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 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
 140 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
 141 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
 142 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
 143
 144 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
 145 #define VM_GROWSUP      0x00000200
 146 #define VM_SHM          0x00000400      /* shared memory area, don't swap out */
 147 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
 148
 149 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
 150 #define VM_LOCKED       0x00002000
 151 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
 152
 153                                         /* Used by sys_madvise() */
 154 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
 155 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
 156
 157 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
 158 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
 159 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Don't unmap it from swap_out */
 160 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
 161 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
 162 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
 163 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
 164
 165 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
 166 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
 167 #endif
 168
 169 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
 170 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
 171 #else
 172 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
 173 #endif
 174
 175 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
 176 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
 177 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
 178 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
 179 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
 180
 181 /*
 182  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
 183  * low four bits) to a page protection mask..
 184  */
 185 extern pgprot_t protection_map[16];
 186
 187
 188 /*
 189  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
 190  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
 191  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
 192  */
 193 struct vm_operations_struct {
 194         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
 195         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
 196         struct page * (*nopage)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, int *type);
 197         int (*populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock);
 198 #ifdef CONFIG_NUMA
 199         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
 200         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
 201                                         unsigned long addr);
 202 #endif
 203 };
 204
 205 struct mmu_gather;
 206 struct inode;
 207
 208 #ifdef ARCH_HAS_ATOMIC_UNSIGNED
 209 typedef unsigned page_flags_t;
 210 #else
 211 typedef unsigned long page_flags_t;
 212 #endif
 213
 214 /*
 215  * Each physical page in the system has a struct page associated with
 216  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
 217  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
 218  * a page.
 219  */
 220 struct page {
 221         page_flags_t flags;             /* Atomic flags, some possibly
 222                                          * updated asynchronously */
 223         atomic_t _count;                /* Usage count, see below. */
 224         atomic_t _mapcount;             /* Count of ptes mapped in mms,
 225                                          * to show when page is mapped
 226                                          * & limit reverse map searches.
 227                                          */
 228         unsigned long private;          /* Mapping-private opaque data:
 229                                          * usually used for buffer_heads
 230                                          * if PagePrivate set; used for
 231                                          * swp_entry_t if PageSwapCache
 232                                          * When page is free, this indicates
 233                                          * order in the buddy system.
 234                                          */
 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 /*
 263  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
 264  * files which need it (119 of them)
 265  */
 266 #include <linux/page-flags.h>
 267
 268 /*
 269  * Methods to modify the page usage count.
 270  *
 271  * What counts for a page usage:
 272  * - cache mapping   (page->mapping)
 273  * - private data    (page->private)
 274  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
 275  *   is counted separately
 276  *
 277  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
 278  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
 279  *
 280  * Since 2.6.6 (approx), a free page has ->_count = -1.  This is so that we
 281  * can use atomic_add_negative(-1, page->_count) to detect when the page
 282  * becomes free and so that we can also use atomic_inc_and_test to atomically
 283  * detect when we just tried to grab a ref on a page which some other CPU has
 284  * already deemed to be freeable.
 285  *
 286  * NO code should make assumptions about this internal detail!  Use the provided
 287  * macros which retain the old rules: page_count(page) == 0 is a free page.
 288  */
 289
 290 /*
 291  * Drop a ref, return true if the logical refcount fell to zero (the page has
 292  * no users)
 293  */
 294 #define put_page_testzero(p)                            \
 295         ({                                              \
 296                 BUG_ON(page_count(p) == 0);             \
 297                 atomic_add_negative(-1, &(p)->_count);  \
 298         })
 299
 300 /*
 301  * Grab a ref, return true if the page previously had a logical refcount of
 302  * zero.  ie: returns true if we just grabbed an already-deemed-to-be-free page
 303  */
 304 #define get_page_testone(p)     atomic_inc_and_test(&(p)->_count)
 305
 306 #define set_page_count(p,v)     atomic_set(&(p)->_count, v - 1)
 307 #define __put_page(p)           atomic_dec(&(p)->_count)
 308
 309 extern void FASTCALL(__page_cache_release(struct page *));
 310
 311 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 312
 313 static inline int page_count(struct page *p)
 314 {
 315         if (PageCompound(p))
 316                 p = (struct page *)p->private;
 317         return atomic_read(&(p)->_count) + 1;
 318 }
 319
 320 static inline void get_page(struct page *page)
 321 {
 322         if (unlikely(PageCompound(page)))
 323                 page = (struct page *)page->private;
 324         atomic_inc(&page->_count);
 325 }
 326
 327 void put_page(struct page *page);
 328
 329 #else           /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 330
 331 #define page_count(p)           (atomic_read(&(p)->_count) + 1)
 332
 333 static inline void get_page(struct page *page)
 334 {
 335         atomic_inc(&page->_count);
 336 }
 337
 338 static inline void put_page(struct page *page)
 339 {
 340         if (!PageReserved(page) && put_page_testzero(page))
 341                 __page_cache_release(page);
 342 }
 343
 344 #endif          /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 345
 346 /*
 347  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
 348  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
 349  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
 350  * only one copy in memory, at most, normally.
