mm: thp: turn compound_head() into BUG_ON(!PageTail) in get_huge_page_tail()
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/gfp.h>
9 #include <linux/bug.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/mmzone.h>
12 #include <linux/rbtree.h>
13 #include <linux/atomic.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/mm_types.h>
16 #include <linux/range.h>
17 #include <linux/pfn.h>
18 #include <linux/bit_spinlock.h>
19 #include <linux/shrinker.h>
20
21 struct mempolicy;
22 struct anon_vma;
23 struct anon_vma_chain;
24 struct file_ra_state;
25 struct user_struct;
26 struct writeback_control;
27
28 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
29 extern unsigned long max_mapnr;
30
31 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
32 {
33         max_mapnr = limit;
34 }
35 #else
36 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
37 #endif
38
39 extern unsigned long totalram_pages;
40 extern void * high_memory;
41 extern int page_cluster;
42
43 #ifdef CONFIG_SYSCTL
44 extern int sysctl_legacy_va_layout;
45 #else
46 #define sysctl_legacy_va_layout 0
47 #endif
48
49 #include <asm/page.h>
50 #include <asm/pgtable.h>
51 #include <asm/processor.h>
52
53 #ifndef __pa_symbol
54 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
55 #endif
56
57 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
58 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
59
60 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
61
62 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
63 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
64
65 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
66 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)addr, PAGE_SIZE)
67
68 /*
69  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
70  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
71  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
72  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
73  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
74  * mmap() functions).
75  */
76
77 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
78
79 #ifndef CONFIG_MMU
80 extern struct rb_root nommu_region_tree;
81 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
82
83 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
84 #endif
85
86 /*
87  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
88  */
89 #define VM_NONE         0x00000000
90
91 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
92 #define VM_WRITE        0x00000002
93 #define VM_EXEC         0x00000004
94 #define VM_SHARED       0x00000008
95
96 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
97 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
98 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
99 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
100 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
101
102 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
103 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
104 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
105
106 #define VM_LOCKED       0x00002000
107 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
108
109                                         /* Used by sys_madvise() */
110 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
111 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
112
113 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
114 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
115 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
116 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
117 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
118 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
119 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
120 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
121
122 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
123 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
124 #else
125 # define VM_SOFTDIRTY   0
126 #endif
127
128 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
129 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
130 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
131 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
132
133 #if defined(CONFIG_X86)
134 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
135 #elif defined(CONFIG_PPC)
136 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
137 #elif defined(CONFIG_PARISC)
138 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
139 #elif defined(CONFIG_METAG)
140 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
141 #elif defined(CONFIG_IA64)
142 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
143 #elif !defined(CONFIG_MMU)
144 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
145 #endif
146
147 #ifndef VM_GROWSUP
148 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
149 #endif
150
151 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
152 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
153
154 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
155 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
156 #endif
157
158 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
159 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
160 #else
161 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
162 #endif
163
164 /*
165  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
166  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
167  */
168 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP)
169
170 /*
171  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
172  * low four bits) to a page protection mask..
173  */
174 extern pgprot_t protection_map[16];
175
176 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
177 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
178 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
179 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x08    /* Retry fault if blocking */
180 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x10    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
181 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x20    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
182 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x40    /* second try */
183 #define FAULT_FLAG_USER         0x80    /* The fault originated in userspace */
184
185 /*
186  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
187  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
188  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
189  *
190  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
191  * is used, one may implement ->remap_pages to get nonlinear mapping support.
192  */
193 struct vm_fault {
194         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
195         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
196         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
197
198         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
199                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
200                                          * is set (which is also implied by
201                                          * VM_FAULT_ERROR).
202                                          */
203 };
204
205 /*
206  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
207  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
208  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
209  */
210 struct vm_operations_struct {
211         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
212         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
213         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
214
215         /* notification that a previously read-only page is about to become
216          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
217         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
218
219         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
220          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
221          */
222         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
223                       void *buf, int len, int write);
224 #ifdef CONFIG_NUMA
225         /*
226          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
227          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
228          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
229          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
230          * mempolicy.
231          */
232         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
233
234         /*
235          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
236          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
237          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
238          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
239          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
240          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
241          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
242          * policy.
243          */
244         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
245                                         unsigned long addr);
246         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
247                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
248 #endif
249         /* called by sys_remap_file_pages() to populate non-linear mapping */
250         int (*remap_pages)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
251                            unsigned long size, pgoff_t pgoff);
252 };
253
254 struct mmu_gather;
255 struct inode;
256
257 #define page_private(page)              ((page)->private)
258 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
259
260 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
261 static inline void set_freepage_migratetype(struct page *page, int migratetype)
262 {
263         page->index = migratetype;
264 }
265
266 /* It's valid only if the page is free path or free_list */
267 static inline int get_freepage_migratetype(struct page *page)
268 {
269         return page->index;
270 }
271
272 /*
273  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
274  * files which need it (119 of them)
275  */
276 #include <linux/page-flags.h>
277 #include <linux/huge_mm.h>
278
279 /*
280  * Methods to modify the page usage count.
