- patches.arch/x86_mce_intel_decode_physical_address.patch:
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / include / linux / mm.h
1 #ifndef _LINUX_MM_H
2 #define _LINUX_MM_H
3
4 #include <linux/errno.h>
5
6 #ifdef __KERNEL__
7
8 #include <linux/gfp.h>
9 #include <linux/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 #include <linux/pfn.h>
17
18 struct mempolicy;
19 struct anon_vma;
20 struct file_ra_state;
21 struct user_struct;
22 struct writeback_control;
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 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
111 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
112
113 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
114 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
115 #endif
116
117 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
118 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSUP | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
119 #else
120 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_GROWSDOWN | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
121 #endif
122
123 #define VM_READHINTMASK                 (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ)
124 #define VM_ClearReadHint(v)             (v)->vm_flags &= ~VM_READHINTMASK
125 #define VM_NormalReadHint(v)            (!((v)->vm_flags & VM_READHINTMASK))
126 #define VM_SequentialReadHint(v)        ((v)->vm_flags & VM_SEQ_READ)
127 #define VM_RandomReadHint(v)            ((v)->vm_flags & VM_RAND_READ)
128
129 /*
130  * special vmas that are non-mergable, non-mlock()able
131  */
132 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_RESERVED | VM_PFNMAP)
133
134 /*
135  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
136  * low four bits) to a page protection mask..
137  */
138 extern pgprot_t protection_map[16];
139
140 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
141 #define FAULT_FLAG_NONLINEAR    0x02    /* Fault was via a nonlinear mapping */
142 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x04    /* Fault was mkwrite of existing pte */
143
144 /*
145  * This interface is used by x86 PAT code to identify a pfn mapping that is
146  * linear over entire vma. This is to optimize PAT code that deals with
147  * marking the physical region with a particular prot. This is not for generic
148  * mm use. Note also that this check will not work if the pfn mapping is
149  * linear for a vma starting at physical address 0. In which case PAT code
150  * falls back to slow path of reserving physical range page by page.
151  */
152 static inline int is_linear_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
153 {
154         return (vma->vm_flags & VM_PFN_AT_MMAP);
155 }
156
157 static inline int is_pfn_mapping(struct vm_area_struct *vma)
158 {
159         return (vma->vm_flags & VM_PFNMAP);
160 }
161
162 /*
163  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
164  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
165  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
166  *
167  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible. If pgoff
168  * is used, one may set VM_CAN_NONLINEAR in the vma->vm_flags to get nonlinear
169  * mapping support.
170  */
171 struct vm_fault {
172         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
173         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
174         void __user *virtual_address;   /* Faulting virtual address */
175
176         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
177                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
178                                          * is set (which is also implied by
179                                          * VM_FAULT_ERROR).
180                                          */
181 };
182
183 /*
184  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
185  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
186  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs. 
187  */
188 struct vm_operations_struct {
189         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
190         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
191         int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
192
193 #define HAVE_VMOP_MPROTECT
194         int (*mprotect)(struct vm_area_struct * area, unsigned int newflags);
195
196         /* notification that a previously read-only page is about to become
197          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
198         int (*page_mkwrite)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
199
200         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
201          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
202          */
203         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
204                       void *buf, int len, int write);
205 #ifdef CONFIG_NUMA
206         /*
207          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
208          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
209          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
210          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
211          * mempolicy.
212          */
213         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
214
215         /*
216          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
217          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
218          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
219          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
220          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
221          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
222          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
223          * policy.
224          */
225         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
226                                         unsigned long addr);
227         int (*migrate)(struct vm_area_struct *vma, const nodemask_t *from,
228                 const nodemask_t *to, unsigned long flags);
229 #endif
230 };
231
232 struct mmu_gather;
233 struct inode;
234
235 #define page_private(page)              ((page)->private)
236 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
237
238 /*
239  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
240  * files which need it (119 of them)
241  */
242 #include <linux/page-flags.h>
243
244 /*
245  * Methods to modify the page usage count.
246  *
247  * What counts for a page usage:
248  * - cache mapping   (page->mapping)
249  * - private data    (page->private)
250  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
251  *   is counted separately
252  *
253  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
254  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
255  */
256
257 /*
258  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
259  */
260 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
261 {
262         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
263         return atomic_dec_and_test(&page->_count);
264 }
265
266 /*
267  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
268  * that is the case.