 351  *
 352  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
 353  *   page_count() == 0 means the page is free.
 354  *   page_count() == 1 means the page is used for exactly one purpose
 355  *   (e.g. a private data page of one process).
 356  *
 357  * A page may be used for kmalloc() or anyone else who does a
 358  * __get_free_page(). In this case the page_count() is at least 1, and
 359  * all other fields are unused but should be 0 or NULL. The
 360  * management of this page is the responsibility of the one who uses
 361  * it.
 362  *
 363  * The other pages (we may call them "process pages") are completely
 364  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
 365  * The following discussion applies only to them.
 366  *
 367  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case,
 368  * page->mapping is the pointer to the inode, and page->index is the
 369  * file offset of the page, in units of PAGE_CACHE_SIZE.
 370  *
 371  * A page contains an opaque `private' member, which belongs to the
 372  * page's address_space.  Usually, this is the address of a circular
 373  * list of the page's disk buffers.
 374  *
 375  * For pages belonging to inodes, the page_count() is the number of
 376  * attaches, plus 1 if `private' contains something, plus one for
 377  * the page cache itself.
 378  *
 379  * All pages belonging to an inode are in these doubly linked lists:
 380  * mapping->clean_pages, mapping->dirty_pages and mapping->locked_pages;
 381  * using the page->list list_head. These fields are also used for
 382  * freelist managemet (when page_count()==0).
 383  *
 384  * There is also a per-mapping radix tree mapping index to the page
 385  * in memory if present. The tree is rooted at mapping->root.
 386  *
 387  * All process pages can do I/O:
 388  * - inode pages may need to be read from disk,
 389  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
 390  *   to be written to disk,
 391  * - private pages which have been modified may need to be swapped out
 392  *   to swap space and (later) to be read back into memory.
 393  */
 394
 395 /*
 396  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
 397  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
 398  */
 399
 400
 401 /*
 402  * page->flags layout:
 403  *
 404  * There are three possibilities for how page->flags get
 405  * laid out.  The first is for the normal case, without
 406  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
 407  * plenty of space for node and section.  The last is when
 408  * we have run out of space and have to fall back to an
 409  * alternate (slower) way of determining the node.
 410  *
 411  *        No sparsemem: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
 412  * with space for node: | SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
 413  *   no space for node: | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
 414  */
 415 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
 416 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
 417 #else
 418 #define SECTIONS_WIDTH          0
 419 #endif
 420
 421 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
 422
 423 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= FLAGS_RESERVED
 424 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
 425 #else
 426 #define NODES_WIDTH             0
 427 #endif
 428
 429 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
 430 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(page_flags_t)*8) - SECTIONS_WIDTH)
 431 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
 432 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
 433
 434 /*
 435  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
 436  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
 437  */
 438 #define FLAGS_HAS_NODE          (NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
 439
 440 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
 441 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
 442 #endif
 443
 444 /*
 445  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
 446  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
 447  * the compiler will optimise away reference to them.