281  *
282  * What counts for a page usage:
283  * - cache mapping   (page->mapping)
284  * - private data    (page->private)
285  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
286  *   is counted separately
287  *
288  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
289  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
290  */
291
292 /*
293  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
294  */
295 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
296 {
297         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
298         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
299 }
300
301 /*
302  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
303  * that is the case.
304  * This can be called when MMU is off so it must not access
305  * any of the virtual mappings.
306  */
307 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
308 {
309         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
310 }
311
312 /*
313  * Try to drop a ref unless the page has a refcount of one, return false if
314  * that is the case.
315  * This is to make sure that the refcount won't become zero after this drop.
316  * This can be called when MMU is off so it must not access
317  * any of the virtual mappings.
318  */
319 static inline int put_page_unless_one(struct page *page)
320 {
321         return atomic_add_unless(&page->_count, -1, 1);
322 }
323
324 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
325
326 /* Support for virtually mapped pages */
327 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
328 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
329
330 /*
331  * Determine if an address is within the vmalloc range
332  *
333  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
334  * is no special casing required.
335  */
336 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
337 {
338 #ifdef CONFIG_MMU
339         unsigned long addr = (unsigned long)x;
340
341         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
342 #else
343         return 0;
344 #endif
345 }
346 #ifdef CONFIG_MMU
347 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
348 #else
349 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
350 {
351         return 0;
352 }
353 #endif
354
355 static inline void compound_lock(struct page *page)
356 {
357 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
358         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
359         bit_spin_lock(PG_compound_lock, &page->flags);
360 #endif
361 }
362
363 static inline void compound_unlock(struct page *page)
364 {
365 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
366         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
367         bit_spin_unlock(PG_compound_lock, &page->flags);
368 #endif
369 }
370
371 static inline unsigned long compound_lock_irqsave(struct page *page)
372 {
373         unsigned long uninitialized_var(flags);
374 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
375         local_irq_save(flags);
376         compound_lock(page);
377 #endif
378         return flags;
379 }
380
381 static inline void compound_unlock_irqrestore(struct page *page,
382                                               unsigned long flags)
383 {
384 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
385         compound_unlock(page);
386         local_irq_restore(flags);
387 #endif
388 }
389
390 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
391 {
392         if (unlikely(PageTail(page)))
393                 return page->first_page;
394         return page;
395 }
396
397 /*
398  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
399  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
400  * and atomic_add_negative(-1).
401  */
402 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
403 {
404         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
405 }
406
407 static inline int page_mapcount(struct page *page)
408 {
409         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
410 }
411
412 static inline int page_count(struct page *page)
413 {
414         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
415 }
416
417 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
418 extern int PageHeadHuge(struct page *page_head);
419 #else /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
420 static inline int PageHeadHuge(struct page *page_head)
421 {
422         return 0;
423 }
424 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
425
426 static inline bool __compound_tail_refcounted(struct page *page)
427 {
428         return !PageSlab(page) && !PageHeadHuge(page);
429 }
430
431 /*
432  * This takes a head page as parameter and tells if the
433  * tail page reference counting can be skipped.
434  *
435  * For this to be safe, PageSlab and PageHeadHuge must remain true on
436  * any given page where they return true here, until all tail pins
437  * have been released.
438  */
439 static inline bool compound_tail_refcounted(struct page *page)
440 {
441         VM_BUG_ON(!PageHead(page));
442         return __compound_tail_refcounted(page);
443 }
444
445 static inline void get_huge_page_tail(struct page *page)
446 {
447         /*
448          * __split_huge_page_refcount() cannot run from under us.
449          */
450         VM_BUG_ON(!PageTail(page));
451         VM_BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
452         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) != 0);
453         if (compound_tail_refcounted(page->first_page))
454                 atomic_inc(&page->_mapcount);
455 }
456
457 extern bool __get_page_tail(struct page *page);
458
459 static inline void get_page(struct page *page)
460 {
461         if (unlikely(PageTail(page)))
462                 if (likely(__get_page_tail(page)))
463                         return;
464         /*
465          * Getting a normal page or the head of a compound page
466          * requires to already have an elevated page->_count.
467          */
468         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) <= 0);
469         atomic_inc(&page->_count);
470 }
471
472 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
473 {
474         struct page *page = virt_to_page(x);
475         return compound_head(page);
476 }
477
478 /*
479  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
480  * the first time (boot or memory hotplug)
481  */
482 static inline void init_page_count(struct page *page)
483 {
484         atomic_set(&page->_count, 1);
485 }
486
487 /*
488  * PageBuddy() indicate that the page is free and in the buddy system
489  * (see mm/page_alloc.c).
