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
  16 struct mempolicy;
  17 struct anon_vma;
  18 struct file_ra_state;
  19 struct user_struct;
  20 struct writeback_control;
  21 struct rlimit;
  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 unsigned long totalram_pages;
  29 extern void * high_memory;
  30 extern int page_cluster;
  31
  32 #ifdef CONFIG_SYSCTL
  33 extern int sysctl_legacy_va_layout;
  34 #else
  35 #define sysctl_legacy_va_layout 0
  36 #endif
  37
  38 #include <asm/page.h>
  39 #include <asm/pgtable.h>
  40 #include <asm/processor.h>
  41
  42 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
  43
  44 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
  45 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
  46
  47 /*
  48  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
  49  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
  50  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
  51  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
  52  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
  53  * mmap() functions).
  54  */
  55
  56 extern struct kmem_cache *vm_area_cachep;
  57
  58 #ifndef CONFIG_MMU
  59 extern struct rb_root nommu_region_tree;
  60 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
  61
  62 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
  63 #endif
  64
  65 /*
  66  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
  67  */
  68 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
  69 #define VM_WRITE        0x00000002
  70 #define VM_EXEC         0x00000004
  71 #define VM_SHARED       0x00000008
  72
  73 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
  74 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
  75 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
  76 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
  77 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
  78
  79 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
  80 #define VM_GROWSUP      0x00000200
  81 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
  82 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
  83
  84 #define VM_EXECUTABLE   0x00001000
  85 #define VM_LOCKED       0x00002000
  86 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
  87
  88                                         /* Used by sys_madvise() */
  89 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
  90 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
  91
  92 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
  93 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
  94 #define VM_RESERVED     0x00080000      /* Count as reserved_vm like IO */
  95 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
  96 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
  97 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
  98 #define VM_NONLINEAR    0x00800000      /* Is non-linear (remap_file_pages) */
  99 #define VM_MAPPED_COPY  0x01000000      /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
 100 #define VM_INSERTPAGE   0x02000000      /* The vma has had "vm_insert_page()" done on it */
 101 #define VM_ALWAYSDUMP   0x04000000      /* Always include in core dumps */
 102
 103 #define VM_CAN_NONLINEAR 0x08000000     /* Has ->fault & does nonlinear pages */
 104 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
 105 #define VM_SAO          0x20000000      /* Strong Access Ordering (powerpc) */
 106 #define VM_PFN_AT_MMAP  0x40000000      /* PFNMAP vma that is fully mapped at mmap time */
 107 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
 108
 109 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
 110 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
 111 #endif
 112
 113 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
 114 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
 115 #else
 116 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
 117 #endif
 118
 119 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
 120 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
 121 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
 122 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
 123 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
 124
 125 /*
 126  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
 127  */
 128 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
 129
 130 /*
 131  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
 132  * low four bits) to a page protection mask..
 133  */
 134 extern pgprot_t protection_map[16];
 135
 136 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
 137 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
 138 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
 139
 140 /*
 141  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
 142  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
 143  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
 144  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
 145  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
 146  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
 147  */
 148 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
 149 {
 150         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
 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 /*
 159  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
 160  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
 161  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
 162  *
 163  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
 164  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
 165  * mapping support.
 166  */
 167 struct vm_fault {
 168         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
 169         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
 170         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
 171
 172         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
 173                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
 174                                          * is set (which is also implied by
 175                                          * VM_FAULT_ERROR).
 176                                          */
 177 };
 178
 179 /*
 180  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
 181  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
 182  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
 183  */
 184 struct vm_operations_struct {
 185         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
 186         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
 187         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
 188
 189         /* notification that a previously read-only page is about to become
 190          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
 191         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
 192
 193         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
 194          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
 195          */
 196         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 197                       void *buf, int len, int write);
 198 #ifdef CONFIG_NUMA
 199         /*
 200          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
 201          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
 202          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
 203          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
 204          * mempolicy.
 205          */
 206         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
 207
 208         /*
 209          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
 210          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
 211          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
 212          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
 213          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
 214          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
 215          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
 216          * policy.
 217          */
 218         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
 219                                         unsigned long addr);
 220         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
 221                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
 222 #endif
 223 };
 224
 225 struct mmu_gather;
 226 struct inode;
 227
 228 #define page_private(page)              ((page)->private)
 229 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
 230
 231 /*
 232  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
 233  * files which need it (119 of them)
 234  */
 235 #include <linux/page-flags.h>
 236
 237 /*
 238  * Methods to modify the page usage count.