 448  */
 449 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
 450 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
 451 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
 452
 453 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to lookup the zone from a page. */
 454 #if FLAGS_HAS_NODE
 455 #define ZONETABLE_SHIFT         (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
 456 #else
 457 #define ZONETABLE_SHIFT         (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
 458 #endif
 459 #define ZONETABLE_PGSHIFT       ZONES_PGSHIFT
 460
 461 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
 462 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > FLAGS_RESERVED
 463 #endif
 464
 465 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
 466 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
 467 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
 468 #define ZONETABLE_MASK          ((1UL << ZONETABLE_SHIFT) - 1)
 469
 470 static inline unsigned long page_zonenum(struct page *page)
 471 {
 472         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
 473 }
 474
 475 struct zone;
 476 extern struct zone *zone_table[];
 477
 478 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
 479 {
 480         return zone_table[(page->flags >> ZONETABLE_PGSHIFT) &
 481                         ZONETABLE_MASK];
 482 }
 483
 484 static inline unsigned long page_to_nid(struct page *page)
 485 {
 486         if (FLAGS_HAS_NODE)
 487                 return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
 488         else
 489                 return page_zone(page)->zone_pgdat->node_id;
 490 }
 491 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
 492 {
 493         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
 494 }
 495
 496 static inline void set_page_zone(struct page *page, unsigned long zone)
 497 {
 498         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
 499         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
 500 }
 501 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
 502 {
 503         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
 504         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
 505 }
 506 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
 507 {
 508         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
 509         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
 510 }
 511
 512 static inline void set_page_links(struct page *page, unsigned long zone,
 513         unsigned long node, unsigned long pfn)
 514 {
 515         set_page_zone(page, zone);
 516         set_page_node(page, node);
 517         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
 518 }
 519
 520 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 521 /* The array of struct pages - for discontigmem use pgdat->lmem_map */
 522 extern struct page *mem_map;
 523 #endif
 524
 525 static inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
 526 {
 527         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
 528 }
 529
 530 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 531 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
 532 #endif
 533
 534 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 535 #define page_address(page) ((page)->virtual)
 536 #define set_page_address(page, address)                 \
 537         do {                                            \
 538                 (page)->virtual = (address);            \
 539         } while(0)
 540 #define page_address_init()  do { } while(0)
 541 #endif
 542
 543 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
 544 void *page_address(struct page *page);
 545 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
 546 void page_address_init(void);
 547 #endif
 548
 549 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 550 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
 551 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
 552 #define page_address_init()  do { } while(0)
 553 #endif
 554
 555 /*
 556  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
 557  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
 558  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.
 559  *
 560  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
 561  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
 562  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
 563  */
 564 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
 565
 566 extern struct address_space swapper_space;
 567 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
 568 {
 569         struct address_space *mapping = page->mapping;
 570
 571         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 572                 mapping = &swapper_space;
 573         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
 574                 mapping = NULL;
 575         return mapping;
 576 }
 577
 578 static inline int PageAnon(struct page *page)
 579 {
 580         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
 585  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
 586  */
 587 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
 588 {
 589         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 590                 return page->private;
 591         return page->index;
 592 }
 593
 594 /*
 595  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
 596  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
 597  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
 598  */
 599 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
 600 {
 601         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
 602 }
 603
 604 static inline int page_mapcount(struct page *page)
 605 {
 606         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
 607 }
 608
 609 /*
 610  * Return true if this page is mapped into pagetables.
 611  */
 612 static inline int page_mapped(struct page *page)
 613 {
 614         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Error return values for the *_nopage functions
 619  */
 620 #define NOPAGE_SIGBUS   (NULL)
 621 #define NOPAGE_OOM      ((struct page *) (-1))
 622
 623 /*
 624  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
 625  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
 626  * just gets major/minor fault counters bumped up.
 627  */
 628 #define VM_FAULT_OOM    0x00
 629 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x01
 630 #define VM_FAULT_MINOR  0x02
 631 #define VM_FAULT_MAJOR  0x03
 632
 633 /*
 634  * Special case for get_user_pages.
 635  * Must be in a distinct bit from the above VM_FAULT_ flags.
