Merge tag 'mfd-next-6.3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/mfd
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mm.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MM_H
3 #define _LINUX_MM_H
4
5 #include <linux/errno.h>
6 #include <linux/mmdebug.h>
7 #include <linux/gfp.h>
8 #include <linux/bug.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/mmzone.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/atomic.h>
13 #include <linux/debug_locks.h>
14 #include <linux/mm_types.h>
15 #include <linux/mmap_lock.h>
16 #include <linux/range.h>
17 #include <linux/pfn.h>
18 #include <linux/percpu-refcount.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21 #include <linux/resource.h>
22 #include <linux/page_ext.h>
23 #include <linux/err.h>
24 #include <linux/page-flags.h>
25 #include <linux/page_ref.h>
26 #include <linux/overflow.h>
27 #include <linux/sizes.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/pgtable.h>
30 #include <linux/kasan.h>
31 #include <linux/memremap.h>
32
33 struct mempolicy;
34 struct anon_vma;
35 struct anon_vma_chain;
36 struct user_struct;
37 struct pt_regs;
38
39 extern int sysctl_page_lock_unfairness;
40
41 void init_mm_internals(void);
42
43 #ifndef CONFIG_NUMA             /* Don't use mapnrs, do it properly */
44 extern unsigned long max_mapnr;
45
46 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
47 {
48         max_mapnr = limit;
49 }
50 #else
51 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
52 #endif
53
54 extern atomic_long_t _totalram_pages;
55 static inline unsigned long totalram_pages(void)
56 {
57         return (unsigned long)atomic_long_read(&_totalram_pages);
58 }
59
60 static inline void totalram_pages_inc(void)
61 {
62         atomic_long_inc(&_totalram_pages);
63 }
64
65 static inline void totalram_pages_dec(void)
66 {
67         atomic_long_dec(&_totalram_pages);
68 }
69
70 static inline void totalram_pages_add(long count)
71 {
72         atomic_long_add(count, &_totalram_pages);
73 }
74
75 extern void * high_memory;
76 extern int page_cluster;
77 extern const int page_cluster_max;
78
79 #ifdef CONFIG_SYSCTL
80 extern int sysctl_legacy_va_layout;
81 #else
82 #define sysctl_legacy_va_layout 0
83 #endif
84
85 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
86 extern const int mmap_rnd_bits_min;
87 extern const int mmap_rnd_bits_max;
88 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
89 #endif
90 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
91 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
92 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
93 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
94 #endif
95
96 #include <asm/page.h>
97 #include <asm/processor.h>
98
99 /*
100  * Architectures that support memory tagging (assigning tags to memory regions,
101  * embedding these tags into addresses that point to these memory regions, and
102  * checking that the memory and the pointer tags match on memory accesses)
103  * redefine this macro to strip tags from pointers.
104  * It's defined as noop for architectures that don't support memory tagging.
105  */
106 #ifndef untagged_addr
107 #define untagged_addr(addr) (addr)
108 #endif
109
110 #ifndef __pa_symbol
111 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
112 #endif
113
114 #ifndef page_to_virt
115 #define page_to_virt(x) __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(x)))
116 #endif
117
118 #ifndef lm_alias
119 #define lm_alias(x)     __va(__pa_symbol(x))
120 #endif
121
122 /*
123  * To prevent common memory management code establishing
124  * a zero page mapping on a read fault.
125  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
126  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
127  * related to the physical page in case of virtualization.
128  */
129 #ifndef mm_forbids_zeropage
130 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
131 #endif
132
133 /*
134  * On some architectures it is expensive to call memset() for small sizes.
135  * If an architecture decides to implement their own version of
136  * mm_zero_struct_page they should wrap the defines below in a #ifndef and
137  * define their own version of this macro in <asm/pgtable.h>
138  */
139 #if BITS_PER_LONG == 64
140 /* This function must be updated when the size of struct page grows above 96
141  * or reduces below 56. The idea that compiler optimizes out switch()
142  * statement, and only leaves move/store instructions. Also the compiler can
143  * combine write statements if they are both assignments and can be reordered,
144  * this can result in several of the writes here being dropped.
145  */
146 #define mm_zero_struct_page(pp) __mm_zero_struct_page(pp)
147 static inline void __mm_zero_struct_page(struct page *page)
148 {
149         unsigned long *_pp = (void *)page;
150
151          /* Check that struct page is either 56, 64, 72, 80, 88 or 96 bytes */
152         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) & 7);
153         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) < 56);
154         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) > 96);
155
156         switch (sizeof(struct page)) {
157         case 96:
158                 _pp[11] = 0;
159                 fallthrough;
160         case 88:
161                 _pp[10] = 0;
162                 fallthrough;
163         case 80:
164                 _pp[9] = 0;
165                 fallthrough;
166         case 72:
167                 _pp[8] = 0;
168                 fallthrough;
169         case 64:
170                 _pp[7] = 0;
171                 fallthrough;
172         case 56:
173                 _pp[6] = 0;
174                 _pp[5] = 0;
175                 _pp[4] = 0;
176                 _pp[3] = 0;
177                 _pp[2] = 0;
178                 _pp[1] = 0;
179                 _pp[0] = 0;
180         }
181 }
182 #else
183 #define mm_zero_struct_page(pp)  ((void)memset((pp), 0, sizeof(struct page)))
184 #endif
185
186 /*
187  * Default maximum number of active map areas, this limits the number of vmas
188  * per mm struct. Users can overwrite this number by sysctl but there is a
189  * problem.
190  *
191  * When a program's coredump is generated as ELF format, a section is created
192  * per a vma. In ELF, the number of sections is represented in unsigned short.
193  * This means the number of sections should be smaller than 65535 at coredump.
194  * Because the kernel adds some informative sections to a image of program at
195  * generating coredump, we need some margin. The number of extra sections is
196  * 1-3 now and depends on arch. We use "5" as safe margin, here.