490  *
491  * PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE must be <= -2 but better not too close to
492  * -2 so that an underflow of the page_mapcount() won't be mistaken
493  * for a genuine PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE. -128 can be created very
494  * efficiently by most CPU architectures.
495  */
496 #define PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE (-128)
497
498 static inline int PageBuddy(struct page *page)
499 {
500         return atomic_read(&page->_mapcount) == PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE;
501 }
502
503 static inline void __SetPageBuddy(struct page *page)
504 {
505         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_mapcount) != -1);
506         atomic_set(&page->_mapcount, PAGE_BUDDY_MAPCOUNT_VALUE);
507 }
508
509 static inline void __ClearPageBuddy(struct page *page)
510 {
511         VM_BUG_ON(!PageBuddy(page));
512         atomic_set(&page->_mapcount, -1);
513 }
514
515 void put_page(struct page *page);
516 void put_pages_list(struct list_head *pages);
517
518 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
519 int split_free_page(struct page *page);
520
521 /*
522  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
523  * prototype for that function and accessor functions.
524  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
525  */
526 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
527
528 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
529                                                 compound_page_dtor *dtor)
530 {
531         page[1].lru.next = (void *)dtor;
532 }
533
534 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
535 {
536         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
537 }
538
539 static inline int compound_order(struct page *page)
540 {
541         if (!PageHead(page))
542                 return 0;
543         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
544 }
545
546 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
547 {
548         page[1].lru.prev = (void *)order;
549 }
550
551 #ifdef CONFIG_MMU
552 /*
553  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
554  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
555  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
556  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
557  */
558 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
559 {
560         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
561                 pte = pte_mkwrite(pte);
562         return pte;
563 }
564 #endif
565
566 /*
567  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
568  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
569  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
570  * only one copy in memory, at most, normally.
571  *
572  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
573  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
574  *   freelist management in the buddy allocator.
575  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
576  *
577  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
578  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
579  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
580  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
581  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
582  *
583  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
584  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
585  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
586  * and page->virtual store page management information, but all other fields
587  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
588  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
589  * subsequently been given references to it.
590  *
591  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
592  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
593  * The following discussion applies only to them.
594  *
595  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
596  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
597  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
598  * into the filesystem to release these pages.
599  *
600  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
601  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
602  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
603  *
604  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
605  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
606  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
607  *
608  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
609  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
610  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
611  *
612  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
613  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
614  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
615  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
616  *
617  * All pagecache pages may be subject to I/O:
618  * - inode pages may need to be read from disk,
619  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
620  *   to be written back to the inode on disk,
621  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
622  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
623  *   back into memory.
624  */
625
626 /*
627  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
628  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
629  */
630
631 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
632 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
633 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
634 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
635 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
636
637 /*
638  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
639  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
640  * the compiler will optimise away reference to them.
641  */
642 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
643 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
644 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
645 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
646
647 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
648 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
649 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
650 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
651                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
652 #else
653 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
654 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
655                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
656 #endif
657
658 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
659
660 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
661 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
662 #endif
663
664 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
665 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
666 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
667 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_WIDTH) - 1)
668 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
669
670 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
671 {
672         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
673 }
674
675 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
676 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
677 #endif
678
679 /*
680  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
681  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
682  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
683  * node id available in page flags.
684  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
685  * pages in a zone.
