x86: PAT: hooks in generic vm code to help archs to track pfnmap regions - v3
[safe/jmp/linux-2.6] / 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/list.h>
10 #include <linux/mmdebug.h>
11 #include <linux/mmzone.h>
12 #include <linux/rbtree.h>
13 #include <linux/prio_tree.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/mm_types.h>
16
17 struct mempolicy;
18 struct anon_vma;
19 struct file_ra_state;
20 struct user_struct;
21 struct writeback_control;
22
23 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
24 extern unsigned long max_mapnr;
25 #endif
26
27 extern unsigned long num_physpages;
28 extern void * high_memory;
29 extern int page_cluster;
30
31 #ifdef CONFIG_SYSCTL
32 extern int sysctl_legacy_va_layout;
33 #else
34 #define sysctl_legacy_va_layout 0
35 #endif
36
37 extern unsigned long mmap_min_addr;
38
39 #include <asm/page.h>
40 #include <asm/pgtable.h>
41 #include <asm/processor.h>
42
43 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
44
45 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
46 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
47
48 /*
49  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
50  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
51  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
52  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
53  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
54  * mmap() functions).
55  */
56
57 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
58
59 /*
60  * This struct defines the per-mm list of VMAs for uClinux. If CONFIG_MMU is
61  * disabled, then there's a single shared list of VMAs maintained by the
62  * system, and mm's subscribe to these individually
63  */
64 struct vm_list_struct {
65         struct vm_list_struct   *next;
66         struct vm_area_struct   *vma;
67 };
68
69 #ifndef CONFIG_MMU
70 extern struct rb_root nommu_vma_tree;
71 extern struct rw_semaphore nommu_vma_sem;
72
73 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
74 #endif
75
76 /*
77  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
78  */
79 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
80 #define VM_WRITE        0x00000002
81 #define VM_EXEC         0x00000004
82 #define VM_SHARED       0x00000008
83
84 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
85 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
86 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
87 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
88 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
89
90 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
91 #define VM_GROWSUP      0x00000200
92 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
93 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
94
95 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
96 #define VM_LOCKED       0x00002000
97 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
98
99                                         /* Used by sys_madvise() */
100 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
101 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
102
103 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
104 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
105 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
106 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
107 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
108 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
109 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
110 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
111 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
112 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
113
114 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
115 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
116 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
117
118 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
119 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
120 #endif
121
122 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
123 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
124 #else
125 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
126 #endif
127
128 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
129 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
130 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
131 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
132 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
133
134 /*
135  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
136  */
137 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
138
139 /*
140  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
141  * low four bits) to a page protection mask..
142  */
143 extern pgprot_t protection_map[16];
144
145 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
146 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
147
148 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
149 {
150         return ((vma->vm_flags & VM_PFNMAP) && vma->vm_pgoff);
151 }
152
153 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
154 {
155         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
156 }
157
158 extern int track_pfn_vma_new(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t prot,
159                                 unsigned long pfn, unsigned long size);
160 extern int track_pfn_vma_copy(struct vm_area_struct *vma);
161 extern void untrack_pfn_vma(struct vm_area_struct *vma, unsigned long pfn,
162                                 unsigned long size);
163
164 /*
165  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
166  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
167  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
168  *
169  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
170  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
171  * mapping support.
172  */
173 struct vm_fault {
174         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
175         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
176         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
177
178         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
179                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
180                                          * is set (which is also implied by
181                                          * VM_FAULT_ERROR).
182                                          */
183 };
184
185 /*
186  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
187  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
188  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
189  */
190 struct vm_operations_struct {
191         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
192         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
193         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
194
195         /* notification that a previously read-only page is about to become
196          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
197         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct page *page);
198
199         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
200          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
201          */
202         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
203                       void *buf, int len, int write);
204 #ifdef CONFIG_NUMA
205         /*
206          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
207          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
208          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
209          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
210          * mempolicy.
211          */
212         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
213
214         /*
215          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
216          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
217          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
218          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
219          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
220          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
221          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
222          * policy.
223          */
224         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
225                                         unsigned long addr);
226         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
227                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
228 #endif
229 };
230
231 struct mmu_gather;
232 struct inode;
233
234 #define page_private(page)              ((page)->private)
235 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
236
237 /*
238  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
239  * files which need it (119 of them)
240  */
241 #include <linux/page-flags.h>
242
243 /*
244  * Methods to modify the page usage count.