197  *
198  * ELF extended numbering allows more than 65535 sections, so 16-bit bound is
199  * not a hard limit any more. Although some userspace tools can be surprised by
200  * that.
201  */
202 #define MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN        (5)
203 #define DEFAULT_MAX_MAP_COUNT   (USHRT_MAX - MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN)
204
205 extern int sysctl_max_map_count;
206
207 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
208 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
209
210 extern int sysctl_overcommit_memory;
211 extern int sysctl_overcommit_ratio;
212 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
213
214 int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
215                 loff_t *);
216 int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
217                 loff_t *);
218 int overcommit_policy_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
219                 loff_t *);
220
221 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
222 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
223 #define folio_page_idx(folio, p)        (page_to_pfn(p) - folio_pfn(folio))
224 #else
225 #define nth_page(page,n) ((page) + (n))
226 #define folio_page_idx(folio, p)        ((p) - &(folio)->page)
227 #endif
228
229 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
230 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
231
232 /* to align the pointer to the (prev) page boundary */
233 #define PAGE_ALIGN_DOWN(addr) ALIGN_DOWN(addr, PAGE_SIZE)
234
235 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
236 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)(addr), PAGE_SIZE)
237
238 #define lru_to_page(head) (list_entry((head)->prev, struct page, lru))
239 static inline struct folio *lru_to_folio(struct list_head *head)
240 {
241         return list_entry((head)->prev, struct folio, lru);
242 }
243
244 void setup_initial_init_mm(void *start_code, void *end_code,
245                            void *end_data, void *brk);
246
247 /*
248  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
249  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
250  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
251  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
252  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
253  * mmap() functions).
254  */
255
256 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *);
257 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *);
258 void vm_area_free(struct vm_area_struct *);
259
260 #ifndef CONFIG_MMU
261 extern struct rb_root nommu_region_tree;
262 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
263
264 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
265 #endif
266
267 /*
268  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
269  * When changing, update also include/trace/events/mmflags.h
270  */
271 #define VM_NONE         0x00000000
272
273 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
274 #define VM_WRITE        0x00000002
275 #define VM_EXEC         0x00000004
276 #define VM_SHARED       0x00000008
277
278 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
279 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
280 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
281 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
282 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
283
284 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
285 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
286 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
287 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
288
289 #define VM_LOCKED       0x00002000
290 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
291
292                                         /* Used by sys_madvise() */
293 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
294 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
295
296 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
297 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
298 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
299 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
300 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
301 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
302 #define VM_SYNC         0x00800000      /* Synchronous page faults */
303 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
304 #define VM_WIPEONFORK   0x02000000      /* Wipe VMA contents in child. */
305 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
306
307 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
308 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
309 #else
310 # define VM_SOFTDIRTY   0
311 #endif
312
313 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
314 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
315 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
316 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
317
318 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS
319 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_0      32      /* bit only usable on 64-bit architectures */
320 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_1      33      /* bit only usable on 64-bit architectures */
321 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_2      34      /* bit only usable on 64-bit architectures */
322 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_3      35      /* bit only usable on 64-bit architectures */
323 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_4      36      /* bit only usable on 64-bit architectures */
324 #define VM_HIGH_ARCH_0  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_0)
325 #define VM_HIGH_ARCH_1  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_1)
326 #define VM_HIGH_ARCH_2  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_2)
327 #define VM_HIGH_ARCH_3  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_3)
328 #define VM_HIGH_ARCH_4  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_4)
329 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS */
330
331 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS
332 # define VM_PKEY_SHIFT  VM_HIGH_ARCH_BIT_0
333 # define VM_PKEY_BIT0   VM_HIGH_ARCH_0  /* A protection key is a 4-bit value */
334 # define VM_PKEY_BIT1   VM_HIGH_ARCH_1  /* on x86 and 5-bit value on ppc64   */
335 # define VM_PKEY_BIT2   VM_HIGH_ARCH_2
336 # define VM_PKEY_BIT3   VM_HIGH_ARCH_3
337 #ifdef CONFIG_PPC
338 # define VM_PKEY_BIT4  VM_HIGH_ARCH_4
339 #else
340 # define VM_PKEY_BIT4  0
341 #endif
342 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS */
343
344 #if defined(CONFIG_X86)
345 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
346 #elif defined(CONFIG_PPC)
347 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
348 #elif defined(CONFIG_PARISC)
349 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
350 #elif defined(CONFIG_IA64)
351 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
352 #elif defined(CONFIG_SPARC64)
353 # define VM_SPARC_ADI   VM_ARCH_1       /* Uses ADI tag for access control */
354 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_SPARC_ADI
355 #elif defined(CONFIG_ARM64)
356 # define VM_ARM64_BTI   VM_ARCH_1       /* BTI guarded page, a.k.a. GP bit */
357 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_ARM64_BTI
358 #elif !defined(CONFIG_MMU)
359 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
360 #endif
361
362 #if defined(CONFIG_ARM64_MTE)
363 # define VM_MTE         VM_HIGH_ARCH_0  /* Use Tagged memory for access control */
364 # define VM_MTE_ALLOWED VM_HIGH_ARCH_1  /* Tagged memory permitted */
365 #else
366 # define VM_MTE         VM_NONE
367 # define VM_MTE_ALLOWED VM_NONE
368 #endif
369
370 #ifndef VM_GROWSUP
371 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
372 #endif
373
374 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR
375 # define VM_UFFD_MINOR_BIT      37
376 # define VM_UFFD_MINOR          BIT(VM_UFFD_MINOR_BIT)  /* UFFD minor faults */
377 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR */
378 # define VM_UFFD_MINOR          VM_NONE
379 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR */
380
381 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
382 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
383
384 #define TASK_EXEC ((current->personality & READ_IMPLIES_EXEC) ? VM_EXEC : 0)
385
386 /* Common data flag combinations */
387 #define VM_DATA_FLAGS_TSK_EXEC  (VM_READ | VM_WRITE | TASK_EXEC | \
388                                  VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
389 #define VM_DATA_FLAGS_NON_EXEC  (VM_READ | VM_WRITE | VM_MAYREAD | \
390                                  VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
391 #define VM_DATA_FLAGS_EXEC      (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC | \
392                                  VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
393
394 #ifndef VM_DATA_DEFAULT_FLAGS           /* arch can override this */
395 #define VM_DATA_DEFAULT_FLAGS  VM_DATA_FLAGS_EXEC
396 #endif
397
398 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
399 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
400 #endif
401
402 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
403 #define VM_STACK        VM_GROWSUP
404 #else
405 #define VM_STACK        VM_GROWSDOWN
406 #endif
407
408 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_STACK | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
409
410 /* VMA basic access permission flags */
411 #define VM_ACCESS_FLAGS (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC)
412
413
414 /*
415  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
416  */
417 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
418
419 /* This mask prevents VMA from being scanned with khugepaged */
420 #define VM_NO_KHUGEPAGED (VM_SPECIAL | VM_HUGETLB)
421
422 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
423 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
424
425 /* This mask is used to clear all the VMA flags used by mlock */
426 #define VM_LOCKED_CLEAR_MASK    (~(VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT))
427
428 /* Arch-specific flags to clear when updating VM flags on protection change */
429 #ifndef VM_ARCH_CLEAR
430 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_NONE
431 #endif
432 #define VM_FLAGS_CLEAR  (ARCH_VM_PKEY_FLAGS | VM_ARCH_CLEAR)
433
434 /*
435  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
436  * low four bits) to a page protection mask..