269  */
270 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
271 {
272         return atomic_inc_not_zero(&page->_count);
273 }
274
275 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
276
277 /* Support for virtually mapped pages */
278 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
279 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
280
281 /*
282  * Determine if an address is within the vmalloc range
283  *
284  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
285  * is no special casing required.
286  */
287 static inline int is_vmalloc_addr(const void *x)
288 {
289 #ifdef CONFIG_MMU
290         unsigned long addr = (unsigned long)x;
291
292         return addr >= VMALLOC_START && addr < VMALLOC_END;
293 #else
294         return 0;
295 #endif
296 }
297 #ifdef CONFIG_MMU
298 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
299 #else
300 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
301 {
302         return 0;
303 }
304 #endif
305
306 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
307 {
308         if (unlikely(PageTail(page)))
309                 return page->first_page;
310         return page;
311 }
312
313 static inline int page_count(struct page *page)
314 {
315         return atomic_read(&compound_head(page)->_count);
316 }
317
318 static inline void get_page(struct page *page)
319 {
320         page = compound_head(page);
321         VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
322         atomic_inc(&page->_count);
323 }
324
325 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
326 {
327         struct page *page = virt_to_page(x);
328         return compound_head(page);
329 }
330
331 /*
332  * Setup the page count before being freed into the page allocator for
333  * the first time (boot or memory hotplug)
334  */
335 static inline void init_page_count(struct page *page)
336 {
337         atomic_set(&page->_count, 1);
338 }
339
340 void put_page(struct page *page);
341 void put_pages_list(struct list_head *pages);
342
343 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
344 int split_free_page(struct page *page);
345
346 /*
347  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
348  * prototype for that function and accessor functions.
349  * These are _only_ valid on the head of a PG_compound page.
350  */
351 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
352
353 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
354                                                 compound_page_dtor *dtor)
355 {
356         page[1].lru.next = (void *)dtor;
357 }
358
359 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
360 {
361         return (compound_page_dtor *)page[1].lru.next;
362 }
363
364 static inline int compound_order(struct page *page)
365 {
366         if (!PageHead(page))
367                 return 0;
368         return (unsigned long)page[1].lru.prev;
369 }
370
371 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned long order)
372 {
373         page[1].lru.prev = (void *)order;
374 }
375
376 /*
377  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
378  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
379  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
380  * only one copy in memory, at most, normally.
381  *
382  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
383  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
384  *   freelist management in the buddy allocator.
385  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
386  *
387  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
388  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
389  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
390  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
391  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
392  *
393  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
394  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
395  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
396  * and page->virtual store page management information, but all other fields
397  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
398  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
399  * subsequently been given references to it.
400  *
401  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
402  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
403  * The following discussion applies only to them.
404  *
405  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
406  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
407  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
408  * into the filesystem to release these pages.
409  *
410  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
411  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
412  * in units of PAGE_CACHE_SIZE.
413  *
414  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
415  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
416  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
417  *
418  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
419  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
420  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
421  *
422  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
423  * rooted at mapping->page_tree, and indexed by offset.
424  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
425  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
426  *
427  * All pagecache pages may be subject to I/O:
428  * - inode pages may need to be read from disk,
429  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
430  *   to be written back to the inode on disk,
431  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
432  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
433  *   back into memory.
434  */
435
436 /*
437  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
438  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
439  */
440
441
442 /*
443  * page->flags layout:
444  *
445  * There are three possibilities for how page->flags get
446  * laid out.  The first is for the normal case, without
447  * sparsemem.  The second is for sparsemem when there is
448  * plenty of space for node and section.  The last is when
449  * we have run out of space and have to fall back to an
450  * alternate (slower) way of determining the node.
451  *
452  * No sparsemem or sparsemem vmemmap: |       NODE     | ZONE | ... | FLAGS |
453  * classic sparse with space for node:| SECTION | NODE | ZONE | ... | FLAGS |
454  * classic sparse no space for node:  | SECTION |     ZONE    | ... | FLAGS |
455  */
456 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
457 #define SECTIONS_WIDTH          SECTIONS_SHIFT
458 #else
459 #define SECTIONS_WIDTH          0
460 #endif
461
462 #define ZONES_WIDTH             ZONES_SHIFT
463
464 #if SECTIONS_WIDTH+ZONES_WIDTH+NODES_SHIFT <= BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
465 #define NODES_WIDTH             NODES_SHIFT
466 #else
467 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
468 #error "Vmemmap: No space for nodes field in page flags"
469 #endif
470 #define NODES_WIDTH             0
471 #endif
472
473 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | ... | FLAGS | */
474 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
475 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
476 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
477
478 /*
479  * We are going to use the flags for the page to node mapping if its in
480  * there.  This includes the case where there is no node, so it is implicit.