245  *
246  * What counts for a page usage:
247  * - cache mapping   (page->mapping)
248  * - private data    (page->private)
249  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
250  *   is counted separately
251  *
252  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
253  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
254  */
255
256 /*
257  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
258  */
259 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
260 {
261         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
262         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
263 }
264
265 /*
266  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
267  * that is the case.
268  */
269 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
270 {
271         VM_BUG_ON(PageTail(page));
272         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
273 }
274
275 /* Support for virtually mapped pages */
276 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
277 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
278
279 /*
280  * Determine if an address is within the vmalloc range
281  *
282  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
283  * is no special casing required.
284  */
285 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
286 {
287 #ifdef CONFIG_MMU
288         unsigned long addr = (unsigned long)x;
289
290         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
291 #else
292         return 0;
293 #endif
294 }
295
296 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
297 {
298         if (unlikely(PageTail(page)))
299                 return page->first_page;
300         return page;
301 }
302
303 static inline int page_count(struct page *page)
304 {
305         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
306 }
307
308 static inline void get_page(struct page *page)
309 {
310         page = compound_head(page);
311         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
312         atomic_inc(&page->_count);
313 }
314
315 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
316 {
317         struct page *page = virt_to_page(x);
318         return compound_head(page);
319 }
320
321 /*
322  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
323  * the first time (boot or memory hotplug)
324  */
325 static inline void init_page_count(struct page *page)
326 {
327         atomic_set(&page->_count, 1);
328 }
329
330 void put_page(struct page *page);
331 void put_pages_list(struct list_head *pages);
332
333 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
334
335 /*
336  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
337  * prototype for that function and accessor functions.
338  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
339  */
340 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
341
342 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
343                                                 compound_page_dtor *dtor)
344 {
345         page[1].lru.next = (void *)dtor;
346 }
347
348 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
349 {
350         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
351 }
352
353 static inline int compound_order(struct page *page)
354 {
355         if (!PageHead(page))
356                 return 0;
357         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
358 }
359
360 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
361 {
362         page[1].lru.prev = (void *)order;
363 }
364
365 /*
366  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
367  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
368  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
369  * only one copy in memory, at most, normally.
370  *
371  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
372  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
373  *   freelist management in the buddy allocator.
374  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
375  *
376  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
377  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
378  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
379  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
380  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
381  *
382  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
383  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
384  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
385  * and page->virtual store page management information, but all other fields
386  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
387  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
388  * subsequently been given references to it.
389  *
390  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
391  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
392  * The following discussion applies only to them.
393  *
394  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
395  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
396  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
397  * into the filesystem to release these pages.
398  *
399  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
400  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
401  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
402  *
403  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
404  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
405  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
406  *
407  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
408  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
409  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
410  *
411  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
412  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
413  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
414  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
415  *
416  * All pagecache pages may be subject to I/O:
417  * - inode pages may need to be read from disk,
418  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
419  *   to be written back to the inode on disk,
420  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
421  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
422  *   back into memory.
423  */
424
425 /*
426  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
427  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
428  */
429
430
431 /*
432  * page->flags layout:
433  *
434  * There are three possibilities for how page->flags get
435  * laid out.  The first is for the normal case, without
436  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
437  * plenty of space for node and section.  The last is when
438  * we have run out of space and have to fall back to an
439  * alternate (slower) way of determining the node.
440  *
441  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
442  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
443  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
444  */
445 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
446 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
447 #else
448 #define SECTIONS_WIDTH          0
449 #endif
450
451 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
452
453 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
454 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
455 #else
456 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
457 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
458 #endif
459 #define NODES_WIDTH             0
460 #endif
461
462 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
463 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
464 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
465 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
466
467 /*
468  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
469  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
470  */
471 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
472 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
473 #endif
474
475 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
476 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
477 #endif
478
479 /*
480  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
481  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
482  * the compiler will optimise away reference to them.
483  */
484 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
485 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
486 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
487
488 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
489 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
490 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
491 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
492                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
493 #else
494 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
495 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
496                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
497 #endif
498
499 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
500
501 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
502 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
503 #endif
504
505 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
506 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
507 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
508 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
509
510 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
511 {
512         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
513 }
514
515 /*
516  * The identification function is only used by the buddy allocator for
517  * determining if two pages could be buddies. We are not really
518  * identifying a zone since we could be using a the section number
519  * id if we have not node id available in page flags.