437  */
438
439 /*
440  * The default fault flags that should be used by most of the
441  * arch-specific page fault handlers.
442  */
443 #define FAULT_FLAG_DEFAULT  (FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | \
444                              FAULT_FLAG_KILLABLE | \
445                              FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE)
446
447 /**
448  * fault_flag_allow_retry_first - check ALLOW_RETRY the first time
449  * @flags: Fault flags.
450  *
451  * This is mostly used for places where we want to try to avoid taking
452  * the mmap_lock for too long a time when waiting for another condition
453  * to change, in which case we can try to be polite to release the
454  * mmap_lock in the first round to avoid potential starvation of other
455  * processes that would also want the mmap_lock.
456  *
457  * Return: true if the page fault allows retry and this is the first
458  * attempt of the fault handling; false otherwise.
459  */
460 static inline bool fault_flag_allow_retry_first(enum fault_flag flags)
461 {
462         return (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) &&
463             (!(flags & FAULT_FLAG_TRIED));
464 }
465
466 #define FAULT_FLAG_TRACE \
467         { FAULT_FLAG_WRITE,             "WRITE" }, \
468         { FAULT_FLAG_MKWRITE,           "MKWRITE" }, \
469         { FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY,       "ALLOW_RETRY" }, \
470         { FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT,      "RETRY_NOWAIT" }, \
471         { FAULT_FLAG_KILLABLE,          "KILLABLE" }, \
472         { FAULT_FLAG_TRIED,             "TRIED" }, \
473         { FAULT_FLAG_USER,              "USER" }, \
474         { FAULT_FLAG_REMOTE,            "REMOTE" }, \
475         { FAULT_FLAG_INSTRUCTION,       "INSTRUCTION" }, \
476         { FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE,     "INTERRUPTIBLE" }
477
478 /*
479  * vm_fault is filled by the pagefault handler and passed to the vma's
480  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
481  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
482  *
483  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
484  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
485  *
486  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
487  */
488 struct vm_fault {
489         const struct {
490                 struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
491                 gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
492                 pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
493                 unsigned long address;          /* Faulting virtual address - masked */
494                 unsigned long real_address;     /* Faulting virtual address - unmasked */
495         };
496         enum fault_flag flags;          /* FAULT_FLAG_xxx flags
497                                          * XXX: should really be 'const' */
498         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
499                                          * the 'address' */
500         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
501                                          * the 'address'
502                                          */
503         union {
504                 pte_t orig_pte;         /* Value of PTE at the time of fault */
505                 pmd_t orig_pmd;         /* Value of PMD at the time of fault,
506                                          * used by PMD fault only.
507                                          */
508         };
509
510         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
511         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
512                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
513                                          * is set (which is also implied by
514                                          * VM_FAULT_ERROR).
515                                          */
516         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
517         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
518                                          * the 'address'. NULL if the page
519                                          * table hasn't been allocated.
520                                          */
521         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
522                                          * Protects pte page table if 'pte'
523                                          * is not NULL, otherwise pmd.
524                                          */
525         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
526                                          * vm_ops->map_pages() sets up a page
527                                          * table from atomic context.
528                                          * do_fault_around() pre-allocates
529                                          * page table to avoid allocation from
530                                          * atomic context.
531                                          */
532 };
533
534 /* page entry size for vm->huge_fault() */
535 enum page_entry_size {
536         PE_SIZE_PTE = 0,
537         PE_SIZE_PMD,
538         PE_SIZE_PUD,
539 };
540
541 /*
542  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
543  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
544  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
545  */
546 struct vm_operations_struct {
547         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
548         /**
549          * @close: Called when the VMA is being removed from the MM.
550          * Context: User context.  May sleep.  Caller holds mmap_lock.
551          */
552         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
553         /* Called any time before splitting to check if it's allowed */
554         int (*may_split)(struct vm_area_struct *area, unsigned long addr);
555         int (*mremap)(struct vm_area_struct *area);
556         /*
557          * Called by mprotect() to make driver-specific permission
558          * checks before mprotect() is finalised.   The VMA must not
559          * be modified.  Returns 0 if mprotect() can proceed.
560          */
561         int (*mprotect)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
562                         unsigned long end, unsigned long newflags);
563         vm_fault_t (*fault)(struct vm_fault *vmf);
564         vm_fault_t (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf,
565                         enum page_entry_size pe_size);
566         vm_fault_t (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
567                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
568         unsigned long (*pagesize)(struct vm_area_struct * area);
569
570         /* notification that a previously read-only page is about to become
571          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
572         vm_fault_t (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
573
574         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
575         vm_fault_t (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
576
577         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
578          * for use by special VMAs. See also generic_access_phys() for a generic
579          * implementation useful for any iomem mapping.