686  */
687 static inline int page_zone_id(struct page *page)
688 {
689         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
690 }
691
692 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
693 {
694 #ifdef CONFIG_NUMA
695         return zone->node;
696 #else
697         return 0;
698 #endif
699 }
700
701 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
702 extern int page_to_nid(const struct page *page);
703 #else
704 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
705 {
706         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
707 }
708 #endif
709
710 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
711 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
712 {
713         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
714 }
715
716 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
717 {
718         return cpupid & LAST__PID_MASK;
719 }
720
721 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
722 {
723         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
724 }
725
726 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
727 {
728         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
729 }
730
731 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
732 {
733         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
734 }
735
736 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
737 {
738         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
739 }
740
741 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
742 {
743         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
744 }
745
746 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
747 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
748 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
749 {
750         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid);
751 }
752
753 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
754 {
755         return page->_last_cpupid;
756 }
757 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
758 {
759         page->_last_cpupid = -1;
760 }
761 #else
762 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
763 {
764         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
765 }
766
767 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
768
769 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
770 {
771         int cpupid = (1 << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1;
772
773         page->flags &= ~(LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT);
774         page->flags |= (cpupid & LAST_CPUPID_MASK) << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
775 }
776 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
777 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
778 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
779 {
780         return page_to_nid(page); /* XXX */
781 }
782
783 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
784 {
785         return page_to_nid(page); /* XXX */
786 }
787
788 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
789 {
790         return -1;
791 }
792
793 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
794 {
795         return -1;
796 }
797
798 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
799 {
800         return -1;
801 }
802
803 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
804 {
805         return -1;
806 }
807
808 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
809 {
810         return 1;
811 }
812
813 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
814 {
815 }
816
817 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
818 {
819         return false;
820 }
821 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
822
823 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
824 {
825         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
826 }
827
828 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
829 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
830 {
831         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
832         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
833 }
834
835 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
836 {
837         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
838 }
839 #endif
840
841 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
842 {
843         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
844         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
845 }
846
847 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
848 {
849         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
850         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
851 }
852
853 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
854         unsigned long node, unsigned long pfn)
855 {
856         set_page_zone(page, zone);
857         set_page_node(page, node);
858 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
859         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
860 #endif
861 }
862
863 /*
864  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
865  */
866 #include <linux/vmstat.h>
867
868 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
869 {
870         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
871 }
872
873 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
874 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
875 #endif
876
877 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
878 static inline void *page_address(const struct page *page)
879 {
880         return page->virtual;
881 }
882 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
883 {
884         page->virtual = address;
885 }
886 #define page_address_init()  do { } while(0)
887 #endif
888
889 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
890 void *page_address(const struct page *page);
891 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
892 void page_address_init(void);
893 #endif
894
895 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
896 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
897 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
898 #define page_address_init()  do { } while(0)
899 #endif
900
901 /*
902  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
903  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
904  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
905  *
906  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
907  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
908  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
909  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
910  *
911  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
912  *
913  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
914  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
915  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
916  */
917 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
918 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
919 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
920
921 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
922
923 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
924 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
925 {
926         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
927 }
928
929 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
930
931 static inline
932 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
933 {
934         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
935                 return __page_file_mapping(page);
936
937         return page->mapping;
938 }
939
940 static inline int PageAnon(struct page *page)
941 {
942         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
943 }
944
945 /*
946  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
947  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
948  */
949 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
950 {
951         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
952                 return page_private(page);
953         return page->index;
954 }
955
956 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
957
958 /*
959  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
960  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
961  */
962 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
963 {
964         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
965                 return __page_file_index(page);
966
967         return page->index;
968 }
969
970 /*
971  * Return true if this page is mapped into pagetables.
972  */
973 static inline int page_mapped(struct page *page)
974 {
975         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
976 }
977
978 /*
979  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
980  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
981  * just gets major/minor fault counters bumped up.
982  */
983
984 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
985
986 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
987 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
988 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
989 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
990 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned small page */
991 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE 0x0020  /* Hit poisoned large page. Index encoded in upper bits */
992
993 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
994 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
995 #define VM_FAULT_RETRY  0x0400  /* ->fault blocked, must retry */
996 #define VM_FAULT_FALLBACK 0x0800        /* huge page fault failed, fall back to small */
997
998 #define VM_FAULT_HWPOISON_LARGE_MASK 0xf000 /* encodes hpage index for large hwpoison */
999
1000 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON | \
1001                          VM_FAULT_FALLBACK | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE)
1002
1003 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1004 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((x) << 12)
1005 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((x) >> 12) & 0xf)
1006
1007 /*
1008  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1009  */
1010 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1011
1012 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1013
1014 /*
1015  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1016  * various contexts.
1017  */
1018 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1019 #define SHOW_MEM_FILTER_PAGE_COUNT      (0x0002u)       /* page type count */
1020
1021 extern void show_free_areas(unsigned int flags);
1022 extern bool skip_free_areas_node(unsigned int flags, int nid);
1023
1024 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
1025
1026 extern int can_do_mlock(void);
1027 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1028 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1029
1030 /*
1031  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1032  */
1033 struct zap_details {
1034         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
1035         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1036         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1037         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1038 };
1039
1040 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1041                 pte_t pte);
1042
1043 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1044                 unsigned long size);
1045 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1046                 unsigned long size, struct zap_details *);
1047 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1048                 unsigned long start, unsigned long end);
1049
1050 /**
1051  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
1052  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
1053  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
1054  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
1055  *             this handler is required to be able to handle
1056  *             pmd_trans_huge() pmds.  They may simply choose to
1057  *             split_huge_page() instead of handling it explicitly.
1058  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
1059  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
1060  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
1061  *                 *Caution*: The caller must hold mmap_sem() if @hugetlb_entry
1062  *                            is used.