520  * We guarantee only that it will return the same value for two
521  * combinable pages in a zone.
522  */
523 static inline int page_zone_id(struct page *page)
524 {
525         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
526 }
527
528 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
529 {
530 #ifdef CONFIG_NUMA
531         return zone->node;
532 #else
533         return 0;
534 #endif
535 }
536
537 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
538 extern int page_to_nid(struct page *page);
539 #else
540 static inline int page_to_nid(struct page *page)
541 {
542         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
543 }
544 #endif
545
546 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
547 {
548         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
549 }
550
551 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
552 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
553 {
554         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
555 }
556 #endif
557
558 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
559 {
560         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
561         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
562 }
563
564 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
565 {
566         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
567         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
568 }
569
570 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
571 {
572         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
573         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
574 }
575
576 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
577         unsigned long node, unsigned long pfn)
578 {
579         set_page_zone(page, zone);
580         set_page_node(page, node);
581         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
582 }
583
584 /*
585  * If a hint addr is less than mmap_min_addr change hint to be as
586  * low as possible but still greater than mmap_min_addr
587  */
588 static inline unsigned long round_hint_to_min(unsigned long hint)
589 {
590 #ifdef CONFIG_SECURITY
591         hint &= PAGE_MASK;
592         if (((void *)hint != NULL) &&
593             (hint < mmap_min_addr))
594                 return PAGE_ALIGN(mmap_min_addr);
595 #endif
596         return hint;
597 }
598
599 /*
600  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
601  */
602 #include <linux/vmstat.h>
603
604 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
605 {
606         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
607 }
608
609 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
610 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
611 #endif
612
613 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
614 #define page_address(page) ((page)->virtual)
615 #define set_page_address(page, address)                 \
616         do {                                            \
617                 (page)->virtual = (address);            \
618         } while(0)
619 #define page_address_init()  do { } while(0)
620 #endif
621
622 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
623 void *page_address(struct page *page);
624 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
625 void page_address_init(void);
626 #endif
627
628 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
629 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
630 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
631 #define page_address_init()  do { } while(0)
632 #endif
633
634 /*
635  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
636  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
637  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.
638  *
639  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
640  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
641  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
642  */
643 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
644
645 extern struct address_space swapper_space;
646 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
647 {
648         struct address_space *mapping = page->mapping;
649
650         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
651 #ifdef CONFIG_SWAP
652         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
653                 mapping = &swapper_space;
654         else
655 #endif
656         if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
657                 mapping = NULL;
658         return mapping;
659 }
660
661 static inline int PageAnon(struct page *page)
662 {
663         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
664 }
665
666 /*
667  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
668  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
669  */
670 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
671 {
672         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
673                 return page_private(page);
674         return page->index;
675 }
676
677 /*
678  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
679  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
680  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
681  */
682 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
683 {
684         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
685 }
686
687 static inline int page_mapcount(struct page *page)
688 {
689         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
690 }
691
692 /*
693  * Return true if this page is mapped into pagetables.
694  */
695 static inline int page_mapped(struct page *page)
696 {
697         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
698 }
699
700 /*
701  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
702  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
703  * just gets major/minor fault counters bumped up.
