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/mmzone.h>
  11 #include <linux/rbtree.h>
  12 #include <linux/prio_tree.h>
  13 #include <linux/debug_locks.h>
  14 #include <linux/mm_types.h>
  15 #include <linux/range.h>
  16
  17 struct mempolicy;
  18 struct anon_vma;
  19 struct file_ra_state;
  20 struct user_struct;
  21 struct writeback_control;
  22 struct rlimit;
  23
  24 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM          /* Don't use mapnrs, do it properly */
  25 extern unsigned long max_mapnr;
  26 #endif
  27
  28 extern unsigned long num_physpages;
  29 extern unsigned long totalram_pages;
  30 extern void * high_memory;
  31 extern int page_cluster;
  32
  33 #ifdef CONFIG_SYSCTL
  34 extern int sysctl_legacy_va_layout;
  35 #else
  36 #define sysctl_legacy_va_layout 0
  37 #endif
  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 #ifndef CONFIG_MMU
  60 extern struct rb_root nommu_region_tree;
  61 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
  62
  63 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
  64 #endif
  65
  66 /*
  67  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
  68  */
  69 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
  70 #define VM_WRITE        0x00000002
  71 #define VM_EXEC         0x00000004
  72 #define VM_SHARED       0x00000008
  73
  74 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
  75 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
  76 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
  77 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
  78 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
  79
  80 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
  81 #define VM_GROWSUP      0x00000200
  82 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
  83 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
  84
  85 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
  86 #define VM_LOCKED       0x00002000
  87 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
  88
  89                                         /* Used by sys_madvise() */
  90 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
  91 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
  92
  93 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
  94 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
  95 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
  96 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
  97 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
  98 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
  99 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
 100 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
 101 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
 102 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
 103
 104 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
 105 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
 106 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
 107 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
 108 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
 109
 110 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
 111 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
 112 #endif
 113
 114 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
 115 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
 116 #else
 117 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
 118 #endif
 119
 120 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
 121 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
 122 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
 123 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
 124 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
 125
 126 /*
 127  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
 128  */
 129 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
 130
 131 /*
 132  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
 133  * low four bits) to a page protection mask..
 134  */
 135 extern pgprot_t protection_map[16];
 136
 137 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
 138 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
 139 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
 140
 141 /*
 142  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
 143  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
 144  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
 145  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
 146  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
 147  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
 148  */
 149 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
 150 {
 151         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
 152 }
 153
 154 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
 155 {
 156         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
 157 }
 158
 159 /*
 160  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
 161  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
 162  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
 163  *
 164  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
 165  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
 166  * mapping support.
 167  */
 168 struct vm_fault {
 169         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
 170         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
 171         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
 172
 173         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
 174                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
 175                                          * is set (which is also implied by
 176                                          * VM_FAULT_ERROR).
 177                                          */
 178 };
 179
 180 /*
 181  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
 182  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
 183  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
 184  */
 185 struct vm_operations_struct {
 186         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
 187         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
 188         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
 189
 190         /* notification that a previously read-only page is about to become
 191          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
 192         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
 193
 194         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
 195          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
 196          */
 197         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 198                       void *buf, int len, int write);
 199 #ifdef CONFIG_NUMA
 200         /*
 201          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
 202          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
 203          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
 204          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
 205          * mempolicy.
 206          */
 207         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
 208
 209         /*
 210          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
 211          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
 212          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
 213          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
 214          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
 215          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
 216          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
 217          * policy.
 218          */
 219         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
 220                                         unsigned long addr);
 221         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
 222                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
 223 #endif
 224 };
 225
 226 struct mmu_gather;
 227 struct inode;
 228
 229 #define page_private(page)              ((page)->private)
 230 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
 231
 232 /*
 233  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
 234  * files which need it (119 of them)
 235  */
 236 #include <linux/page-flags.h>
 237
 238 /*
 239  * Methods to modify the page usage count.
 240  *
 241  * What counts for a page usage:
 242  * - cache mapping   (page->mapping)
 243  * - private data    (page->private)
 244  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
 245  *   is counted separately
 246  *
 247  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
 248  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
 249  */
 250
 251 /*
 252  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
 253  */
 254 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
 255 {
 256         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
 257         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
 262  * that is the case.
 263  */
 264 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
 265 {
 266         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
 267 }
 268
 269 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
 270
 271 /* Support for virtually mapped pages */
 272 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
 273 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
 274
 275 /*
 276  * Determine if an address is within the vmalloc range
 277  *
 278  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
 279  * is no special casing required.