580          */
581         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
582                       void *buf, int len, int write);
583
584         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
585          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
586          * vma to be dumped unconditionally. */
587         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
588
589 #ifdef CONFIG_NUMA
590         /*
591          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
592          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
593          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
594          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
595          * mempolicy.
596          */
597         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
598
599         /*
600          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
601          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
602          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
603          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
604          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_lock.
605          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
606          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
607          * policy.
608          */
609         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
610                                         unsigned long addr);
611 #endif
612         /*
613          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
614          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
615          * (using pte_page()) would not find the correct page.
616          */
617         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
618                                           unsigned long addr);
619 };
620
621 static inline void vma_init(struct vm_area_struct *vma, struct mm_struct *mm)
622 {
623         static const struct vm_operations_struct dummy_vm_ops = {};
624
625         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
626         vma->vm_mm = mm;
627         vma->vm_ops = &dummy_vm_ops;
628         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
629 }
630
631 static inline void vma_set_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
632 {
633         vma->vm_ops = NULL;
634 }
635
636 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
637 {
638         return !vma->vm_ops;
639 }
640
641 static inline bool vma_is_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
642 {
643         int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
644
645         if (!maybe_stack)
646                 return false;
647
648         if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
649                                                 VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
650                 return true;
651
652         return false;
653 }
654
655 static inline bool vma_is_foreign(struct vm_area_struct *vma)
656 {
657         if (!current->mm)
658                 return true;
659
660         if (current->mm != vma->vm_mm)
661                 return true;
662
663         return false;
664 }
665
666 static inline bool vma_is_accessible(struct vm_area_struct *vma)
667 {
668         return vma->vm_flags & VM_ACCESS_FLAGS;
669 }
670
671 static inline
672 struct vm_area_struct *vma_find(struct vma_iterator *vmi, unsigned long max)
673 {
674         return mas_find(&vmi->mas, max);
675 }
676
677 static inline struct vm_area_struct *vma_next(struct vma_iterator *vmi)
678 {
679         /*
680          * Uses vma_find() to get the first VMA when the iterator starts.
681          * Calling mas_next() could skip the first entry.
682          */
683         return vma_find(vmi, ULONG_MAX);
684 }
685
686 static inline struct vm_area_struct *vma_prev(struct vma_iterator *vmi)
687 {
688         return mas_prev(&vmi->mas, 0);
689 }
690
691 static inline unsigned long vma_iter_addr(struct vma_iterator *vmi)
692 {
693         return vmi->mas.index;
694 }
695
696 #define for_each_vma(__vmi, __vma)                                      \
697         while (((__vma) = vma_next(&(__vmi))) != NULL)
698
699 /* The MM code likes to work with exclusive end addresses */
700 #define for_each_vma_range(__vmi, __vma, __end)                         \
701         while (((__vma) = vma_find(&(__vmi), (__end) - 1)) != NULL)
702
703 #ifdef CONFIG_SHMEM
704 /*
705  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
706  * paths in userfault.
707  */
708 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
709 bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma);
710 #else
711 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
712 static inline bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
713 #endif
714
715 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
716
717 /* flush_tlb_range() takes a vma, not a mm, and can care about flags */
718 #define TLB_FLUSH_VMA(mm,flags) { .vm_mm = (mm), .vm_flags = (flags) }
719
720 struct mmu_gather;
721 struct inode;
722
723 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
724 {
725         if (!PageHead(page))
726                 return 0;
727         return page[1].compound_order;
728 }
729
730 /**
731  * folio_order - The allocation order of a folio.
732  * @folio: The folio.
733  *
734  * A folio is composed of 2^order pages.  See get_order() for the definition
735  * of order.
736  *
737  * Return: The order of the folio.
738  */
739 static inline unsigned int folio_order(struct folio *folio)
740 {
741         if (!folio_test_large(folio))
742                 return 0;
743         return folio->_folio_order;
744 }
745
746 #include <linux/huge_mm.h>
747
748 /*
749  * Methods to modify the page usage count.
750  *
751  * What counts for a page usage:
752  * - cache mapping   (page->mapping)
753  * - private data    (page->private)
754  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
755  *   is counted separately
756  *
757  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
758  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
759  */
760
761 /*
762  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
763  */
764 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
765 {
766         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
767         return page_ref_dec_and_test(page);
768 }
769
770 static inline int folio_put_testzero(struct folio *folio)
771 {
772         return put_page_testzero(&folio->page);
773 }
774
775 /*
776  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
777  * that is the case.
778  * This can be called when MMU is off so it must not access
779  * any of the virtual mappings.
780  */
781 static inline bool get_page_unless_zero(struct page *page)
782 {
783         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
784 }
785
786 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
787
788 enum {
789         REGION_INTERSECTS,
790         REGION_DISJOINT,
791         REGION_MIXED,
792 };
793
794 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
795                       unsigned long desc);
796
797 /* Support for virtually mapped pages */
798 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
799 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
800
801 /*
802  * Determine if an address is within the vmalloc range
803  *
804  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
805  * is no special casing required.
806  */
807
808 #ifndef is_ioremap_addr
809 #define is_ioremap_addr(x) is_vmalloc_addr(x)
810 #endif
811
812 #ifdef CONFIG_MMU
813 extern bool is_vmalloc_addr(const void *x);
814 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
815 #else
816 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
817 {
818         return false;
819 }
820 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
821 {
822         return 0;
823 }
824 #endif
825
826 /*
827  * How many times the entire folio is mapped as a single unit (eg by a
828  * PMD or PUD entry).  This is probably not what you want, except for
829  * debugging purposes - it does not include PTE-mapped sub-pages; look
830  * at folio_mapcount() or page_mapcount() or total_mapcount() instead.