 239  *
 240  * What counts for a page usage:
 241  * - cache mapping   (page->mapping)
 242  * - private data    (page->private)
 243  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
 244  *   is counted separately
 245  *
 246  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
 247  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
 248  */
 249
 250 /*
 251  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
 252  */
 253 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
 254 {
 255         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
 256         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
 261  * that is the case.
 262  */
 263 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
 264 {
 265         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
 266 }
 267
 268 /* Support for virtually mapped pages */
 269 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
 270 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
 271
 272 /*
 273  * Determine if an address is within the vmalloc range
 274  *
 275  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
 276  * is no special casing required.
 277  */
 278 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
 279 {
 280 #ifdef CONFIG_MMU
 281         unsigned long addr = (unsigned long)x;
 282
 283         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
 284 #else
 285         return 0;
 286 #endif
 287 }
 288 #ifdef CONFIG_MMU
 289 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
 290 #else
 291 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
 292 {
 293         return 0;
 294 }
 295 #endif
 296
 297 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
 298 {
 299         if (unlikely(PageTail(page)))
 300                 return page->first_page;
 301         return page;
 302 }
 303
 304 static inline int page_count(struct page *page)
 305 {
 306         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
 307 }
 308
 309 static inline void get_page(struct page *page)
 310 {
 311         page = compound_head(page);
 312         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
 313         atomic_inc(&page->_count);
 314 }
 315
 316 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
 317 {
 318         struct page *page = virt_to_page(x);
 319         return compound_head(page);
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
 324  * the first time (boot or memory hotplug)
 325  */
 326 static inline void init_page_count(struct page *page)
 327 {
 328         atomic_set(&page->_count, 1);
 329 }
 330
 331 void put_page(struct page *page);
 332 void put_pages_list(struct list_head *pages);
 333
 334 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
 335
 336 /*
 337  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
 338  * prototype for that function and accessor functions.
 339  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
 340  */
 341 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
 342
 343 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
 344                                                 compound_page_dtor *dtor)
 345 {
 346         page[1].lru.next = (void *)dtor;
 347 }
 348
 349 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
 350 {
 351         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
 352 }
 353
 354 static inline int compound_order(struct page *page)
 355 {
 356         if (!PageHead(page))
 357                 return 0;
 358         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
 359 }
 360
 361 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
 362 {
 363         page[1].lru.prev = (void *)order;
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
 368  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
 369  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
 370  * only one copy in memory, at most, normally.
 371  *
 372  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
 373  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
 374  *   freelist management in the buddy allocator.
 375  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
 376  *
 377  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
 378  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
 379  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
 380  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
 381  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
 382  *
 383  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
 384  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
 385  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
 386  * and page->virtual store page management information, but all other fields
 387  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
 388  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
 389  * subsequently been given references to it.
 390  *
 391  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
 392  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
 393  * The following discussion applies only to them.
 394  *
 395  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
 396  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
 397  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
 398  * into the filesystem to release these pages.
 399  *
 400  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
 401  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
 402  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
 403  *
 404  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
 405  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
 406  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
 407  *
 408  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
 409  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
 410  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
 411  *
 412  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
 413  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
 414  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
 415  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
 416  *
 417  * All pagecache pages may be subject to I/O:
 418  * - inode pages may need to be read from disk,
 419  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
 420  *   to be written back to the inode on disk,
 421  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
 422  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
 423  *   back into memory.
 424  */
 425
 426 /*
 427  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
 428  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
 429  */
 430
 431
 432 /*
 433  * page->flags layout:
 434  *
 435  * There are three possibilities for how page->flags get
 436  * laid out.  The first is for the normal case, without
 437  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
 438  * plenty of space for node and section.  The last is when
 439  * we have run out of space and have to fall back to an
 440  * alternate (slower) way of determining the node.
 441  *
 442  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
 443  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
 444  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
 445  */
 446 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
 447 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
 448 #else
 449 #define SECTIONS_WIDTH          0
 450 #endif
 451
 452 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
 453
 454 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
 455 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
 456 #else
 457 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 458 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
 459 #endif
 460 #define NODES_WIDTH             0
 461 #endif
 462
 463 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
 464 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
 465 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
 466 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
 467
 468 /*
 469  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
 470  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
 471  */
 472 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
 473 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
 474 #endif
 475
 476 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
 477 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
 478 #endif
 479
 480 /*
 481  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
 482  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
 483  * the compiler will optimise away reference to them.
 484  */
 485 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
 486 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
 487 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
 488
 489 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
 490 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
 491 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
 492 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
 493                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
 494 #else
 495 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
 496 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
 497                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
 498 #endif
 499
 500 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
 501
 502 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
 503 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
 504 #endif
 505
 506 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
 507 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
 508 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
 509 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
 510
 511 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
 512 {
 513         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * The identification function is only used by the buddy allocator for
 518  * determining if two pages could be buddies. We are not really
 519  * identifying a zone since we could be using a the section number
 520  * id if we have not node id available in page flags.