704  */
705
706 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
707
708 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
709 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
710 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
711 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
712
713 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
714 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
715
716 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS)
717
718 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
719
720 extern void show_free_areas(void);
721
722 #ifdef CONFIG_SHMEM
723 extern int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
724 #else
725 static inline int shmem_lock(struct file *file, int lock,
726                             struct user_struct *user)
727 {
728         return 0;
729 }
730 #endif
731 struct file *shmem_file_setup(char *name, loff_t size, unsigned long flags);
732
733 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
734
735 #ifndef CONFIG_MMU
736 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
737                                              unsigned long addr,
738                                              unsigned long len,
739                                              unsigned long pgoff,
740                                              unsigned long flags);
741 #endif
742
743 extern int can_do_mlock(void);
744 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
745 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
746
747 /*
748  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
749  */
750 struct zap_details {
751         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
752         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
753         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
754         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
755         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
756         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
757 };
758
759 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
760                 pte_t pte);
761
762 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
763                 unsigned long size);
764 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
765                 unsigned long size, struct zap_details *);
766 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
767                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
768                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
769                 struct zap_details *);
770
771 /**
772  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
773  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
774  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
775  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
776  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
777  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
778  *
779  * (see walk_page_range for more details)
780  */
781 struct mm_walk {
782         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
783         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
784         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
785         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
786         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
787         struct mm_struct *mm;
788         void *private;
789 };
790
791 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
792                 struct mm_walk *walk);
793 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
794                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
795 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
796                         struct vm_area_struct *vma);
797 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
798                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
799 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
800                         void *buf, int len, int write);
801
802 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
803                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
804 {
805         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
806 }
807
808 extern int vmtruncate(struct inode * inode, loff_t offset);
809 extern int vmtruncate_range(struct inode * inode, loff_t offset, loff_t end);
810
811 #ifdef CONFIG_MMU
812 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
813                         unsigned long address, int write_access);
814 #else
815 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
816                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
817                         int write_access)
818 {
819         /* should never happen if there's no MMU */
820         BUG();
821         return VM_FAULT_SIGBUS;
822 }
823 #endif
824
825 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
826 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
827
828 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm, unsigned long start,
829                 int len, int write, int force, struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
830
831 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
832 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
833
834 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
835 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
836 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
837                                 struct page *page);
838 int set_page_dirty(struct page *page);
839 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
840 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
841
842 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
843                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
844                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
845 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
846                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
847                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
848 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
849                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
850                           unsigned long end, unsigned long newflags);
851
852 /*
853  * get_user_pages_fast provides equivalent functionality to get_user_pages,
854  * operating on current and current->mm (force=0 and doesn't return any vmas).
855  *
856  * get_user_pages_fast may take mmap_sem and page tables, so no assumptions
857  * can be made about locking. get_user_pages_fast is to be implemented in a
858  * way that is advantageous (vs get_user_pages()) when the user memory area is
859  * already faulted in and present in ptes. However if the pages have to be
860  * faulted in, it may turn out to be slightly slower).
861  */
862 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
863                         struct page **pages);
864
865 /*
866  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
867  *
868  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
869  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
870  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
871  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
872  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
873  *
874  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
875  * fulfil.
876  *
877  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
878  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
879  */
880 struct shrinker {
881         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
882         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
883
884         /* These are for internal use */
885         struct list_head list;
886         long nr;        /* objs pending delete */
887 };
888 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
889 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
890 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
891
892 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
893
894 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
895
896 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
897 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
898                                                 unsigned long address)
899 {
900         return 0;
901 }
902 #else
903 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
904 #endif
905
906 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
907 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
908                                                 unsigned long address)
909 {
910         return 0;
911 }
912 #else
913 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
914 #endif
915
916 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
917 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
918
919 /*
920  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
921  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
922  */
923 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
924 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
925 {
926         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
927                 NULL: pud_offset(pgd, address);
928 }
929
930 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
931 {
932         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
933                 NULL: pmd_offset(pud, address);
934 }
935 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
936
937 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
938 /*
939  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
940  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
941  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
942  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
943  */
944 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
945 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
946         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
947 } while (0)
948 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
949 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
950 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
951 /*
952  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
953  */
954 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
955 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
956 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
957 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
958
959 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
960 {
961         pte_lock_init(page);
962         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
963 }
964
965 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
966 {
967         pte_lock_deinit(page);
968         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
969 }
970
971 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
972 ({                                                      \
973         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
974         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
975         *(ptlp) = __ptl;                                \
976         spin_lock(__ptl);                               \
977         __pte;                                          \
978 })
979
980 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
981         spin_unlock(ptl);                               \
982         pte_unmap(pte);                                 \
983 } while (0)
984
985 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
986         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
987                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
988
989 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
990         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
991                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
992
993 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
994         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
995                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
996
997 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
998 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
999                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1000 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1001 /*
1002  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1003  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1004  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1005  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1006  * free_area_init_node()
1007  *
1008  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1009  * physical memory with add_active_range() before calling
1010  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1011  * usage, an architecture is expected to do something like
1012  *
1013  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1014  *                                                       max_highmem_pfn};