 280  */
 281 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
 282 {
 283 #ifdef CONFIG_MMU
 284         unsigned long addr = (unsigned long)x;
 285
 286         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
 287 #else
 288         return 0;
 289 #endif
 290 }
 291 #ifdef CONFIG_MMU
 292 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
 293 #else
 294 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
 295 {
 296         return 0;
 297 }
 298 #endif
 299
 300 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
 301 {
 302         if (unlikely(PageTail(page)))
 303                 return page->first_page;
 304         return page;
 305 }
 306
 307 static inline int page_count(struct page *page)
 308 {
 309         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
 310 }
 311
 312 static inline void get_page(struct page *page)
 313 {
 314         page = compound_head(page);
 315         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
 316         atomic_inc(&page->_count);
 317 }
 318
 319 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
 320 {
 321         struct page *page = virt_to_page(x);
 322         return compound_head(page);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
 327  * the first time (boot or memory hotplug)
 328  */
 329 static inline void init_page_count(struct page *page)
 330 {
 331         atomic_set(&page->_count, 1);
 332 }
 333
 334 void put_page(struct page *page);
 335 void put_pages_list(struct list_head *pages);
 336
 337 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
 338
 339 /*
 340  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
 341  * prototype for that function and accessor functions.
 342  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
 343  */
 344 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
 345
 346 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
 347                                                 compound_page_dtor *dtor)
 348 {
 349         page[1].lru.next = (void *)dtor;
 350 }
 351
 352 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
 353 {
 354         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
 355 }
 356
 357 static inline int compound_order(struct page *page)
 358 {
 359         if (!PageHead(page))
 360                 return 0;
 361         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
 362 }
 363
 364 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
 365 {
 366         page[1].lru.prev = (void *)order;
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
 371  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
 372  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
 373  * only one copy in memory, at most, normally.
 374  *
 375  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
 376  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
 377  *   freelist management in the buddy allocator.
 378  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
 379  *
 380  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
 381  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
 382  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
 383  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
 384  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
 385  *
 386  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
 387  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
 388  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
 389  * and page->virtual store page management information, but all other fields
 390  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
 391  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
 392  * subsequently been given references to it.
 393  *
 394  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
 395  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
 396  * The following discussion applies only to them.
 397  *
 398  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
 399  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
 400  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
 401  * into the filesystem to release these pages.
 402  *
 403  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
 404  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
 405  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
 406  *
 407  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
 408  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
 409  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
 410  *
 411  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
 412  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
 413  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
 414  *
 415  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
 416  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
 417  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
 418  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
 419  *
 420  * All pagecache pages may be subject to I/O:
 421  * - inode pages may need to be read from disk,
 422  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
 423  *   to be written back to the inode on disk,
 424  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
 425  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
 426  *   back into memory.
 427  */
 428
 429 /*
 430  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
 431  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
 432  */
 433
 434
 435 /*
 436  * page->flags layout:
 437  *
 438  * There are three possibilities for how page->flags get
 439  * laid out.  The first is for the normal case, without
 440  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
 441  * plenty of space for node and section.  The last is when
 442  * we have run out of space and have to fall back to an
 443  * alternate (slower) way of determining the node.
 444  *
 445  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
 446  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
 447  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
 448  */
 449 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
 450 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
 451 #else
 452 #define SECTIONS_WIDTH          0
 453 #endif
 454
 455 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
 456
 457 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
 458 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
 459 #else
 460 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 461 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
 462 #endif
 463 #define NODES_WIDTH             0
 464 #endif
 465
 466 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
 467 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
 468 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
 469 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
 470
 471 /*
 472  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
 473  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
 474  */
 475 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
 476 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
 477 #endif
 478
 479 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
 480 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
 481 #endif
 482
 483 /*
 484  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
 485  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
 486  * the compiler will optimise away reference to them.
 487  */
 488 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
 489 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
 490 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
 491
 492 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
 493 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
 494 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
 495 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
 496                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
 497 #else
 498 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
 499 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
 500                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
 501 #endif
 502
 503 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
 504
 505 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
 506 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
 507 #endif
 508
 509 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
 510 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
 511 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
 512 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
 513
 514 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
 515 {
 516         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
 517 }
 518
 519 /*
 520  * The identification function is only used by the buddy allocator for
 521  * determining if two pages could be buddies. We are not really
 522  * identifying a zone since we could be using a the section number
 523  * id if we have not node id available in page flags.
 524  * We guarantee only that it will return the same value for two
 525  * combinable pages in a zone.