 521  * We guarantee only that it will return the same value for two
 522  * combinable pages in a zone.
 523  */
 524 static inline int page_zone_id(struct page *page)
 525 {
 526         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
 527 }
 528
 529 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
 530 {
 531 #ifdef CONFIG_NUMA
 532         return zone->node;
 533 #else
 534         return 0;
 535 #endif
 536 }
 537
 538 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
 539 extern int page_to_nid(struct page *page);
 540 #else
 541 static inline int page_to_nid(struct page *page)
 542 {
 543         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
 544 }
 545 #endif
 546
 547 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
 548 {
 549         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
 550 }
 551
 552 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
 553 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
 554 {
 555         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
 556 }
 557 #endif
 558
 559 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
 560 {
 561         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
 562         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
 563 }
 564
 565 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
 566 {
 567         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
 568         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
 569 }
 570
 571 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
 572 {
 573         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
 574         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
 575 }
 576
 577 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
 578         unsigned long node, unsigned long pfn)
 579 {
 580         set_page_zone(page, zone);
 581         set_page_node(page, node);
 582         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
 583 }
 584
 585 /*
 586  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
 587  */
 588 #include <linux/vmstat.h>
 589
 590 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
 591 {
 592         return __va(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
 593 }
 594
 595 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 596 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
 597 #endif
 598
 599 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 600 #define page_address(page) ((page)->virtual)
 601 #define set_page_address(page, address)                 \
 602         do {                                            \
 603                 (page)->virtual = (address);            \
 604         } while(0)
 605 #define page_address_init()  do { } while(0)
 606 #endif
 607
 608 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
 609 void *page_address(struct page *page);
 610 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
 611 void page_address_init(void);
 612 #endif
 613
 614 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 615 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
 616 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
 617 #define page_address_init()  do { } while(0)
 618 #endif
 619
 620 /*
 621  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
 622  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
 623  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.
 624  *
 625  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
 626  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
 627  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
 628  */
 629 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
 630
 631 extern struct address_space swapper_space;
 632 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
 633 {
 634         struct address_space *mapping = page->mapping;
 635
 636         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
 637 #ifdef CONFIG_SWAP
 638         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 639                 mapping = &swapper_space;
 640         else
 641 #endif
 642         if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
 643                 mapping = NULL;
 644         return mapping;
 645 }
 646
 647 static inline int PageAnon(struct page *page)
 648 {
 649         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
 650 }
 651
 652 /*
 653  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
 654  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
 655  */
 656 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
 657 {
 658         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
 659                 return page_private(page);
 660         return page->index;
 661 }
 662
 663 /*
 664  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
 665  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
 666  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
 667  */
 668 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
 669 {
 670         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
 671 }
 672
 673 static inline int page_mapcount(struct page *page)
 674 {
 675         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * Return true if this page is mapped into pagetables.
 680  */
 681 static inline int page_mapped(struct page *page)
 682 {
 683         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
 684 }
 685
 686 /*
 687  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
 688  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
 689  * just gets major/minor fault counters bumped up.