831  */
832 static inline int folio_entire_mapcount(struct folio *folio)
833 {
834         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_large(folio), folio);
835         return atomic_read(folio_mapcount_ptr(folio)) + 1;
836 }
837
838 /*
839  * Mapcount of compound page as a whole, does not include mapped sub-pages.
840  * Must be called only on head of compound page.
841  */
842 static inline int head_compound_mapcount(struct page *head)
843 {
844         return atomic_read(compound_mapcount_ptr(head)) + 1;
845 }
846
847 /*
848  * If a 16GB hugetlb page were mapped by PTEs of all of its 4kB sub-pages,
849  * its subpages_mapcount would be 0x400000: choose the COMPOUND_MAPPED bit
850  * above that range, instead of 2*(PMD_SIZE/PAGE_SIZE).  Hugetlb currently
851  * leaves subpages_mapcount at 0, but avoid surprise if it participates later.
852  */
853 #define COMPOUND_MAPPED 0x800000
854 #define SUBPAGES_MAPPED (COMPOUND_MAPPED - 1)
855
856 /*
857  * Number of sub-pages mapped by PTE, does not include compound mapcount.
858  * Must be called only on head of compound page.
859  */
860 static inline int head_subpages_mapcount(struct page *head)
861 {
862         return atomic_read(subpages_mapcount_ptr(head)) & SUBPAGES_MAPPED;
863 }
864
865 /*
866  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
867  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
868  * and atomic_add_negative(-1).
869  */
870 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
871 {
872         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
873 }
874
875 /*
876  * Mapcount of 0-order page; when compound sub-page, includes
877  * compound_mapcount of compound_head of page.
878  *
879  * Result is undefined for pages which cannot be mapped into userspace.
880  * For example SLAB or special types of pages. See function page_has_type().
881  * They use this place in struct page differently.
882  */
883 static inline int page_mapcount(struct page *page)
884 {
885         int mapcount = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
886
887         if (likely(!PageCompound(page)))
888                 return mapcount;
889         page = compound_head(page);
890         return head_compound_mapcount(page) + mapcount;
891 }
892
893 int total_compound_mapcount(struct page *head);
894
895 /**
896  * folio_mapcount() - Calculate the number of mappings of this folio.
897  * @folio: The folio.
898  *
899  * A large folio tracks both how many times the entire folio is mapped,
900  * and how many times each individual page in the folio is mapped.
901  * This function calculates the total number of times the folio is
902  * mapped.
903  *
904  * Return: The number of times this folio is mapped.
905  */
906 static inline int folio_mapcount(struct folio *folio)
907 {
908         if (likely(!folio_test_large(folio)))
909                 return atomic_read(&folio->_mapcount) + 1;
910         return total_compound_mapcount(&folio->page);
911 }
912
913 static inline int total_mapcount(struct page *page)
914 {
915         if (likely(!PageCompound(page)))
916                 return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
917         return total_compound_mapcount(compound_head(page));
918 }
919
920 static inline bool folio_large_is_mapped(struct folio *folio)
921 {
922         /*
923          * Reading folio_mapcount_ptr() below could be omitted if hugetlb
924          * participated in incrementing subpages_mapcount when compound mapped.
925          */
926         return atomic_read(folio_subpages_mapcount_ptr(folio)) > 0 ||
927                 atomic_read(folio_mapcount_ptr(folio)) >= 0;
928 }
929
930 /**
931  * folio_mapped - Is this folio mapped into userspace?
932  * @folio: The folio.
933  *
934  * Return: True if any page in this folio is referenced by user page tables.
935  */
936 static inline bool folio_mapped(struct folio *folio)
937 {
938         if (likely(!folio_test_large(folio)))
939                 return atomic_read(&folio->_mapcount) >= 0;
940         return folio_large_is_mapped(folio);
941 }
942
943 /*
944  * Return true if this page is mapped into pagetables.
945  * For compound page it returns true if any sub-page of compound page is mapped,
946  * even if this particular sub-page is not itself mapped by any PTE or PMD.
947  */
948 static inline bool page_mapped(struct page *page)
949 {
950         if (likely(!PageCompound(page)))
951                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
952         return folio_large_is_mapped(page_folio(page));
953 }
954
955 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
956 {
957         struct page *page = virt_to_page(x);
958
959         return compound_head(page);
960 }
961
962 static inline struct folio *virt_to_folio(const void *x)
963 {
964         struct page *page = virt_to_page(x);
965
966         return page_folio(page);
967 }
968
969 void __folio_put(struct folio *folio);
970
971 void put_pages_list(struct list_head *pages);
972
973 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
974 void folio_copy(struct folio *dst, struct folio *src);
975
976 unsigned long nr_free_buffer_pages(void);
977
978 /*
979  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
980  * prototype for that function and accessor functions.
981  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
982  */
983 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
984
985 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
986 enum compound_dtor_id {
987         NULL_COMPOUND_DTOR,
988         COMPOUND_PAGE_DTOR,
989 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
990         HUGETLB_PAGE_DTOR,
991 #endif
992 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
993         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
994 #endif
995         NR_COMPOUND_DTORS,
996 };
997 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[NR_COMPOUND_DTORS];
998
999 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
1000                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1001 {
1002         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
1003         page[1].compound_dtor = compound_dtor;
1004 }
1005
1006 static inline void folio_set_compound_dtor(struct folio *folio,
1007                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1008 {
1009         VM_BUG_ON_FOLIO(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, folio);
1010         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1011 }
1012
1013 void destroy_large_folio(struct folio *folio);
1014
1015 static inline int head_compound_pincount(struct page *head)
1016 {
1017         return atomic_read(compound_pincount_ptr(head));
1018 }
1019
1020 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
1021 {
1022         page[1].compound_order = order;
1023 #ifdef CONFIG_64BIT
1024         page[1].compound_nr = 1U << order;
1025 #endif
1026 }
1027
1028 /*
1029  * folio_set_compound_order is generally passed a non-zero order to
1030  * initialize a large folio.  However, hugetlb code abuses this by
1031  * passing in zero when 'dissolving' a large folio.