 636  */
 637 #define VM_FAULT_WRITE  0x10
 638
 639 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
 640
 641 extern void show_free_areas(void);
 642
 643 #ifdef CONFIG_SHMEM
 644 struct page *shmem_nopage(struct vm_area_struct *vma,
 645                         unsigned long address, int *type);
 646 int shmem_set_policy(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
 647 struct mempolicy *shmem_get_policy(struct vm_area_struct *vma,
 648                                         unsigned long addr);
 649 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
 650 #else
 651 #define shmem_nopage filemap_nopage
 652 #define shmem_lock(a, b, c)     ({0;})  /* always in memory, no need to lock */
 653 #define shmem_set_policy(a, b)  (0)
 654 #define shmem_get_policy(a, b)  (NULL)
 655 #endif
 656 struct file *shmem_file_setup(char *name, loff_t size, unsigned long flags);
 657
 658 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
 659
 660 static inline int can_do_mlock(void)
 661 {
 662         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
 663                 return 1;
 664         if (current->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur != 0)
 665                 return 1;
 666         return 0;
 667 }
 668 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
 669 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
 670
 671 /*
 672  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
 673  */
 674 struct zap_details {
 675         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
 676         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
 677         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
 678         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
 679         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
 680         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
 681 };
 682
 683 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 684                 unsigned long size, struct zap_details *);
 685 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb, struct mm_struct *mm,
 686                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
 687                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
 688                 struct zap_details *);
 689 void free_pgd_range(struct mmu_gather **tlb, unsigned long addr,
 690                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
 691 void free_pgtables(struct mmu_gather **tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
 692                 unsigned long floor, unsigned long ceiling);
 693 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
 694                         struct vm_area_struct *vma);
 695 int zeromap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
 696                         unsigned long size, pgprot_t prot);
 697 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
 698                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
 699
 700 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
 701                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
 702 {
 703         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
 704 }
 705
 706 extern int vmtruncate(struct inode * inode, loff_t offset);
 707 extern pud_t *FASTCALL(__pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address));
 708 extern pmd_t *FASTCALL(__pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address));
 709 extern pte_t *FASTCALL(pte_alloc_kernel(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address));
 710 extern pte_t *FASTCALL(pte_alloc_map(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address));
 711 extern int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot);
 712 extern int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot);
 713 extern int __handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int write_access);
 714
 715 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int write_access)
 716 {
 717         return __handle_mm_fault(mm, vma, address, write_access) & (~VM_FAULT_WRITE);
 718 }
 719
 720 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
 721 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
 722 void install_arg_page(struct vm_area_struct *, struct page *, unsigned long);
 723
 724 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm, unsigned long start,
 725                 int len, int write, int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
 726
 727 int __set_page_dirty_buffers(struct page *page);
 728 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
 729 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
 730                                 struct page *page);
 731 int FASTCALL(set_page_dirty(struct page *page));
 732 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
 733 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
 734
 735 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
 736                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
 737                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
 738
 739 /*
 740  * Prototype to add a shrinker callback for ageable caches.
 741  *
 742  * These functions are passed a count `nr_to_scan' and a gfpmask.  They should
 743  * scan `nr_to_scan' objects, attempting to free them.
 744  *
 745  * The callback must return the number of objects which remain in the cache.
 746  *
 747  * The callback will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is querying the
 748  * cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
 749  */
 750 typedef int (*shrinker_t)(int nr_to_scan, unsigned int gfp_mask);
 751
 752 /*
 753  * Add an aging callback.  The int is the number of 'seeks' it takes
 754  * to recreate one of the objects that these functions age.
 755  */
 756
 757 #define DEFAULT_SEEKS 2
 758 struct shrinker;
 759 extern struct shrinker *set_shrinker(int, shrinker_t);
 760 extern void remove_shrinker(struct shrinker *shrinker);
 761
 762 /*
 763  * On a two-level or three-level page table, this ends up being trivial. Thus
 764  * the inlining and the symmetry break with pte_alloc_map() that does all
 765  * of this out-of-line.