1063  *
1064  * (see walk_page_range for more details)
1065  */
1066 struct mm_walk {
1067         int (*pgd_entry)(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
1068                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1069         int (*pud_entry)(pud_t *pud, unsigned long addr,
1070                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1071         int (*pmd_entry)(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1072                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1073         int (*pte_entry)(pte_t *pte, unsigned long addr,
1074                          unsigned long next, struct mm_walk *walk);
1075         int (*pte_hole)(unsigned long addr, unsigned long next,
1076                         struct mm_walk *walk);
1077         int (*hugetlb_entry)(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1078                              unsigned long addr, unsigned long next,
1079                              struct mm_walk *walk);
1080         struct mm_struct *mm;
1081         void *private;
1082 };
1083
1084 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
1085                 struct mm_walk *walk);
1086 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1087                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1088 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1089                         struct vm_area_struct *vma);
1090 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1091                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1092 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1093         unsigned long *pfn);
1094 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1095                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1096 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1097                         void *buf, int len, int write);
1098
1099 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1100                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1101 {
1102         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1103 }
1104
1105 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1106 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1107 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1108 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1109 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1110 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1111
1112 #ifdef CONFIG_MMU
1113 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1114                         unsigned long address, unsigned int flags);
1115 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1116                             unsigned long address, unsigned int fault_flags);
1117 #else
1118 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
1119                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1120                         unsigned int flags)
1121 {
1122         /* should never happen if there's no MMU */
1123         BUG();
1124         return VM_FAULT_SIGBUS;
1125 }
1126 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1127                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1128                 unsigned int fault_flags)
1129 {
1130         /* should never happen if there's no MMU */
1131         BUG();
1132         return -EFAULT;
1133 }
1134 #endif
1135
1136 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
1137 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1138                 void *buf, int len, int write);
1139
1140 long __get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1141                       unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1142                       unsigned int foll_flags, struct page **pages,
1143                       struct vm_area_struct **vmas, int *nonblocking);
1144 long get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1145                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1146                     int write, int force, struct page **pages,
1147                     struct vm_area_struct **vmas);
1148 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1149                         struct page **pages);
1150 struct kvec;
1151 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1152                         struct page **pages);
1153 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1154 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1155
1156 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1157 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1158                               unsigned int length);
1159
1160 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1161 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1162 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1163                                 struct page *page);
1164 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1165 void account_page_writeback(struct page *page);
1166 int set_page_dirty(struct page *page);
1167 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1168 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1169
1170 /* Is the vma a continuation of the stack vma above it? */
1171 static inline int vma_growsdown(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1172 {
1173         return vma && (vma->vm_end == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN);
1174 }
1175
1176 static inline int stack_guard_page_start(struct vm_area_struct *vma,
1177                                              unsigned long addr)
1178 {
1179         return (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) &&
1180                 (vma->vm_start == addr) &&
1181                 !vma_growsdown(vma->vm_prev, addr);
1182 }
1183
1184 /* Is the vma a continuation of the stack vma below it? */
1185 static inline int vma_growsup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1186 {
1187         return vma && (vma->vm_start == addr) && (vma->vm_flags & VM_GROWSUP);
1188 }
1189
1190 static inline int stack_guard_page_end(struct vm_area_struct *vma,
1191                                            unsigned long addr)
1192 {
1193         return (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) &&
1194                 (vma->vm_end == addr) &&
1195                 !vma_growsup(vma->vm_next, addr);
1196 }
1197
1198 extern pid_t
1199 vm_is_stack(struct task_struct *task, struct vm_area_struct *vma, int in_group);
1200
1201 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1202                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1203                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1204                 bool need_rmap_locks);
1205 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1206                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1207                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1208 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1209                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1210                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1211
1212 /*
1213  * doesn't attempt to fault and will return short.
1214  */
1215 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1216                           struct page **pages);
1217 /*
1218  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1219  */
1220 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1221 {
1222         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1223
1224 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1225         /*
1226          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1227          * But it's never be expected number for users.