1015  * for_each_valid_physical_page_range()
1016  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1017  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1018  *
1019  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1020  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1021  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1022  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1023  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1024  *
1025  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1026  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1027  */
1028 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1029 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1030                                         unsigned long end_pfn);
1031 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1032                                         unsigned long end_pfn);
1033 extern void push_node_boundaries(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1034                                         unsigned long end_pfn);
1035 extern void remove_all_active_ranges(void);
1036 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1037                                                 unsigned long end_pfn);
1038 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1039                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1040 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1041 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1042                                                 unsigned long max_low_pfn);
1043 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1044 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1045 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1046 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1047 extern int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1048 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1049 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1050 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1051 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1052                                 unsigned long, enum memmap_context);
1053 extern void setup_per_zone_pages_min(void);
1054 extern void mem_init(void);
1055 extern void show_mem(void);
1056 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1057 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1058 extern int after_bootmem;
1059
1060 #ifdef CONFIG_NUMA
1061 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1062 #else
1063 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
1064 #endif
1065
1066 /* prio_tree.c */
1067 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1068 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1069 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1070 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1071         struct prio_tree_iter *iter);
1072
1073 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1074         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1075                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1076
1077 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1078                                         struct list_head *list)
1079 {
1080         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1081         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1082 }
1083
1084 /* mmap.c */
1085 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1086 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1087         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1088 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1089         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1090         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1091         struct mempolicy *);
1092 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1093 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1094         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1095 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1096 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1097         struct rb_node **, struct rb_node *);
1098 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1099 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1100         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1101 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1102
1103 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1104 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1105
1106 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1107 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1108 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1109 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1110 #else
1111 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1112 {}
1113
1114 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1115 {}
1116 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1117
1118 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1119 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1120                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1121                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1122
1123 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1124
1125 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1126         unsigned long len, unsigned long prot,
1127         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1128 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1129         unsigned long len, unsigned long flags,
1130         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff,
1131         int accountable);
1132
1133 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1134         unsigned long len, unsigned long prot,
1135         unsigned long flag, unsigned long offset)
1136 {
1137         unsigned long ret = -EINVAL;
1138         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1139                 goto out;
1140         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1141                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1142 out:
1143         return ret;
1144 }
1145
1146 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1147
1148 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1149
1150 /* filemap.c */
1151 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1152 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1153 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1154                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1155
1156 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1157 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1158
1159 /* mm/page-writeback.c */
1160 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1161
1162 /* readahead.c */
1163 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1164 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1165
1166 int do_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1167                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1168 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1169                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1170
1171 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1172                                struct file_ra_state *ra,
1173                                struct file *filp,
1174                                pgoff_t offset,
1175                                unsigned long size);
1176
1177 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1178                                 struct file_ra_state *ra,
1179                                 struct file *filp,
1180                                 struct page *pg,
1181                                 pgoff_t offset,
1182                                 unsigned long size);
1183
1184 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1185
1186 /* Do stack extension */
1187 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1188 #ifdef CONFIG_IA64
1189 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1190 #endif
1191 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1192                                   unsigned long address);
1193
1194 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1195 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1196 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1197                                              struct vm_area_struct **pprev);
1198
1199 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1200    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1201 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1202 {
1203         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1204
1205         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1206                 vma = NULL;
1207         return vma;
1208 }
1209
1210 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1211 {
1212         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1213 }
1214
1215 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1216 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1217 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1218                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1219 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1220 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1221                         unsigned long pfn);
1222 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1223                         unsigned long pfn);
1224
1225 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1226                         unsigned int foll_flags);
1227 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1228 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1229 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1230 #define FOLL_ANON       0x08    /* give ZERO_PAGE if no pgtable */
1231
1232 int follow_pfnmap_pte(struct vm_area_struct *vma,
1233                                 unsigned long address, pte_t *ret_ptep);
1234
1235 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1236                         void *data);
1237 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1238                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1239
1240 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1241 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1242 #else
1243 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1244                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1245 {
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1248
1249 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1250 extern int debug_pagealloc_enabled;
1251
1252 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1253
1254 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1255 {
1256         debug_pagealloc_enabled = 1;
1257 }
1258 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1259 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1260 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1261 #else
1262 static inline void
1263 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1264 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1265 {
1266 }
1267 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1268 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1269 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1270 #endif
1271
1272 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1273 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1274 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1275 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1276 #else
1277 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1278 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1279 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1280
1281 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, struct file *,
1282                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1283 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1284                         unsigned long lru_pages);
1285
1286 #ifndef CONFIG_MMU
1287 #define randomize_va_space 0
1288 #else
1289 extern int randomize_va_space;
1290 #endif
1291
1292 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1293 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1294
1295 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1296 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1297 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1298 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1299 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1300 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1301 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1302 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1303                                                 unsigned long pages, int node);
1304 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1305 void vmemmap_populate_print_last(void);
1306
1307 #endif /* __KERNEL__ */
1308 #endif /* _LINUX_MM_H */