481  */
482 #if !(NODES_WIDTH > 0 || NODES_SHIFT == 0)
483 #define NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
484 #endif
485
486 #ifndef PFN_SECTION_SHIFT
487 #define PFN_SECTION_SHIFT 0
488 #endif
489
490 /*
491  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existant
492  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
493  * the compiler will optimise away reference to them.
494  */
495 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
496 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
497 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
498
499 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allcator */
500 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGEFLAGS
501 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
502 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
503                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
504 #else
505 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
506 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
507                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
508 #endif
509
510 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
511
512 #if SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
513 #error SECTIONS_WIDTH+NODES_WIDTH+ZONES_WIDTH > BITS_PER_LONG - NR_PAGEFLAGS
514 #endif
515
516 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
517 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
518 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
519 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
520
521 static inline enum zone_type page_zonenum(struct page *page)
522 {
523         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
524 }
525
526 /*
527  * The identification function is only used by the buddy allocator for
528  * determining if two pages could be buddies. We are not really
529  * identifying a zone since we could be using a the section number
530  * id if we have not node id available in page flags.
531  * We guarantee only that it will return the same value for two
532  * combinable pages in a zone.
533  */
534 static inline int page_zone_id(struct page *page)
535 {
536         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
537 }
538
539 static inline int zone_to_nid(struct zone *zone)
540 {
541 #ifdef CONFIG_NUMA
542         return zone->node;
543 #else
544         return 0;
545 #endif
546 }
547
548 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
549 extern int page_to_nid(struct page *page);
550 #else
551 static inline int page_to_nid(struct page *page)
552 {
553         return (page->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
554 }
555 #endif
556
557 static inline struct zone *page_zone(struct page *page)
558 {
559         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
560 }
561
562 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
563 static inline unsigned long page_to_section(struct page *page)
564 {
565         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
566 }
567 #endif
568
569 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
570 {
571         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
572         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
573 }
574
575 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
576 {
577         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
578         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
579 }
580
581 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
582 {
583         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
584         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
585 }
586
587 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
588         unsigned long node, unsigned long pfn)
589 {
590         set_page_zone(page, zone);
591         set_page_node(page, node);
592         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
593 }
594
595 /*
596  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
597  */
598 #include <linux/vmstat.h>
599
600 static __always_inline void *lowmem_page_address(struct page *page)
601 {
602         return __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(page)));
603 }
604
605 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
606 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
607 #endif
608
609 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
610 #define page_address(page) ((page)->virtual)
611 #define set_page_address(page, address)                 \
612         do {                                            \
613                 (page)->virtual = (address);            \
614         } while(0)
615 #define page_address_init()  do { } while(0)
616 #endif
617
618 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
619 void *page_address(struct page *page);
620 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
621 void page_address_init(void);
622 #endif
623
624 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
625 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
626 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
627 #define page_address_init()  do { } while(0)
628 #endif
629
630 /*
631  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
632  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
633  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
634  *
635  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
636  * the PAGE_MAPPING_KSM bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON bit;
637  * and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
638  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
639  *
640  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is currently never used.
641  *
642  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
643  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
644  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
645  */
646 #define PAGE_MAPPING_ANON       1
647 #define PAGE_MAPPING_KSM        2
648 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_KSM)
649
650 extern struct address_space swapper_space;
651 static inline struct address_space *page_mapping(struct page *page)
652 {
653         struct address_space *mapping = page->mapping;
654
655         VM_BUG_ON(PageSlab(page));
656         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
657                 mapping = &swapper_space;
658         else if (unlikely((unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
659                 mapping = NULL;
660         return mapping;
661 }
662
663 /* Neutral page->mapping pointer to address_space or anon_vma or other */
664 static inline void *page_rmapping(struct page *page)
665 {
666         return (void *)((unsigned long)page->mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
667 }
668
669 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
670
671 static inline
672 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
673 {
674         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
675                 return __page_file_mapping(page);
676
677         return page->mapping;
678 }
679
680 static inline int PageAnon(struct page *page)
681 {
682         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
683 }
684
685 /*
686  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
687  * use ->index whereas swapcache pages use ->private
688  */
689 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
690 {
691         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
692                 return page_private(page);
693         return page->index;
694 }
695
696 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
697
698 /*
699  * Return the file index of the page. Regular pagecache pages use ->index
700  * whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
701  */
702 static inline pgoff_t page_file_index(struct page *page)
703 {
704         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
705                 return __page_file_index(page);
706
707         return page->index;
708 }
709
710 /*
711  * The atomic page->_mapcount, like _count, starts from -1:
712  * so that transitions both from it and to it can be tracked,
713  * using atomic_inc_and_test and atomic_add_negative(-1).