 690  */
 691
 692 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
 693
 694 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
 695 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
 696 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
 697 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
 698 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
 699
 700 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
 701 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
 702
 703 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
 704
 705 /*
 706  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
 707  */
 708 extern void pagefault_out_of_memory(void);
 709
 710 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
 711
 712 extern void show_free_areas(void);
 713
 714 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
 715 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
 716 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
 717
 718 #ifndef CONFIG_MMU
 719 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
 720                                              unsigned long addr,
 721                                              unsigned long len,
 722                                              unsigned long pgoff,
 723                                              unsigned long flags);
 724 #endif
 725
 726 extern int can_do_mlock(void);
 727 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
 728 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
 729
 730 /*
 731  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
 732  */
 733 struct zap_details {
 734         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
 735         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
 736         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
 737         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
 738         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
 739         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
 740 };
 741
 742 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 743                 pte_t pte);
 744
 745 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 746                 unsigned long size);
 747 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 748                 unsigned long size, struct zap_details *);
 749 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
 750                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
 751                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
 752                 struct zap_details *);
 753
 754 /**
 755  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
 756  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
 757  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
 758  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
 759  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
 760  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
 761  *
 762  * (see walk_page_range for more details)
 763  */
 764 struct mm_walk {
 765         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 766         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 767         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 768         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 769         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
 770         struct mm_struct *mm;
 771         void *private;
 772 };
 773
 774 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
 775                 struct mm_walk *walk);
 776 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
 777                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
 778 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
 779                         struct vm_area_struct *vma);
 780 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
 781                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
 782 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 783         unsigned long *pfn);
 784 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 785                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
 786 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 787                         void *buf, int len, int write);
 788
 789 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
 790                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
 791 {
 792         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
 793 }
 794
 795 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
 796 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
 797 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
 798
 799 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
 800 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
 801
 802 int invalidate_inode_page(struct page *page);
 803
 804 #ifdef CONFIG_MMU
 805 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 806                         unsigned long address, unsigned int flags);
 807 #else
 808 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
 809                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 810                         unsigned int flags)
 811 {
 812         /* should never happen if there's no MMU */
 813         BUG();
 814         return VM_FAULT_SIGBUS;
 815 }
 816 #endif
 817
 818 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
 819 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
 820
 821 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
 822                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
 823                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
 824 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
 825                         struct page **pages);
 826 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
 827
 828 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
 829 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
 830
 831 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
 832 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
 833 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
 834                                 struct page *page);
 835 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
 836 int set_page_dirty(struct page *page);
 837 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
 838 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
 839
 840 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
 841                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
 842                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
 843 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
 844                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
 845                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
 846 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
 847                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
 848                           unsigned long end, unsigned long newflags);
 849
 850 /*
 851  * doesn't attempt to fault and will return short.
 852  */
 853 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
 854                           struct page **pages);
 855
 856 /*
 857  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
 858  *
 859  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
 860  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
 861  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
 862  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
 863  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
 864  *
 865  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
 866  * fulfil.
 867  *
 868  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
 869  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
 870  */
 871 struct shrinker {
 872         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
 873         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
 874
 875         /* These are for internal use */
 876         struct list_head list;
 877         long nr;        /* objs pending delete */
 878 };
 879 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
 880 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
 881 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
 882
 883 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
 884
 885 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
 886
 887 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
 888 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
 889                                                 unsigned long address)
 890 {
 891         return 0;
 892 }
 893 #else
 894 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
 895 #endif
 896
 897 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 898 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
 899                                                 unsigned long address)
 900 {
 901         return 0;
 902 }
 903 #else
 904 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
 905 #endif
 906
 907 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
 908 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
 909
 910 /*
 911  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
 912  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
 913  */
 914 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
 915 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
 916 {
 917         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
 918                 NULL: pud_offset(pgd, address);
 919 }
 920
 921 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
 922 {
 923         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
 924                 NULL: pmd_offset(pud, address);
 925 }
 926 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
 927
 928 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
 929 /*
 930  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
 931  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
 932  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
 933  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
 934  */
 935 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
 936 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
 937         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
 938 } while (0)
 939 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
 940 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
 941 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
 942 /*
 943  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
 944  */
 945 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
 946 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
 947 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
 948 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
 949
 950 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
 951 {
 952         pte_lock_init(page);
 953         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
 954 }
 955
 956 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
 957 {
 958         pte_lock_deinit(page);
 959         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
 960 }
 961
 962 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
 963 ({                                                      \
 964         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
 965         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
 966         *(ptlp) = __ptl;                                \
 967         spin_lock(__ptl);                               \
 968         __pte;                                          \
 969 })
 970
 971 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
 972         spin_unlock(ptl);                               \
 973         pte_unmap(pte);                                 \
 974 } while (0)
 975
 976 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
 977         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
 978                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
 979
 980 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
 981         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
 982                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
 983
 984 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
 985         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
 986                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
 987
 988 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
 989 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
 990                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
 991 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
 992 /*
 993  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
 994  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
 995  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
 996  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
 997  * free_area_init_node()
 998  *
 999  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1000  * physical memory with add_active_range() before calling
1001  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1002  * usage, an architecture is expected to do something like
1003  *
1004  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1005  *                                                       max_highmem_pfn};
1006  * for_each_valid_physical_page_range()
1007  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1008  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1009  *