 526  */
 527 static inline int page_zone_id(struct page *page)
 528 {
 529         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
 530 }
 531
 532 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
 533 {
 534 #ifdef CONFIG_NUMA
 535         return zone->node;
 536 #else
 537         return 0;
 538 #endif
 539 }
 540
 541 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
 542 extern int page_to_nid(struct page *page);
 543 #else
 544 static inline int page_to_nid(struct page *page)
 545 {
 546         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
 547 }
 548 #endif
 549
 550 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
 551 {
 552         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
 553 }
 554
 555 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
 556 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
 557 {
 558         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
 559 }
 560 #endif
 561
 562 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
 563 {
 564         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
 565         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
 566 }
 567
 568 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
 569 {
 570         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
 571         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
 572 }
 573
 574 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
 575 {
 576         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
 577         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
 578 }
 579
 580 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
 581         unsigned long node, unsigned long pfn)
 582 {
 583         set_page_zone(page, zone);
 584         set_page_node(page, node);
 585         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
 586 }
 587
 588 /*
 589  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
 590  */
 591 #include <linux/vmstat.h>
 592
 593 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
 594 {
 595         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
 596 }
 597
 598 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 599 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
 600 #endif
 601
 602 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 603 #define page_address(page) ((page)->virtual)
 604 #define set_page_address(page, address)                 \
 605         do {                                            \
 606                 (page)->virtual = (address);            \
 607         } while(0)
 608 #define page_address_init()  do { } while(0)
 609 #endif
 610
 611 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
 612 void *page_address(struct page *page);
 613 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
 614 void page_address_init(void);
 615 #endif
 616
 617 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 618 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
 619 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
 620 #define page_address_init()  do { } while(0)
 621 #endif
 622
 623 /*
 624  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
 625  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
 626  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
 627  *
 628  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
 629  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
 630  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
 631  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
 632  *
 633  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
 634  *
 635  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
 636  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
 637  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
 638  */
 639 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
 640 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
 641 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
 642
 643 extern struct address_space swapper_space;
 644 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
 645 {
 646         struct address_space *mapping = page->mapping;
 647
 648         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
 649         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 650                 mapping = &swapper_space;
 651         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
 652                 mapping = NULL;
 653         return mapping;
 654 }
 655
 656 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
 657 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
 658 {
 659         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
 660 }
 661
 662 static inline int PageAnon(struct page *page)
 663 {
 664         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
 669  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
 670  */
 671 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
 672 {
 673         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 674                 return page_private(page);
 675         return page->index;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
 680  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
 681  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
 682  */
 683 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
 684 {
 685         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
 686 }
 687
 688 static inline int page_mapcount(struct page *page)
 689 {
 690         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Return true if this page is mapped into pagetables.
 695  */
 696 static inline int page_mapped(struct page *page)
 697 {
 698         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
 699 }
 700
 701 /*
 702  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
 703  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
 704  * just gets major/minor fault counters bumped up.
 705  */
 706
 707 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
 708
 709 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
 710 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
 711 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
 712 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
 713 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
 714
 715 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
 716 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
 717
 718 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
 719
 720 /*
 721  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
 722  */
 723 extern void pagefault_out_of_memory(void);
 724
 725 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
 726
 727 extern void show_free_areas(void);
 728
 729 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
 730 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
 731 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
 732
 733 #ifndef CONFIG_MMU
 734 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
 735                                              unsigned long addr,
 736                                              unsigned long len,
 737                                              unsigned long pgoff,
 738                                              unsigned long flags);
 739 #endif
 740
 741 extern int can_do_mlock(void);
 742 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
 743 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
 744
 745 /*
 746  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
 747  */
 748 struct zap_details {
 749         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
 750         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
 751         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
 752         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
 753         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
 754         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
 755 };
 756
 757 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 758                 pte_t pte);
 759
 760 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 761                 unsigned long size);
 762 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 763                 unsigned long size, struct zap_details *);
 764 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
 765                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
 766                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
 767                 struct zap_details *);
 768
 769 /**
 770  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
 771  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
 772  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
 773  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
 774  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
 775  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
 776  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
 777  *
 778  * (see walk_page_range for more details)
 779  */
 780 struct mm_walk {
 781         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 782         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 783         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 784         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 785         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 786         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long,
 787                              struct mm_walk *);
 788         struct mm_struct *mm;
 789         void *private;
 790 };
 791
 792 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
 793                 struct mm_walk *walk);
 794 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
 795                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
 796 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
 797                         struct vm_area_struct *vma);
 798 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
 799                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
 800 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 801         unsigned long *pfn);
 802 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 803                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
 804 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 805                         void *buf, int len, int write);
 806
 807 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
 808                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
 809 {
 810         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
 811 }
 812
 813 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
 814 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
 815 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
 816
 817 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
 818 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
 819
 820 int invalidate_inode_page(struct page *page);
 821
 822 #ifdef CONFIG_MMU
 823 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 824                         unsigned long address, unsigned int flags);
 825 #else
 826 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
 827                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 828                         unsigned int flags)
 829 {
 830         /* should never happen if there's no MMU */
 831         BUG();
 832         return VM_FAULT_SIGBUS;
 833 }
 834 #endif
 835
 836 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
 837 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
 838
 839 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
 840                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
 841                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
 842 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
 843                         struct page **pages);
 844 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
 845
 846 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
 847 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
 848
 849 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
 850 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
 851 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
 852                                 struct page *page);
 853 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
 854 int set_page_dirty(struct page *page);
 855 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
 856 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
 857
 858 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
 859                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
 860                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
 861 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
 862                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
 863                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
 864 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
 865                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
 866                           unsigned long end, unsigned long newflags);
 867
 868 /*
 869  * doesn't attempt to fault and will return short.