1228          */
1229         if (val < 0)
1230                 val = 0;
1231 #endif
1232         return (unsigned long)val;
1233 }
1234
1235 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1236 {
1237         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1238 }
1239
1240 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1241 {
1242         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
1243 }
1244
1245 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1246 {
1247         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
1248 }
1249
1250 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1251 {
1252         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1253                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1254 }
1255
1256 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1257 {
1258         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1259 }
1260
1261 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1262 {
1263         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1264 }
1265
1266 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1267 {
1268         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1269
1270         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1271                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1272 }
1273
1274 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1275 {
1276         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1277                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1278 }
1279
1280 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1281                                          struct mm_struct *mm)
1282 {
1283         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1284
1285         if (*maxrss < hiwater_rss)
1286                 *maxrss = hiwater_rss;
1287 }
1288
1289 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1290 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1291 #else
1292 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1293 {
1294 }
1295 #endif
1296
1297 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1298
1299 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1300                                spinlock_t **ptl);
1301 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1302                                     spinlock_t **ptl)
1303 {
1304         pte_t *ptep;
1305         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1306         return ptep;
1307 }
1308
1309 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1310 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1311                                                 unsigned long address)
1312 {
1313         return 0;
1314 }
1315 #else
1316 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1317 #endif
1318
1319 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1320 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1321                                                 unsigned long address)
1322 {
1323         return 0;
1324 }
1325 #else
1326 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1327 #endif
1328
1329 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
1330                 pmd_t *pmd, unsigned long address);
1331 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1332
1333 /*
1334  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1335  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1336  */
1337 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1338 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1339 {
1340         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1341                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1342 }
1343
1344 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1345 {
1346         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1347                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1348 }
1349 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1350
1351 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1352 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1353 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1354 extern void ptlock_free(struct page *page);
1355
1356 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1357 {
1358         return page->ptl;
1359 }
1360 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1361 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1362 {
1363         return true;
1364 }
1365
1366 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1367 {
1368 }
1369
1370 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1371 {
1372         return &page->ptl;
1373 }
1374 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1375
1376 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1377 {
1378         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1379 }
1380
1381 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1382 {
1383         /*
1384          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1385          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1386          *
1387          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1388          * slab code uses page->slab_cache and page->first_page (for tail
1389          * pages), which share storage with page->ptl.
1390          */
1391         VM_BUG_ON(*(unsigned long *)&page->ptl);
1392         if (!ptlock_alloc(page))
1393                 return false;
1394         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1395         return true;
1396 }
1397
1398 /* Reset page->mapping so free_pages_check won't complain. */
1399 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page)
1400 {
1401         page->mapping = NULL;
1402         ptlock_free(page);
1403 }
1404
1405 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1406 /*
1407  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1408  */
1409 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1410 {
1411         return &mm->page_table_lock;
1412 }
1413 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1414 static inline void pte_lock_deinit(struct page *page) {}
1415 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1416
1417 static inline bool pgtable_page_ctor(struct page *page)
1418 {
1419         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1420         return ptlock_init(page);
1421 }
1422
1423 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1424 {
1425         pte_lock_deinit(page);
1426         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1427 }
1428
1429 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1430 ({                                                      \
1431         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1432         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1433         *(ptlp) = __ptl;                                \
1434         spin_lock(__ptl);                               \
1435         __pte;                                          \
1436 })
1437
1438 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1439         spin_unlock(ptl);                               \
1440         pte_unmap(pte);                                 \
1441 } while (0)
1442
1443 #define pte_alloc_map(mm, vma, pmd, address)                            \
1444         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, vma,    \
1445                                                         pmd, address))? \
1446          NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1447
1448 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1449         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, NULL,   \
1450                                                         pmd, address))? \
1451                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1452
1453 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1454         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1455                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1456
1457 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
1458
1459 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1460 {
1461         return ptlock_ptr(virt_to_page(pmd));
1462 }
1463
1464 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
1465 {
1466 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1467         page->pmd_huge_pte = NULL;
1468 #endif
1469         return ptlock_init(page);
1470 }
1471
1472 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
1473 {
1474 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1475         VM_BUG_ON(page->pmd_huge_pte);
1476 #endif
1477         ptlock_free(page);
1478 }
1479
1480 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (virt_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
1481
1482 #else
1483
1484 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1485 {
1486         return &mm->page_table_lock;
1487 }
1488
1489 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
1490 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
1491
1492 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
1493
1494 #endif
1495
1496 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1497 {
1498         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
1499         spin_lock(ptl);
1500         return ptl;
1501 }
1502
1503 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1504 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1505                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1506 extern void free_initmem(void);
1507
1508 /*
1509  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
1510  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
1511  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
1512  * Return pages freed into the buddy system.
1513  */
1514 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
1515                                         int poison, char *s);
1516
1517 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
1518 /*
1519  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
1520  * and totalram_pages.
1521  */
1522 extern void free_highmem_page(struct page *page);
1523 #endif
1524
1525 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
1526 extern void mem_init_print_info(const char *str);
1527
1528 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
1529 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
1530 {
1531         ClearPageReserved(page);
1532         init_page_count(page);
1533         __free_page(page);
1534 }
1535
1536 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
1537 {
1538         __free_reserved_page(page);
1539         adjust_managed_page_count(page, 1);
1540 }
1541
1542 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
1543 {
1544         SetPageReserved(page);
1545         adjust_managed_page_count(page, -1);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
1550  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
1551  * range [0, UCHAR_MAX].
1552  * Return pages freed into the buddy system.