714  */
715 static inline void reset_page_mapcount(struct page *page)
716 {
717         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
718 }
719
720 static inline int page_mapcount(struct page *page)
721 {
722         return atomic_read(&(page)->_mapcount) + 1;
723 }
724
725 /*
726  * Return true if this page is mapped into pagetables.
727  */
728 static inline int page_mapped(struct page *page)
729 {
730         return atomic_read(&(page)->_mapcount) >= 0;
731 }
732
733 /*
734  * Different kinds of faults, as returned by handle_mm_fault().
735  * Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
736  * just gets major/minor fault counters bumped up.
737  */
738
739 #define VM_FAULT_MINOR  0 /* For backwards compat. Remove me quickly. */
740
741 #define VM_FAULT_OOM    0x0001
742 #define VM_FAULT_SIGBUS 0x0002
743 #define VM_FAULT_MAJOR  0x0004
744 #define VM_FAULT_WRITE  0x0008  /* Special case for get_user_pages */
745 #define VM_FAULT_HWPOISON 0x0010        /* Hit poisoned page */
746
747 #define VM_FAULT_NOPAGE 0x0100  /* ->fault installed the pte, not return page */
748 #define VM_FAULT_LOCKED 0x0200  /* ->fault locked the returned page */
749
750 #define VM_FAULT_ERROR  (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_HWPOISON)
751
752 /*
753  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
754  */
755 extern void pagefault_out_of_memory(void);
756
757 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
758
759 extern void show_free_areas(void);
760
761 int shmem_lock(struct file *file, int lock, struct user_struct *user);
762 struct file *shmem_file_setup(const char *name, loff_t size, unsigned long flags);
763 int shmem_zero_setup(struct vm_area_struct *);
764
765 #ifndef CONFIG_MMU
766 extern unsigned long shmem_get_unmapped_area(struct file *file,
767                                              unsigned long addr,
768                                              unsigned long len,
769                                              unsigned long pgoff,
770                                              unsigned long flags);
771 #endif
772
773 extern int can_do_mlock(void);
774 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
775 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
776
777 /*
778  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
779  */
780 struct zap_details {
781         struct vm_area_struct *nonlinear_vma;   /* Check page->index if set */
782         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
783         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
784         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
785         spinlock_t *i_mmap_lock;                /* For unmap_mapping_range: */
786         unsigned long truncate_count;           /* Compare vm_truncate_count */
787 };
788
789 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
790                 pte_t pte);
791
792 int zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
793                 unsigned long size);
794 unsigned long zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
795                 unsigned long size, struct zap_details *);
796 unsigned long unmap_vmas(struct mmu_gather **tlb,
797                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start_addr,
798                 unsigned long end_addr, unsigned long *nr_accounted,
799                 struct zap_details *);
800
801 /**
802  * mm_walk - callbacks for walk_page_range
803  * @pgd_entry: if set, called for each non-empty PGD (top-level) entry
804  * @pud_entry: if set, called for each non-empty PUD (2nd-level) entry
805  * @pmd_entry: if set, called for each non-empty PMD (3rd-level) entry
806  * @pte_entry: if set, called for each non-empty PTE (4th-level) entry
807  * @pte_hole: if set, called for each hole at all levels
808  * @hugetlb_entry: if set, called for each hugetlb entry
809  *
810  * (see walk_page_range for more details)
811  */
812 struct mm_walk {
813         int (*pgd_entry)(pgd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
814         int (*pud_entry)(pud_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
815         int (*pmd_entry)(pmd_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
816         int (*pte_entry)(pte_t *, unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
817         int (*pte_hole)(unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
818         int (*hugetlb_entry)(pte_t *, unsigned long,
819                              unsigned long, unsigned long, struct mm_walk *);
820         struct mm_struct *mm;
821         void *private;
822 };
823
824 int walk_page_range(unsigned long addr, unsigned long end,
825                 struct mm_walk *walk);
826 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
827                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
828 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
829                         struct vm_area_struct *vma);
830 int zeromap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
831                         unsigned long size, pgprot_t prot);
832 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
833                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
834 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
835         unsigned long *pfn);
836 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
837                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
838 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
839                         void *buf, int len, int write);
840
841 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
842                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
843 {
844         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
845 }
846
847 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new);
848 extern int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset);
849 extern int vmtruncate_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
850
851 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
852 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
853
854 int invalidate_inode_page(struct page *page);
855
856 #ifdef CONFIG_MMU
857 extern int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
858                         unsigned long address, unsigned int flags);