1032  */
1033 static inline void folio_set_compound_order(struct folio *folio,
1034                 unsigned int order)
1035 {
1036         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_large(folio), folio);
1037
1038         folio->_folio_order = order;
1039 #ifdef CONFIG_64BIT
1040         folio->_folio_nr_pages = order ? 1U << order : 0;
1041 #endif
1042 }
1043
1044 /* Returns the number of pages in this potentially compound page. */
1045 static inline unsigned long compound_nr(struct page *page)
1046 {
1047         if (!PageHead(page))
1048                 return 1;
1049 #ifdef CONFIG_64BIT
1050         return page[1].compound_nr;
1051 #else
1052         return 1UL << compound_order(page);
1053 #endif
1054 }
1055
1056 /* Returns the number of bytes in this potentially compound page. */
1057 static inline unsigned long page_size(struct page *page)
1058 {
1059         return PAGE_SIZE << compound_order(page);
1060 }
1061
1062 /* Returns the number of bits needed for the number of bytes in a page */
1063 static inline unsigned int page_shift(struct page *page)
1064 {
1065         return PAGE_SHIFT + compound_order(page);
1066 }
1067
1068 /**
1069  * thp_order - Order of a transparent huge page.
1070  * @page: Head page of a transparent huge page.
1071  */
1072 static inline unsigned int thp_order(struct page *page)
1073 {
1074         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
1075         return compound_order(page);
1076 }
1077
1078 /**
1079  * thp_nr_pages - The number of regular pages in this huge page.
1080  * @page: The head page of a huge page.
1081  */
1082 static inline int thp_nr_pages(struct page *page)
1083 {
1084         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
1085         return compound_nr(page);
1086 }
1087
1088 /**
1089  * thp_size - Size of a transparent huge page.
1090  * @page: Head page of a transparent huge page.
1091  *
1092  * Return: Number of bytes in this page.
1093  */
1094 static inline unsigned long thp_size(struct page *page)
1095 {
1096         return PAGE_SIZE << thp_order(page);
1097 }
1098
1099 void free_compound_page(struct page *page);
1100
1101 #ifdef CONFIG_MMU
1102 /*
1103  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
1104  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
1105  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
1106  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
1107  */
1108 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
1109 {
1110         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
1111                 pte = pte_mkwrite(pte);
1112         return pte;
1113 }
1114
1115 vm_fault_t do_set_pmd(struct vm_fault *vmf, struct page *page);
1116 void do_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct page *page, unsigned long addr);
1117
1118 vm_fault_t finish_fault(struct vm_fault *vmf);
1119 vm_fault_t finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
1120 #endif
1121
1122 /*
1123  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
1124  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
1125  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
1126  * only one copy in memory, at most, normally.
1127  *
1128  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
1129  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
1130  *   freelist management in the buddy allocator.
1131  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
1132  *
1133  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
1134  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
1135  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
1136  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
1137  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
1138  *
1139  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
1140  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
1141  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
1142  * and page->virtual store page management information, but all other fields
1143  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
1144  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
1145  * subsequently been given references to it.
1146  *
1147  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
1148  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
1149  * The following discussion applies only to them.
1150  *
1151  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
1152  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
1153  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
1154  * into the filesystem to release these pages.
1155  *
1156  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
1157  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
1158  * in units of PAGE_SIZE.
1159  *
1160  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
1161  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
1162  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
1163  *
1164  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
1165  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
1166  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
1167  *
1168  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
1169  * rooted at mapping->i_pages, and indexed by offset.
1170  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
1171  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
1172  *
1173  * All pagecache pages may be subject to I/O:
1174  * - inode pages may need to be read from disk,
1175  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
1176  *   to be written back to the inode on disk,
1177  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
1178  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
1179  *   back into memory.
1180  */
1181
1182 #if defined(CONFIG_ZONE_DEVICE) && defined(CONFIG_FS_DAX)
1183 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(devmap_managed_key);
1184
1185 bool __put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs);
1186 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1187 {
1188         if (!static_branch_unlikely(&devmap_managed_key))
1189                 return false;
1190         if (!is_zone_device_page(page))
1191                 return false;
1192         return __put_devmap_managed_page_refs(page, refs);
1193 }
1194 #else /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1195 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1196 {
1197         return false;
1198 }
1199 #endif /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1200
1201 static inline bool put_devmap_managed_page(struct page *page)
1202 {
1203         return put_devmap_managed_page_refs(page, 1);
1204 }
1205
1206 /* 127: arbitrary random number, small enough to assemble well */
1207 #define folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio) \
1208         ((unsigned int) folio_ref_count(folio) + 127u <= 127u)
1209
1210 /**
1211  * folio_get - Increment the reference count on a folio.
1212  * @folio: The folio.
1213  *
1214  * Context: May be called in any context, as long as you know that
1215  * you have a refcount on the folio.  If you do not already have one,
1216  * folio_try_get() may be the right interface for you to use.
1217  */
1218 static inline void folio_get(struct folio *folio)
1219 {
1220         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio), folio);
1221         folio_ref_inc(folio);
1222 }
1223
1224 static inline void get_page(struct page *page)
1225 {
1226         folio_get(page_folio(page));
1227 }
1228
1229 int __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags);
1230
1231 static inline __must_check bool try_get_page(struct page *page)
1232 {
1233         page = compound_head(page);
1234         if (WARN_ON_ONCE(page_ref_count(page) <= 0))
1235                 return false;
1236         page_ref_inc(page);
1237         return true;
1238 }
1239
1240 /**
1241  * folio_put - Decrement the reference count on a folio.
1242  * @folio: The folio.
1243  *
1244  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1245  * released back to the page allocator and may be used by another
1246  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1247  * after calling folio_put() unless you can be sure that it wasn't the
1248  * last reference.