 870  */
 871 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
 872                           struct page **pages);
 873
 874 /*
 875  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
 876  *
 877  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
 878  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
 879  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
 880  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
 881  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
 882  *
 883  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
 884  * fulfil.
 885  *
 886  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
 887  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
 888  */
 889 struct shrinker {
 890         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
 891         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
 892
 893         /* These are for internal use */
 894         struct list_head list;
 895         long nr;        /* objs pending delete */
 896 };
 897 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
 898 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
 899 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
 900
 901 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
 902
 903 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
 904
 905 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 906 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
 907                                                 unsigned long address)
 908 {
 909         return 0;
 910 }
 911 #else
 912 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
 913 #endif
 914
 915 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 916 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
 917                                                 unsigned long address)
 918 {
 919         return 0;
 920 }
 921 #else
 922 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
 923 #endif
 924
 925 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
 926 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
 927
 928 /*
 929  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
 930  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
 931  */
 932 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
 933 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
 934 {
 935         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
 936                 NULL: pud_offset(pgd, address);
 937 }
 938
 939 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
 940 {
 941         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
 942                 NULL: pmd_offset(pud, address);
 943 }
 944 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
 945
 946 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
 947 /*
 948  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
 949  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
 950  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
 951  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
 952  */
 953 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
 954 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
 955         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
 956 } while (0)
 957 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
 958 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
 959 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
 960 /*
 961  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
 962  */
 963 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
 964 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
 965 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
 966 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
 967
 968 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
 969 {
 970         pte_lock_init(page);
 971         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
 972 }
 973
 974 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
 975 {
 976         pte_lock_deinit(page);
 977         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
 978 }
 979
 980 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
 981 ({                                                      \
 982         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
 983         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
 984         *(ptlp) = __ptl;                                \
 985         spin_lock(__ptl);                               \
 986         __pte;                                          \
 987 })
 988
 989 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
 990         spin_unlock(ptl);                               \
 991         pte_unmap(pte);                                 \
 992 } while (0)
 993
 994 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
 995         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
 996                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
 997
 998 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
 999         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1000                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1001
1002 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1003         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1004                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1005
1006 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1007 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1008                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1009 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1010 /*
1011  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1012  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1013  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1014  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1015  * free_area_init_node()
1016  *
1017  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1018  * physical memory with add_active_range() before calling
1019  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1020  * usage, an architecture is expected to do something like
1021  *
1022  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1023  *                                                       max_highmem_pfn};
1024  * for_each_valid_physical_page_range()
1025  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1026  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1027  *
1028  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1029  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1030  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1031  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1032  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1033  *
1034  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1035  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1036  */
1037 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1038 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1039                                         unsigned long end_pfn);
1040 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1041                                         unsigned long end_pfn);
1042 extern void remove_all_active_ranges(void);
1043 void sort_node_map(void);
1044 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1045                                                 unsigned long end_pfn);
1046 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1047                                                 unsigned long end_pfn);
1048 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1049                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1050 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1051 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1052                                                 unsigned long max_low_pfn);
1053 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1054                                    int nr_range, int nid);
1055 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1056                                  u64 goal, u64 limit);
1057 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1058 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1059 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1060 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1061
1062 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1063     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1064 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1065 {
1066         return 0;
1067 }
1068 #else
1069 /* please see mm/page_alloc.c */
1070 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1071 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1072 /* there is a per-arch backend function. */
1073 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1074 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1075 #endif
1076
1077 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1078 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1079                                 unsigned long, enum memmap_context);
1080 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1081 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1082 extern void mem_init(void);
1083 extern void __init mmap_init(void);
1084 extern void show_mem(void);
1085 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1086 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1087 extern int after_bootmem;
1088
1089 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1090
1091 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1092
1093 /* nommu.c */
1094 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1095 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1096
1097 /* prio_tree.c */
1098 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1099 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1100 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1101 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1102         struct prio_tree_iter *iter);
1103
1104 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1105         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1106                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1107
1108 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1109                                         struct list_head *list)
1110 {
1111         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1112         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1113 }
1114
1115 /* mmap.c */