859 #else
860 static inline int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm,
861                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
862                         unsigned int flags)
863 {
864         /* should never happen if there's no MMU */
865         BUG();
866         return VM_FAULT_SIGBUS;
867 }
868 #endif
869
870 extern int make_pages_present(unsigned long addr, unsigned long end);
871 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr, void *buf, int len, int write);
872
873 int get_user_pages(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
874                         unsigned long start, int nr_pages, int write, int force,
875                         struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas);
876 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
877                         struct page **pages);
878 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
879
880 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
881 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset);
882
883 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
884 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
885 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
886                                 struct page *page);
887 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
888 int set_page_dirty(struct page *page);
889 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
890 int set_page_dirty_notag(struct page *page);
891 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
892
893 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
894                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
895                 unsigned long new_addr, unsigned long len);
896 extern unsigned long do_mremap(unsigned long addr,
897                                unsigned long old_len, unsigned long new_len,
898                                unsigned long flags, unsigned long new_addr);
899 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
900                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
901                           unsigned long end, unsigned long newflags);
902
903 /*
904  * doesn't attempt to fault and will return short.
905  */
906 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
907                           struct page **pages);
908 /*
909  * per-process(per-mm_struct) statistics.
910  */
911 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
912 /*
913  * The mm counters are not protected by its page_table_lock,
914  * so must be incremented atomically.
915  */
916 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
917 {
918         atomic_long_set(&mm->rss_stat.count[member], value);
919 }
920
921 unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member);
922
923 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
924 {
925         atomic_long_add(value, &mm->rss_stat.count[member]);
926 }
927
928 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
929 {
930         atomic_long_inc(&mm->rss_stat.count[member]);
931 }
932
933 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
934 {
935         atomic_long_dec(&mm->rss_stat.count[member]);
936 }
937
938 #else  /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
939 /*
940  * The mm counters are protected by its page_table_lock,
941  * so can be incremented directly.
942  */
943 static inline void set_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
944 {
945         mm->rss_stat.count[member] = value;
946 }
947
948 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
949 {
950         return mm->rss_stat.count[member];
951 }
952
953 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
954 {
955         mm->rss_stat.count[member] += value;
956 }
957
958 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
959 {
960         mm->rss_stat.count[member]++;
961 }
962
963 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
964 {
965         mm->rss_stat.count[member]--;
966 }
967
968 #endif /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
969
970 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
971 {
972         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
973                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
974 }
975
976 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
977 {
978         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
979 }
980
981 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
982 {
983         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
984 }
985
986 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
987 {
988         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
989
990         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
991                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
992 }
993
994 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
995 {
996         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
997                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
998 }
999
1000 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1001                                          struct mm_struct *mm)
1002 {
1003         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1004
1005         if (*maxrss < hiwater_rss)
1006                 *maxrss = hiwater_rss;
1007 }
1008
1009 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1010 void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm);
1011 #else
1012 static inline void sync_mm_rss(struct task_struct *task, struct mm_struct *mm)
1013 {
1014 }
1015 #endif
1016
1017 /*
1018  * A callback you can register to apply pressure to ageable caches.
1019  *
1020  * 'shrink' is passed a count 'nr_to_scan' and a 'gfpmask'.  It should
1021  * look through the least-recently-used 'nr_to_scan' entries and
1022  * attempt to free them up.  It should return the number of objects
1023  * which remain in the cache.  If it returns -1, it means it cannot do
1024  * any scanning at this time (eg. there is a risk of deadlock).
1025  *
1026  * The 'gfpmask' refers to the allocation we are currently trying to
1027  * fulfil.
1028  *
1029  * Note that 'shrink' will be passed nr_to_scan == 0 when the VM is
1030  * querying the cache size, so a fastpath for that case is appropriate.