1249  *
1250  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1251  * context.  May be called while holding a spinlock.
1252  */
1253 static inline void folio_put(struct folio *folio)
1254 {
1255         if (folio_put_testzero(folio))
1256                 __folio_put(folio);
1257 }
1258
1259 /**
1260  * folio_put_refs - Reduce the reference count on a folio.
1261  * @folio: The folio.
1262  * @refs: The amount to subtract from the folio's reference count.
1263  *
1264  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1265  * released back to the page allocator and may be used by another
1266  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1267  * after calling folio_put_refs() unless you can be sure that these weren't
1268  * the last references.
1269  *
1270  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1271  * context.  May be called while holding a spinlock.
1272  */
1273 static inline void folio_put_refs(struct folio *folio, int refs)
1274 {
1275         if (folio_ref_sub_and_test(folio, refs))
1276                 __folio_put(folio);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * union release_pages_arg - an array of pages or folios
1281  *
1282  * release_pages() releases a simple array of multiple pages, and
1283  * accepts various different forms of said page array: either
1284  * a regular old boring array of pages, an array of folios, or
1285  * an array of encoded page pointers.
1286  *
1287  * The transparent union syntax for this kind of "any of these
1288  * argument types" is all kinds of ugly, so look away.
1289  */
1290 typedef union {
1291         struct page **pages;
1292         struct folio **folios;
1293         struct encoded_page **encoded_pages;
1294 } release_pages_arg __attribute__ ((__transparent_union__));
1295
1296 void release_pages(release_pages_arg, int nr);
1297
1298 /**
1299  * folios_put - Decrement the reference count on an array of folios.
1300  * @folios: The folios.
1301  * @nr: How many folios there are.
1302  *
1303  * Like folio_put(), but for an array of folios.  This is more efficient
1304  * than writing the loop yourself as it will optimise the locks which
1305  * need to be taken if the folios are freed.
1306  *
1307  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1308  * context.  May be called while holding a spinlock.
1309  */
1310 static inline void folios_put(struct folio **folios, unsigned int nr)
1311 {
1312         release_pages(folios, nr);
1313 }
1314
1315 static inline void put_page(struct page *page)
1316 {
1317         struct folio *folio = page_folio(page);
1318
1319         /*
1320          * For some devmap managed pages we need to catch refcount transition
1321          * from 2 to 1:
1322          */
1323         if (put_devmap_managed_page(&folio->page))
1324                 return;
1325         folio_put(folio);
1326 }
1327
1328 /*
1329  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS, and the associated functions that use it, overload
1330  * the page's refcount so that two separate items are tracked: the original page
1331  * reference count, and also a new count of how many pin_user_pages() calls were
1332  * made against the page. ("gup-pinned" is another term for the latter).
1333  *
1334  * With this scheme, pin_user_pages() becomes special: such pages are marked as
1335  * distinct from normal pages. As such, the unpin_user_page() call (and its
1336  * variants) must be used in order to release gup-pinned pages.
1337  *
1338  * Choice of value:
1339  *
1340  * By making GUP_PIN_COUNTING_BIAS a power of two, debugging of page reference
1341  * counts with respect to pin_user_pages() and unpin_user_page() becomes
1342  * simpler, due to the fact that adding an even power of two to the page
1343  * refcount has the effect of using only the upper N bits, for the code that
1344  * counts up using the bias value. This means that the lower bits are left for
1345  * the exclusive use of the original code that increments and decrements by one
1346  * (or at least, by much smaller values than the bias value).
1347  *
1348  * Of course, once the lower bits overflow into the upper bits (and this is
1349  * OK, because subtraction recovers the original values), then visual inspection
1350  * no longer suffices to directly view the separate counts. However, for normal
1351  * applications that don't have huge page reference counts, this won't be an
1352  * issue.
1353  *
1354  * Locking: the lockless algorithm described in folio_try_get_rcu()
1355  * provides safe operation for get_user_pages(), page_mkclean() and
1356  * other calls that race to set up page table entries.
1357  */
1358 #define GUP_PIN_COUNTING_BIAS (1U << 10)
1359
1360 void unpin_user_page(struct page *page);
1361 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
1362                                  bool make_dirty);
1363 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
1364                                       bool make_dirty);
1365 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages);
1366
1367 static inline bool is_cow_mapping(vm_flags_t flags)
1368 {
1369         return (flags & (VM_SHARED | VM_MAYWRITE)) == VM_MAYWRITE;
1370 }
1371
1372 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
1373 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1374 #endif
1375
1376 /*
1377  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
1378  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
1379  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
1380  * node id available in page flags.
1381  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
1382  * pages in a zone.