1116 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1117 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1118         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1119 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1120         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1121         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1122         struct mempolicy *);
1123 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1124 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1125         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1126 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1127 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1128         struct rb_node **, struct rb_node *);
1129 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1130 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1131         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1132 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1133
1134 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1135 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1136
1137 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1138 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1139 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1140 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1141 #else
1142 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1143 {}
1144
1145 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1146 {}
1147 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1148
1149 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1150 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1151                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1152                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1153
1154 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1155
1156 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1157         unsigned long len, unsigned long prot,
1158         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1159 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1160         unsigned long len, unsigned long flags,
1161         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1162
1163 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1164         unsigned long len, unsigned long prot,
1165         unsigned long flag, unsigned long offset)
1166 {
1167         unsigned long ret = -EINVAL;
1168         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1169                 goto out;
1170         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1171                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1172 out:
1173         return ret;
1174 }
1175
1176 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1177
1178 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1179
1180 /* filemap.c */
1181 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1182 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1183 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1184                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1185
1186 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1187 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1188
1189 /* mm/page-writeback.c */
1190 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1191 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1192
1193 /* readahead.c */
1194 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1195 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1196
1197 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1198                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1199
1200 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1201                                struct file_ra_state *ra,
1202                                struct file *filp,
1203                                pgoff_t offset,
1204                                unsigned long size);
1205
1206 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1207                                 struct file_ra_state *ra,
1208                                 struct file *filp,
1209                                 struct page *pg,
1210                                 pgoff_t offset,
1211                                 unsigned long size);
1212
1213 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1214 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1215                         struct address_space *mapping,
1216                         struct file *filp);
1217
1218 /* Do stack extension */
1219 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1220 #ifdef CONFIG_IA64
1221 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1222 #endif
1223 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1224                                   unsigned long address);
1225
1226 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1227 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1228 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1229                                              struct vm_area_struct **pprev);
1230
1231 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1232    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1233 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1234 {
1235         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1236
1237         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1238                 vma = NULL;
1239         return vma;
1240 }
1241
1242 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1243 {
1244         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1245 }
1246
1247 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1248 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1249 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1250                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1251 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1252 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1253                         unsigned long pfn);
1254 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1255                         unsigned long pfn);
1256
1257 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1258                         unsigned int foll_flags);
1259 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1260 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1261 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1262 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1263 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1264
1265 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1266                         void *data);
1267 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1268                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1269
1270 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1271 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1272 #else
1273 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1274                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1275 {
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1278
1279 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1280 extern int debug_pagealloc_enabled;
1281
1282 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1283
1284 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1285 {
1286         debug_pagealloc_enabled = 1;
1287 }
1288 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1289 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1290 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1291 #else
1292 static inline void
1293 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1294 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1295 {
1296 }
1297 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1298 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1299 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1300 #endif
1301
1302 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1303 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1304 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1305 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1306 #else
1307 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1308 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1309 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1310
1311 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1312                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1313 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1314                         unsigned long lru_pages);
1315
1316 #ifndef CONFIG_MMU
1317 #define randomize_va_space 0
1318 #else
1319 extern int randomize_va_space;
1320 #endif
1321
1322 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1323 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1324
1325 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1326                                    unsigned long pnum_begin,
1327                                    unsigned long pnum_end,
1328                                    unsigned long map_count,
1329                                    int nodeid);
1330
1331 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1332 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1333 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1334 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1335 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1336 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1337 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1338 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1339 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1340                                                 unsigned long pages, int node);
1341 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1342 void vmemmap_populate_print_last(void);
1343
1344 extern int account_locked_memory(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim,
1345                                  size_t size);
1346 extern void refund_locked_memory(struct mm_struct *mm, size_t size);
1347
1348 enum mf_flags {
1349         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1350 };
1351 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1352 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1353 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1354 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1355 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1356 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1357 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1358 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1359
1360 #endif /* __KERNEL__ */
1361 #endif /* _LINUX_MM_H */