1553  */
1554 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
1555 {
1556         extern char __init_begin[], __init_end[];
1557
1558         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
1559                                   poison, "unused kernel");
1560 }
1561
1562 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
1563 {
1564         int nid;
1565         unsigned long phys_pages = 0;
1566
1567         for_each_online_node(nid)
1568                 phys_pages += node_present_pages(nid);
1569
1570         return phys_pages;
1571 }
1572
1573 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
1574 /*
1575  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1576  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1577  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1578  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1579  * free_area_init_node()
1580  *
1581  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1582  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
1583  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1584  * usage, an architecture is expected to do something like
1585  *
1586  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1587  *                                                       max_highmem_pfn};
1588  * for_each_valid_physical_page_range()
1589  *      memblock_add_node(base, size, nid)
1590  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1591  *
1592  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
1593  * registered physical page range.  Similarly
1594  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
1595  * each range when SPARSEMEM is enabled.
1596  *
1597  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1598  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
1599  */
1600 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1601 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
1602 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1603                                                 unsigned long end_pfn);
1604 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1605                                                 unsigned long end_pfn);
1606 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1607                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1608 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1609 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1610                                                 unsigned long max_low_pfn);
1611 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1612
1613 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
1614
1615 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
1616     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1617 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1618 {
1619         return 0;
1620 }
1621 #else
1622 /* please see mm/page_alloc.c */
1623 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1624 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1625 /* there is a per-arch backend function. */
1626 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1627 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1628 #endif
1629
1630 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1631 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1632                                 unsigned long, enum memmap_context);
1633 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1634 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
1635 extern void mem_init(void);
1636 extern void __init mmap_init(void);
1637 extern void show_mem(unsigned int flags);
1638 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1639 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1640
1641 extern __printf(3, 4)
1642 void warn_alloc_failed(gfp_t gfp_mask, int order, const char *fmt, ...);
1643
1644 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1645
1646 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1647 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
1648
1649 /* page_alloc.c */
1650 extern int min_free_kbytes;
1651
1652 /* nommu.c */
1653 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1654 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1655
1656 /* interval_tree.c */
1657 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
1658                               struct rb_root *root);
1659 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
1660                                     struct vm_area_struct *prev,
1661                                     struct rb_root *root);
1662 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
1663                               struct rb_root *root);
1664 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root *root,
1665                                 unsigned long start, unsigned long last);
1666 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
1667                                 unsigned long start, unsigned long last);
1668
1669 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
1670         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
1671              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
1672
1673 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1674                                         struct list_head *list)
1675 {
1676         list_add_tail(&vma->shared.nonlinear, list);
1677 }
1678
1679 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
1680                                    struct rb_root *root);
1681 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
1682                                    struct rb_root *root);
1683 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_first(
1684         struct rb_root *root, unsigned long start, unsigned long last);
1685 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
1686         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
1687 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
1688 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
1689 #endif
1690
1691 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
1692         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
1693              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
1694
1695 /* mmap.c */
1696 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1697 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1698         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1699 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1700         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1701         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1702         struct mempolicy *);
1703 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1704 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1705         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1706 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1707 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1708         struct rb_node **, struct rb_node *);
1709 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1710 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1711         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
1712         bool *need_rmap_locks);
1713 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1714
1715 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1716 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1717
1718 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
1719 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
1720
1721 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1722 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1723                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1724                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1725
1726 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1727
1728 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1729         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff);
1730 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1731         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
1732         unsigned long pgoff, unsigned long *populate);
1733 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1734
1735 #ifdef CONFIG_MMU
1736 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
1737                          int ignore_errors);
1738 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
1739 {
1740         /* Ignore errors */
1741         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
1742 }
1743 #else
1744 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
1745 #endif
1746
1747 /* These take the mm semaphore themselves */
1748 extern unsigned long vm_brk(unsigned long, unsigned long);
1749 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
1750 extern unsigned long vm_mmap(struct file *, unsigned long,
1751         unsigned long, unsigned long,
1752         unsigned long, unsigned long);
1753
1754 struct vm_unmapped_area_info {
1755 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
1756         unsigned long flags;
1757         unsigned long length;
1758         unsigned long low_limit;
1759         unsigned long high_limit;
1760         unsigned long align_mask;
1761         unsigned long align_offset;
1762 };
1763
1764 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
1765 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
1766
1767 /*
1768  * Search for an unmapped address range.
1769  *
1770  * We are looking for a range that:
1771  * - does not intersect with any VMA;
1772  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
1773  * - is at least the desired size.