1031  */
1032 struct shrinker {
1033         int (*shrink)(int nr_to_scan, gfp_t gfp_mask);
1034         int seeks;      /* seeks to recreate an obj */
1035
1036         /* These are for internal use */
1037         struct list_head list;
1038         long nr;        /* objs pending delete */
1039 };
1040 #define DEFAULT_SEEKS 2 /* A good number if you don't know better. */
1041 extern void register_shrinker(struct shrinker *);
1042 extern void unregister_shrinker(struct shrinker *);
1043
1044 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma);
1045
1046 extern pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, spinlock_t **ptl);
1047
1048 #ifdef __PAGETABLE_PUD_FOLDED
1049 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1050                                                 unsigned long address)
1051 {
1052         return 0;
1053 }
1054 #else
1055 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1056 #endif
1057
1058 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1059 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1060                                                 unsigned long address)
1061 {
1062         return 0;
1063 }
1064 #else
1065 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1066 #endif
1067
1068 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, unsigned long address);
1069 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd, unsigned long address);
1070
1071 /*
1072  * The following ifdef needed to get the 4level-fixup.h header to work.
1073  * Remove it when 4level-fixup.h has been removed.
1074  */
1075 #if defined(CONFIG_MMU) && !defined(__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK)
1076 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address)
1077 {
1078         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __pud_alloc(mm, pgd, address))?
1079                 NULL: pud_offset(pgd, address);
1080 }
1081
1082 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1083 {
1084         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1085                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1086 }
1087 #endif /* CONFIG_MMU && !__ARCH_HAS_4LEVEL_HACK */
1088
1089 #if USE_SPLIT_PTLOCKS
1090 /*
1091  * We tuck a spinlock to guard each pagetable page into its struct page,
1092  * at page->private, with BUILD_BUG_ON to make sure that this will not
1093  * overflow into the next struct page (as it might with DEBUG_SPINLOCK).
1094  * When freeing, reset page->mapping so free_pages_check won't complain.
1095  */
1096 #define __pte_lockptr(page)     &((page)->ptl)
1097 #define pte_lock_init(_page)    do {                                    \
1098         spin_lock_init(__pte_lockptr(_page));                           \
1099 } while (0)
1100 #define pte_lock_deinit(page)   ((page)->mapping = NULL)
1101 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(mm); __pte_lockptr(pmd_page(*(pmd)));})
1102 #else   /* !USE_SPLIT_PTLOCKS */
1103 /*
1104  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1105  */
1106 #define pte_lock_init(page)     do {} while (0)
1107 #define pte_lock_deinit(page)   do {} while (0)
1108 #define pte_lockptr(mm, pmd)    ({(void)(pmd); &(mm)->page_table_lock;})
1109 #endif /* USE_SPLIT_PTLOCKS */
1110
1111 static inline void pgtable_page_ctor(struct page *page)
1112 {
1113         pte_lock_init(page);
1114         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1115 }
1116
1117 static inline void pgtable_page_dtor(struct page *page)
1118 {
1119         pte_lock_deinit(page);
1120         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1121 }
1122
1123 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
1124 ({                                                      \
1125         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
1126         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
1127         *(ptlp) = __ptl;                                \
1128         spin_lock(__ptl);                               \
1129         __pte;                                          \
1130 })
1131
1132 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
1133         spin_unlock(ptl);                               \
1134         pte_unmap(pte);                                 \
1135 } while (0)
1136
1137 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
1138         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1139                 NULL: pte_offset_map(pmd, address))
1140
1141 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
1142         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd, address))? \
1143                 NULL: pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
1144
1145 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
1146         ((unlikely(!pmd_present(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd, address))? \
1147                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
1148
1149 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
1150 extern void free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
1151                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
1152 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1153 /*
1154  * With CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
1155  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
1156  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
1157  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
1158  * free_area_init_node()
1159  *
1160  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
1161  * physical memory with add_active_range() before calling
1162  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
1163  * usage, an architecture is expected to do something like
1164  *
1165  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
1166  *                                                       max_highmem_pfn};
1167  * for_each_valid_physical_page_range()
1168  *      add_active_range(node_id, start_pfn, end_pfn)
1169  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
1170  *
1171  * If the architecture guarantees that there are no holes in the ranges
1172  * registered with add_active_range(), free_bootmem_active_regions()
1173  * will call free_bootmem_node() for each registered physical page range.
1174  * Similarly sparse_memory_present_with_active_regions() calls
1175  * memory_present() for each range when SPARSEMEM is enabled.