 766  */
 767 /*
 768  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
 769  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
 770  */
 771 #ifdef CONFIG_MMU
 772 #ifndef __ARCH_HAS_4LEVEL_HACK
 773 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
 774 {
 775         if (pgd_none(*pgd))
 776                 return __pud_alloc(mm, pgd, address);
 777         return pud_offset(pgd, address);
 778 }
 779
 780 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
 781 {
 782         if (pud_none(*pud))
 783                 return __pmd_alloc(mm, pud, address);
 784         return pmd_offset(pud, address);
 785 }
 786 #endif
 787 #endif /* CONFIG_MMU */
 788
 789 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
 790 extern void free_area_init_node(int nid, pg_data_t *pgdat,
 791         unsigned long * zones_size, unsigned long zone_start_pfn,
 792         unsigned long *zholes_size);
 793 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long, unsigned long);
 794 extern void mem_init(void);
 795 extern void show_mem(void);
 796 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
 797 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
 798
 799 #ifdef CONFIG_NUMA
 800 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
 801 #else
 802 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
 803 #endif
 804
 805 /* prio_tree.c */
 806 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
 807 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
 808 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
 809 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
 810         struct prio_tree_iter *iter);
 811
 812 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
 813         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
 814                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
 815
 816 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
 817                                         struct list_head *list)
 818 {
 819         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
 820         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
 821 }
 822
 823 /* mmap.c */
 824 extern int __vm_enough_memory(long pages, int cap_sys_admin);
 825 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 826         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
 827 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
 828         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
 829         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
 830         struct mempolicy *);
 831 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
 832 extern int split_vma(struct mm_struct *,
 833         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
 834 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
 835 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
 836         struct rb_node **, struct rb_node *);
 837 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
 838         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
 839 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
 840 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
 841
 842 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
 843
 844 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
 845         unsigned long len, unsigned long prot,
 846         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
 847
 848 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
 849         unsigned long len, unsigned long prot,
 850         unsigned long flag, unsigned long offset)
 851 {
 852         unsigned long ret = -EINVAL;
 853         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
 854                 goto out;
 855         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
 856                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
 857 out:
 858         return ret;
 859 }
 860
 861 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
 862
 863 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
 864
 865 /* filemap.c */
 866 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
 867 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
 868
 869 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
 870 extern struct page *filemap_nopage(struct vm_area_struct *, unsigned long, int *);
 871 extern int filemap_populate(struct vm_area_struct *, unsigned long,
 872                 unsigned long, pgprot_t, unsigned long, int);
 873
 874 /* mm/page-writeback.c */
 875 int write_one_page(struct page *page, int wait);
 876
 877 /* readahead.c */
 878 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
 879 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
 880 #define VM_MAX_CACHE_HIT        256     /* max pages in a row in cache before
 881                                          * turning readahead off */
 882
 883 int do_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
 884                         unsigned long offset, unsigned long nr_to_read);
 885 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
 886                         unsigned long offset, unsigned long nr_to_read);
 887 unsigned long  page_cache_readahead(struct address_space *mapping,
 888                           struct file_ra_state *ra,
 889                           struct file *filp,
 890                           unsigned long offset,
 891                           unsigned long size);
 892 void handle_ra_miss(struct address_space *mapping,
 893                     struct file_ra_state *ra, pgoff_t offset);
 894 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
 895
 896 /* Do stack extension */
 897 extern int expand_stack(struct vm_area_struct * vma, unsigned long address);
 898
 899 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
 900 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
 901 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
 902                                              struct vm_area_struct **pprev);
 903
 904 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
 905    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
 906 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
 907 {
 908         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
 909
 910         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
 911                 vma = NULL;
 912         return vma;
 913 }
 914
 915 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
 916 {
 917         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 918 }
 919
 920 extern struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
 921
 922 extern struct page * vmalloc_to_page(void *addr);
 923 extern unsigned long vmalloc_to_pfn(void *addr);
 924 extern struct page * follow_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 925                 int write);
 926 extern int check_user_page_readable(struct mm_struct *mm, unsigned long address);
 927 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long,
 928                 unsigned long, unsigned long, pgprot_t);
 929
 930 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 931 void __vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
 932 #else
 933 static inline void __vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
 934                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
 935 {
 936 }
 937 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 938
 939 static inline void vm_stat_account(struct vm_area_struct *vma)
 940 {
 941         __vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
 942                                                         vma_pages(vma));
 943 }
 944
 945 static inline void vm_stat_unaccount(struct vm_area_struct *vma)
 946 {
 947         __vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
 948                                                         -vma_pages(vma));
 949 }
 950
 951 /* update per process rss and vm hiwater data */
 952 extern void update_mem_hiwater(struct task_struct *tsk);
 953
 954 #ifndef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 955 static inline void
 956 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
 957 {
 958 }
 959 #endif
 960
 961 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
 962 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
 963 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
 964 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
 965 #else
 966 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
 967 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
 968 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
 969
 970 /* /proc/<pid>/oom_adj set to -17 protects from the oom-killer */
 971 #define OOM_DISABLE -17
 972
 973 #endif /* __KERNEL__ */
 974 #endif /* _LINUX_MM_H */