extern int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot);
711 extern int __handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int write_access);
712
713 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int write_access)
714 {
715         return __handle_mm_fault(mm, vma, address, write_access) & (~VM_FAULT_WRITE);
716 }
717
718 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
719 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
720 void install_arg_page(struct vm_area_struct *, struct page *, unsigned long);
721
722 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm, unsigned long start,
723                 int len, int write, int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
724 void print_bad_pte(struct vm_area_struct *, pte_t, unsigned long);
725
726 int __set_page_dirty_buffers(struct page *page);
727 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
728 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
729                                 struct page *page);
730 int FASTCALL(set_page_dirty(struct page *page));
731 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
732 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
733
734 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
735                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
736                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
737
738 /*
739  * Prototype to add a shrinker callback for ageable caches.
740  * 
741  * These functions are passed a count `nr_to_scan' and a gfpmask.  They should
742  * scan `nr_to_scan' objects, attempting to free them.
743  *
744  * The callback must return the number of objects which remain in the cache.
745  *
746  * The callback will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is querying the
747  * cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
748  */
749 typedef int (*shrinker_t)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
750
751 /*
752  * Add an aging callback.  The int is the number of 'seeks' it takes
753  * to recreate one of the objects that these functions age.
754  */
755
756 #define DEFAULT_SEEKS 2
757 struct shrinker;
758 extern struct shrinker *set_shrinker(int, shrinker_t);
759 extern void remove_shrinker(struct shrinker *shrinker);
760
761 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
762 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
763 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
764 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
765
766 /*
767  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
768  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
769  */
770 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
771 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
772 {
773         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
774                 NULL: pud_offset(pgd, address);
775 }
776
777 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
778 {
779         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
780                 NULL: pmd_offset(pud, address);
781 }
782 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
783
784 #if NR_CPUS >= CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS
785 /*
786  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
787  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
788  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
789  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
790  */
791 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->u.ptl)
792 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
793         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
794 } while (0)
795 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
796 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
797 #else
798 /*
799  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
800  */
801 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
802 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
803 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
804 #endif /* NR_CPUS < CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS */
805
806 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
807 ({                                                      \
808         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
809         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
810         *(ptlp) = __ptl;                                \
811         spin_lock(__ptl);                               \
812         __pte;                                          \
813 })
814
815 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
816         spin_unlock(ptl);                               \
817         pte_unmap(pte);                                 \
818 } while (0)
819
820 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
821         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
822                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
823
824 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
825         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
826                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
827
828 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
829         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
830                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
831
832 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
833 extern void free_area_init_node(int nid, pg_data_t *pgdat,
834         unsigned long * zones_size, unsigned long zone_start_pfn, 
835         unsigned long *zholes_size);
836 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long, unsigned long);
837 extern void setup_per_zone_pages_min(void);
838 extern void mem_init(void);
839 extern void show_mem(void);
840 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
841 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
842
843 #ifdef CONFIG_NUMA
844 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
845 #else
846 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
847 #endif
848
849 /* prio_tree.c */
850 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
851 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
852 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
853 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
854         struct prio_tree_iter *iter);
855
856 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
857         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
858                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
859
860 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
861                                         struct list_head *list)
862 {
863         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
864         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
865 }
866
867 /* mmap.c */
868 extern int __vm_enough_memory(long pages, int cap_sys_admin);
869 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
870         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
871 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
872         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
873         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
874         struct mempolicy *);
875 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
876 extern int split_vma(struct mm_struct *,
877         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
878 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
879 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
880         struct rb_node **, struct rb_node *);
881 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
882 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
883         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
884 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
885 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
886
887 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
888
889 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
890         unsigned long len, unsigned long prot,
891         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
892
893 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
894         unsigned long len, unsigned long prot,
895         unsigned long flag, unsigned long offset)
896 {
897         unsigned long ret = -EINVAL;
898         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
899                 goto out;
900         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
901                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
902 out:
903         return ret;
904 }
905
906 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
907
908 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
909
910 /* filemap.c */
911 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
912 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
913
914 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
915 extern struct page *filemap_nopage(struct vm_area_struct *, unsigned long, int *);
916 extern int filemap_populate(struct vm_area_struct *, unsigned long,
917                 unsigned long, pgprot_t, unsigned long, int);
918
919 /* mm/page-writeback.c */
920 int write_one_page(struct page *page, int wait);
921
922 /* readahead.c */
923 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
924 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
925 #define VM_MAX_CACHE_HIT        256     /* max pages in a row in cache before
926                                          * turning readahead off */
927
928 int do_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
929                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
930 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
931                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
932 unsigned long page_cache_readahead(struct address_space *mapping,
933                           struct file_ra_state *ra,
934                           struct file *filp,
935                           pgoff_t offset,
936                           unsigned long size);
937 void handle_ra_miss(struct address_space *mapping, 
938                     struct file_ra_state *ra, pgoff_t offset);
939 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
940
941 /* Do stack extension */
942 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
943 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
944
945 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
946 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
947 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
948                                              struct vm_area_struct **pprev);
949
950 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
951    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
952 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
953 {
954         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
955
956         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
957                 vma = NULL;
958         return vma;
959 }
960
961 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
962 {
963         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
964 }
965
966 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
967 struct page *vmalloc_to_page(void *addr);
968 unsigned long vmalloc_to_pfn(void *addr);
969 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
970                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
971
972 struct page *follow_page(struct mm_struct *, unsigned long address,
973                         unsigned int foll_flags);
974 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
975 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
976 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
977 #define FOLL_ANON       0x08    /* give ZERO_PAGE if no pgtable */
978
979 #ifdef CONFIG_PROC_FS
980 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
981 #else
982 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
983                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
984 {
985 }
986 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
987
988 #ifndef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
989 static inline void
990 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
991 {
992 }
993 #endif
994
995 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
996 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
997 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
998 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
999 #else
1000 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1001 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1002 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1003
1004 /* /proc/<pid>/oom_adj set to -17 protects from the oom-killer */
1005 #define OOM_DISABLE -17
1006
1007 #endif /* __KERNEL__ */
1008 #endif /* _LINUX_MM_H */