1176  *
1177  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
1178  * CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
1179  */
1180 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
1181 extern void add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1182                                         unsigned long end_pfn);
1183 extern void remove_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
1184                                         unsigned long end_pfn);
1185 extern void remove_all_active_ranges(void);
1186 void sort_node_map(void);
1187 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
1188                                                 unsigned long end_pfn);
1189 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
1190                                                 unsigned long end_pfn);
1191 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
1192                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
1193 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
1194 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
1195                                                 unsigned long max_low_pfn);
1196 int add_from_early_node_map(struct range *range, int az,
1197                                    int nr_range, int nid);
1198 void *__alloc_memory_core_early(int nodeid, u64 size, u64 align,
1199                                  u64 goal, u64 limit);
1200 typedef int (*work_fn_t)(unsigned long, unsigned long, void *);
1201 extern void work_with_active_regions(int nid, work_fn_t work_fn, void *data);
1202 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
1203 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
1204
1205 #if !defined(CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP) && \
1206     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
1207 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
1208 {
1209         return 0;
1210 }
1211 #else
1212 /* please see mm/page_alloc.c */
1213 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1214 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
1215 /* there is a per-arch backend function. */
1216 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
1217 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
1218 #endif
1219
1220 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
1221 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long,
1222                                 unsigned long, enum memmap_context);
1223 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
1224 extern void calculate_zone_inactive_ratio(struct zone *zone);
1225 extern void mem_init(void);
1226 extern void __init mmap_init(void);
1227 extern void show_mem(void);
1228 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
1229 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
1230 extern int after_bootmem;
1231
1232 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
1233
1234 extern void zone_pcp_update(struct zone *zone);
1235
1236 /* nommu.c */
1237 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
1238 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
1239
1240 /* prio_tree.c */
1241 void vma_prio_tree_add(struct vm_area_struct *, struct vm_area_struct *old);
1242 void vma_prio_tree_insert(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1243 void vma_prio_tree_remove(struct vm_area_struct *, struct prio_tree_root *);
1244 struct vm_area_struct *vma_prio_tree_next(struct vm_area_struct *vma,
1245         struct prio_tree_iter *iter);
1246
1247 #define vma_prio_tree_foreach(vma, iter, root, begin, end)      \
1248         for (prio_tree_iter_init(iter, root, begin, end), vma = NULL;   \
1249                 (vma = vma_prio_tree_next(vma, iter)); )
1250
1251 static inline void vma_nonlinear_insert(struct vm_area_struct *vma,
1252                                         struct list_head *list)
1253 {
1254         vma->shared.vm_set.parent = NULL;
1255         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list, list);
1256 }
1257
1258 /* mmap.c */
1259 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
1260 extern int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1261         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert);
1262 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
1263         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
1264         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
1265         struct mempolicy *);
1266 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
1267 extern int split_vma(struct mm_struct *,
1268         struct vm_area_struct *, unsigned long addr, int new_below);
1269 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
1270 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
1271         struct rb_node **, struct rb_node *);
1272 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
1273 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
1274         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff);
1275 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
1276
1277 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
1278 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
1279
1280 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1281 /* From fs/proc/base.c. callers must _not_ hold the mm's exe_file_lock */
1282 extern void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1283 extern void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm);
1284 #else
1285 static inline void added_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1286 {}
1287
1288 static inline void removed_exe_file_vma(struct mm_struct *mm)
1289 {}
1290 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1291
1292 extern int may_expand_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long npages);
1293 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
1294                                    unsigned long addr, unsigned long len,
1295                                    unsigned long flags, struct page **pages);
1296
1297 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1298
1299 extern unsigned long do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
1300         unsigned long len, unsigned long prot,
1301         unsigned long flag, unsigned long pgoff);
1302 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
1303         unsigned long len, unsigned long flags,
1304         unsigned int vm_flags, unsigned long pgoff);
1305
1306 static inline unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
1307         unsigned long len, unsigned long prot,
1308         unsigned long flag, unsigned long offset)
1309 {
1310         unsigned long ret = -EINVAL;
1311         if ((offset + PAGE_ALIGN(len)) < offset)
1312                 goto out;
1313         if (!(offset & ~PAGE_MASK))
1314                 ret = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flag, offset >> PAGE_SHIFT);
1315 out:
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t);
1320
1321 extern unsigned long do_brk(unsigned long, unsigned long);
1322
1323 /* filemap.c */
1324 extern unsigned long page_unuse(struct page *);
1325 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
1326 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
1327                                        loff_t lstart, loff_t lend);
1328
1329 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
1330 extern int filemap_fault(struct vm_area_struct *, struct vm_fault *);
1331
1332 /* mm/page-writeback.c */
1333 int write_one_page(struct page *page, int wait);
1334 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