1010  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1011  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1012  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1013  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1014  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1015  *
1016  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1017  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1018  */
1019 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1020 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1021                                         unsigned long end_pfn);
1022 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1023                                         unsigned long end_pfn);
1024 extern void remove_all_active_ranges(void);
1025 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1026                                                 unsigned long end_pfn);
1027 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1028                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1029 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1030 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1031                                                 unsigned long max_low_pfn);
1032 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1033 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1034 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1035 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1036
1037 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1038     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1039 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1040 {
1041         return 0;
1042 }
1043 #else
1044 /* please see mm/page_alloc.c */
1045 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1046 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1047 /* there is a per-arch backend function. */
1048 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1049 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1050 #endif
1051
1052 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1053 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1054                                 unsigned long, enum memmap_context);
1055 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1056 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1057 extern void mem_init(void);
1058 extern void __init mmap_init(void);
1059 extern void show_mem(void);
1060 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1061 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1062 extern int after_bootmem;
1063
1064 #ifdef CONFIG_NUMA
1065 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1066 #else
1067 static inline void setup_per_cpu_pageset(void) {}
1068 #endif
1069
1070 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1071
1072 /* nommu.c */
1073 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1074
1075 /* prio_tree.c */
1076 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1077 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1078 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1079 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1080         struct prio_tree_iter *iter);
1081
1082 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1083         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1084                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1085
1086 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1087                                         struct list_head *list)
1088 {
1089         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1090         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1091 }
1092
1093 /* mmap.c */
1094 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1095 extern void vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1096         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1097 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1098         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1099         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1100         struct mempolicy *);
1101 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1102 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1103         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1104 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1105 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1106         struct rb_node **, struct rb_node *);
1107 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1108 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1109         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1110 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1111
1112 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1113 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1114
1115 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1116 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1117 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1118 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1119 #else
1120 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1121 {}
1122
1123 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1124 {}
1125 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1126
1127 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1128 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1129                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1130                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1131
1132 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1133
1134 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1135         unsigned long len, unsigned long prot,
1136         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1137 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1138         unsigned long len, unsigned long flags,
1139         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1140
1141 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1142         unsigned long len, unsigned long prot,
1143         unsigned long flag, unsigned long offset)
1144 {
1145         unsigned long ret = -EINVAL;
1146         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1147                 goto out;
1148         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1149                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1150 out:
1151         return ret;
1152 }
1153
1154 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1155
1156 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1157
1158 /* filemap.c */
1159 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1160 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1161 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1162                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1163
1164 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1165 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1166
1167 /* mm/page-writeback.c */
1168 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1169 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1170
1171 /* readahead.c */
1172 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1173 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1174
1175 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1176                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1177
1178 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1179                                struct file_ra_state *ra,
1180                                struct file *filp,
1181                                pgoff_t offset,
1182                                unsigned long size);
1183
1184 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1185                                 struct file_ra_state *ra,
1186                                 struct file *filp,
1187                                 struct page *pg,
1188                                 pgoff_t offset,
1189                                 unsigned long size);
1190
1191 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1192 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1193                         struct address_space *mapping,
1194                         struct file *filp);
1195
1196 /* Do stack extension */
1197 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1198 #ifdef CONFIG_IA64
1199 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1200 #endif
1201 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1202                                   unsigned long address);
1203
1204 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1205 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1206 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1207                                              struct vm_area_struct **pprev);
1208
1209 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1210    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1211 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1212 {
1213         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1214
1215         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1216                 vma = NULL;
1217         return vma;
1218 }
1219
1220 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1221 {
1222         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1223 }
1224
1225 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1226 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1227 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1228                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1229 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1230 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1231                         unsigned long pfn);
1232 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1233                         unsigned long pfn);
1234
1235 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1236                         unsigned int foll_flags);
1237 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1238 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1239 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1240 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1241 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1242
1243 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1244                         void *data);
1245 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1246                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1247
1248 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1249 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1250 #else
1251 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1252                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1253 {
1254 }
1255 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1256
1257 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1258 extern int debug_pagealloc_enabled;
1259
1260 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1261
1262 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1263 {
1264         debug_pagealloc_enabled = 1;
1265 }
1266 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1267 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1268 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1269 #else
1270 static inline void
1271 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1272 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1273 {
1274 }
1275 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1276 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1277 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1278 #endif
1279
1280 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1281 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1282 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1283 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1284 #else
1285 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1286 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1287 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1288
1289 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1290                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1291 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1292                         unsigned long lru_pages);
1293
1294 #ifndef CONFIG_MMU
1295 #define randomize_va_space 0
1296 #else
1297 extern int randomize_va_space;
1298 #endif
1299
1300 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1301 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1302
1303 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1304 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1305 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1306 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1307 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1308 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1309 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1310 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1311                                                 unsigned long pages, int node);
1312 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1313 void vmemmap_populate_print_last(void);
1314
1315 extern int account_locked_memory(struct mm_struct *mm, struct rlimit *rlim,
1316                                  size_t size);
1317 extern void refund_locked_memory(struct mm_struct *mm, size_t size);
1318
1319 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1320 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int ref);
1321 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1322 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1323 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1324
1325 #endif /* __KERNEL__ */
1326 #endif /* _LINUX_MM_H */