1774  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
1775  */
1776 static inline unsigned long
1777 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
1778 {
1779         if (!(info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN))
1780                 return unmapped_area(info);
1781         else
1782                 return unmapped_area_topdown(info);
1783 }
1784
1785 /* truncate.c */
1786 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1787 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1788                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1789
1790 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1791 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1792 extern int filemap_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
1793
1794 /* mm/page-writeback.c */
1795 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1796 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1797
1798 /* readahead.c */
1799 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1800 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1801
1802 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1803                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1804
1805 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1806                                struct file_ra_state *ra,
1807                                struct file *filp,
1808                                pgoff_t offset,
1809                                unsigned long size);
1810
1811 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1812                                 struct file_ra_state *ra,
1813                                 struct file *filp,
1814                                 struct page *pg,
1815                                 pgoff_t offset,
1816                                 unsigned long size);
1817
1818 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1819 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1820                         struct address_space *mapping,
1821                         struct file *filp);
1822
1823 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
1824 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1825
1826 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
1827 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1828                 unsigned long address);
1829 #if VM_GROWSUP
1830 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1831 #else
1832   #define expand_upwards(vma, address) do { } while (0)
1833 #endif
1834
1835 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1836 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1837 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1838                                              struct vm_area_struct **pprev);
1839
1840 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1841    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1842 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1843 {
1844         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1845
1846         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1847                 vma = NULL;
1848         return vma;
1849 }
1850
1851 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1852 {
1853         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1854 }
1855
1856 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
1857 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
1858                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
1859 {
1860         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
1861
1862         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
1863                 vma = NULL;
1864
1865         return vma;
1866 }
1867
1868 #ifdef CONFIG_MMU
1869 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1870 #else
1871 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
1872 {
1873         return __pgprot(0);
1874 }
1875 #endif
1876
1877 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_NUMA_PROT_NONE
1878 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
1879                         unsigned long start, unsigned long end);
1880 #endif
1881
1882 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1883 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1884                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1885 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1886 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1887                         unsigned long pfn);
1888 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1889                         unsigned long pfn);
1890 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
1891
1892
1893 struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
1894                               unsigned long address, unsigned int foll_flags,
1895                               unsigned int *page_mask);
1896
1897 static inline struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma,
1898                 unsigned long address, unsigned int foll_flags)
1899 {
1900         unsigned int unused_page_mask;
1901         return follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &unused_page_mask);
1902 }
1903
1904 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1905 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1906 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1907 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1908 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1909 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
1910                                  * and return without waiting upon it */
1911 #define FOLL_MLOCK      0x40    /* mark page as mlocked */
1912 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
1913 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
1914 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
1915 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
1916
1917 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1918                         void *data);
1919 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1920                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1921
1922 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1923 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1924 #else
1925 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1926                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1927 {
1928         mm->total_vm += pages;
1929 }
1930 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1931
1932 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1933 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1934 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1935 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1936 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1937 #else
1938 static inline void
1939 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1940 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1941 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1942 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1943 #endif
1944
1945 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
1946 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1947 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
1948 int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
1949 #else
1950 int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
1951 #define in_gate_area(mm, addr) ({(void)mm; in_gate_area_no_mm(addr);})
1952 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1953
1954 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1955 extern int sysctl_drop_caches;
1956 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1957                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1958 #endif
1959
1960 unsigned long shrink_slab(struct shrink_control *shrink,
1961                           unsigned long nr_pages_scanned,
1962                           unsigned long lru_pages);
1963
1964 #ifndef CONFIG_MMU
1965 #define randomize_va_space 0
1966 #else
1967 extern int randomize_va_space;
1968 #endif
1969
1970 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1971 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1972
1973 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1974                                    unsigned long pnum_begin,
1975                                    unsigned long pnum_end,
1976                                    unsigned long map_count,
1977                                    int nodeid);
1978
1979 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1980 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1981 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1982 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1983 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1984 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1985 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1986 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1987 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
1988                                int node);
1989 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node);
1990 void vmemmap_populate_print_last(void);
1991 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1992 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end);
1993 #endif
1994 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
1995                                   unsigned long size);
1996
1997 enum mf_flags {
1998         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1999         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2000         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2001         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2002 };
2003 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2004 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
2005 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2006 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2007 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2008 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2009 extern atomic_long_t num_poisoned_pages;
2010 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
2011
2012 extern void dump_page(struct page *page);
2013
2014 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2015 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2016                             unsigned long addr,
2017                             unsigned int pages_per_huge_page);
2018 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2019                                 unsigned long addr, struct vm_area_struct *vma,
2020                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2021 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2022
2023 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2024 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2025
2026 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2027 {
2028         return _debug_guardpage_minorder;
2029 }
2030
2031 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2032 {
2033         return test_bit(PAGE_DEBUG_FLAG_GUARD, &page->debug_flags);
2034 }
2035 #else
2036 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2037 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2038 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2039
2040 #if MAX_NUMNODES > 1
2041 void __init setup_nr_node_ids(void);
2042 #else
2043 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2044 #endif
2045
2046 #endif /* __KERNEL__ */
2047 #endif /* _LINUX_MM_H */