1335
1336 /* readahead.c */
1337 #ifndef CONFIG_KERNEL_DESKTOP
1338 #define VM_MAX_READAHEAD        512     /* kbytes */
1339 #else
1340 #define VM_MAX_READAHEAD        128     /* kbytes */
1341 #endif
1342 #define VM_MIN_READAHEAD        16      /* kbytes (includes current page) */
1343
1344 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
1345                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
1346
1347 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1348                                struct file_ra_state *ra,
1349                                struct file *filp,
1350                                pgoff_t offset,
1351                                unsigned long size);
1352
1353 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1354                                 struct file_ra_state *ra,
1355                                 struct file *filp,
1356                                 struct page *pg,
1357                                 pgoff_t offset,
1358                                 unsigned long size);
1359
1360 unsigned long max_sane_readahead(unsigned long nr);
1361 unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
1362                         struct address_space *mapping,
1363                         struct file *filp);
1364
1365 /* Do stack extension */
1366 extern int heap_stack_gap;
1367 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1368 #ifdef CONFIG_IA64
1369 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
1370 #endif
1371 extern int expand_stack_downwards(struct vm_area_struct *vma,
1372                                   unsigned long address);
1373
1374 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
1375 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
1376 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
1377                                              struct vm_area_struct **pprev);
1378
1379 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
1380    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
1381 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
1382 {
1383         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
1384
1385         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
1386                 vma = NULL;
1387         return vma;
1388 }
1389
1390 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
1391 {
1392         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
1393 }
1394
1395 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
1396 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
1397 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
1398                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
1399 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
1400 int vm_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1401                         unsigned long pfn);
1402 int vm_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1403                         unsigned long pfn);
1404
1405 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *, unsigned long address,
1406                         unsigned int foll_flags);
1407 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
1408 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
1409 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
1410 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
1411 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
1412
1413 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
1414                         void *data);
1415 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1416                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
1417
1418 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1419 void vm_stat_account(struct mm_struct *, unsigned long, struct file *, long);
1420 #else
1421 static inline void vm_stat_account(struct mm_struct *mm,
1422                         unsigned long flags, struct file *file, long pages)
1423 {
1424 }
1425 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1426
1427 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1428 extern int debug_pagealloc_enabled;
1429
1430 extern void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
1431
1432 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1433 {
1434         debug_pagealloc_enabled = 1;
1435 }
1436 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1437 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
1438 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1439 #else
1440 static inline void
1441 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
1442 static inline void enable_debug_pagealloc(void)
1443 {
1444 }
1445 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1446 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
1447 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1448 #endif
1449
1450 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct task_struct *tsk);
1451 #ifdef  __HAVE_ARCH_GATE_AREA
1452 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1453 int in_gate_area(struct task_struct *task, unsigned long addr);
1454 #else
1455 int in_gate_area_no_task(unsigned long addr);
1456 #define in_gate_area(task, addr) ({(void)task; in_gate_area_no_task(addr);})
1457 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
1458
1459 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
1460                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
1461 unsigned long shrink_slab(unsigned long scanned, gfp_t gfp_mask,
1462                         unsigned long lru_pages);
1463
1464 #ifndef CONFIG_MMU
1465 #define randomize_va_space 0
1466 #else
1467 extern int randomize_va_space;
1468 #endif
1469
1470 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
1471 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
1472
1473 void sparse_mem_maps_populate_node(struct page **map_map,
1474                                    unsigned long pnum_begin,
1475                                    unsigned long pnum_end,
1476                                    unsigned long map_count,
1477                                    int nodeid);
1478
1479 struct page *sparse_mem_map_populate(unsigned long pnum, int nid);
1480 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
1481 pud_t *vmemmap_pud_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
1482 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
1483 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
1484 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
1485 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
1486 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
1487 int vmemmap_populate_basepages(struct page *start_page,
1488                                                 unsigned long pages, int node);
1489 int vmemmap_populate(struct page *start_page, unsigned long pages, int node);
1490 void vmemmap_populate_print_last(void);
1491
1492
1493 enum mf_flags {
1494         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
1495 };
1496 extern void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno);
1497 extern int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags);
1498 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
1499 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
1500 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
1501 extern void shake_page(struct page *p, int access);
1502 extern atomic_long_t mce_bad_pages;
1503 extern int soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1504
1505 extern void dump_page(struct page *page);
1506
1507 #endif /* __KERNEL__ */
1508 #endif /* _LINUX_MM_H */