1383  */
1384 static inline int page_zone_id(struct page *page)
1385 {
1386         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
1387 }
1388
1389 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1390 extern int page_to_nid(const struct page *page);
1391 #else
1392 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
1393 {
1394         struct page *p = (struct page *)page;
1395
1396         return (PF_POISONED_CHECK(p)->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
1397 }
1398 #endif
1399
1400 static inline int folio_nid(const struct folio *folio)
1401 {
1402         return page_to_nid(&folio->page);
1403 }
1404
1405 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1406 /* page access time bits needs to hold at least 4 seconds */
1407 #define PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS       12
1408 #if LAST_CPUPID_SHIFT < PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS
1409 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS                                \
1410         (PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS - LAST_CPUPID_SHIFT)
1411 #else
1412 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS        0
1413 #endif
1414
1415 #define PAGE_ACCESS_TIME_MASK                           \
1416         (LAST_CPUPID_MASK << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS)
1417
1418 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
1419 {
1420         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
1421 }
1422
1423 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1424 {
1425         return cpupid & LAST__PID_MASK;
1426 }
1427
1428 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1429 {
1430         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
1431 }
1432
1433 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1434 {
1435         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
1436 }
1437
1438 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1439 {
1440         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
1441 }
1442
1443 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
1444 {
1445         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
1446 }
1447
1448 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
1449 {
1450         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
1451 }
1452
1453 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
1454 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1455 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1456 {
1457         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
1458 }
1459
1460 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1461 {
1462         return page->_last_cpupid;
1463 }
1464 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1465 {
1466         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
1467 }
1468 #else
1469 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1470 {
1471         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
1472 }
1473
1474 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
1475
1476 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1477 {
1478         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
1479 }
1480 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
1481
1482 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1483 {
1484         int last_time;
1485
1486         last_time = page_cpupid_xchg_last(page, time >> PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS);
1487         return last_time << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS;
1488 }
1489 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
1490 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1491 {
1492         return page_to_nid(page); /* XXX */
1493 }
1494
1495 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1496 {
1497         return 0;
1498 }
1499
1500 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1501 {
1502         return page_to_nid(page); /* XXX */
1503 }
1504
1505 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1506 {
1507         return -1;
1508 }
1509
1510 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1511 {
1512         return -1;
1513 }
1514
1515 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1516 {
1517         return -1;
1518 }
1519
1520 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
1521 {
1522         return -1;
1523 }
1524
1525 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1526 {
1527         return true;
1528 }
1529
1530 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1531 {
1532 }
1533
1534 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
1535 {
1536         return false;
1537 }
1538 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1539
1540 #if defined(CONFIG_KASAN_SW_TAGS) || defined(CONFIG_KASAN_HW_TAGS)
1541
1542 /*
1543  * KASAN per-page tags are stored xor'ed with 0xff. This allows to avoid
1544  * setting tags for all pages to native kernel tag value 0xff, as the default
1545  * value 0x00 maps to 0xff.
1546  */
1547
1548 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1549 {
1550         u8 tag = 0xff;
1551
1552         if (kasan_enabled()) {
1553                 tag = (page->flags >> KASAN_TAG_PGSHIFT) & KASAN_TAG_MASK;
1554                 tag ^= 0xff;
1555         }
1556
1557         return tag;
1558 }
1559
1560 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag)
1561 {
1562         unsigned long old_flags, flags;
1563
1564         if (!kasan_enabled())
1565                 return;
1566
1567         tag ^= 0xff;
1568         old_flags = READ_ONCE(page->flags);
1569         do {
1570                 flags = old_flags;
1571                 flags &= ~(KASAN_TAG_MASK << KASAN_TAG_PGSHIFT);
1572                 flags |= (tag & KASAN_TAG_MASK) << KASAN_TAG_PGSHIFT;
1573         } while (unlikely(!try_cmpxchg(&page->flags, &old_flags, flags)));
1574 }
1575
1576 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page)
1577 {
1578         if (kasan_enabled())
1579                 page_kasan_tag_set(page, 0xff);
1580 }
1581
1582 #else /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1583
1584 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1585 {
1586         return 0xff;
1587 }
1588
1589 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag) { }
1590 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page) { }
1591
1592 #endif /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1593
1594 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
1595 {
1596         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
1597 }
1598
1599 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
1600 {
1601         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
1602 }
1603
1604 static inline struct zone *folio_zone(const struct folio *folio)
1605 {
1606         return page_zone(&folio->page);
1607 }
1608
1609 static inline pg_data_t *folio_pgdat(const struct folio *folio)
1610 {
1611         return page_pgdat(&folio->page);
1612 }
1613
1614 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1615 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
1616 {
1617         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
1618         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
1619 }
1620
1621 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
1622 {
1623         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
1624 }
1625 #endif
1626
1627 /**
1628  * folio_pfn - Return the Page Frame Number of a folio.
1629  * @folio: The folio.
1630  *
1631  * A folio may contain multiple pages.  The pages have consecutive
1632  * Page Frame Numbers.
1633  *
1634  * Return: The Page Frame Number of the first page in the folio.
1635  */
1636 static inline unsigned long folio_pfn(struct folio *folio)
1637 {
1638         return page_to_pfn(&folio->page);
1639 }
1640
1641 static inline struct folio *pfn_folio(unsigned long pfn)
1642 {
1643         return page_folio(pfn_to_page(pfn));
1644 }
1645
1646 static inline atomic_t *folio_pincount_ptr(struct folio *folio)
1647 {
1648         return &folio_page(folio, 1)->compound_pincount;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * folio_maybe_dma_pinned - Report if a folio may be pinned for DMA.
1653  * @folio: The folio.
1654  *
1655  * This function checks if a folio has been pinned via a call to
1656  * a function in the pin_user_pages() family.
1657  *
1658  * For small folios, the return value is partially fuzzy: false is not fuzzy,
1659  * because it means "definitely not pinned for DMA", but true means "probably
1660  * pinned for DMA, but possibly a false positive due to having at least
1661  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS worth of normal folio references".
1662  *
1663  * False positives are OK, because: a) it's unlikely for a folio to
1664  * get that many refcounts, and b) all the callers of this routine are
1665  * expected to be able to deal gracefully with a false positive.
1666  *
1667  * For large folios, the result will be exactly correct. That's because
1668  * we have more tracking data available: the compound_pincount is used
1669  * instead of the GUP_PIN_COUNTING_BIAS scheme.
1670  *
1671  * For more information, please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst.
1672  *
1673  * Return: True, if it is likely that the page has been "dma-pinned".
1674  * False, if the page is definitely not dma-pinned.
1675  */
1676 static inline bool folio_maybe_dma_pinned(struct folio *folio)
1677 {
1678         if (folio_test_large(folio))
1679                 return atomic_read(folio_pincount_ptr(folio)) > 0;
1680
1681         /*
1682          * folio_ref_count() is signed. If that refcount overflows, then
1683          * folio_ref_count() returns a negative value, and callers will avoid
1684          * further incrementing the refcount.
1685          *
1686          * Here, for that overflow case, use the sign bit to count a little
1687          * bit higher via unsigned math, and thus still get an accurate result.
1688          */
1689         return ((unsigned int)folio_ref_count(folio)) >=
1690                 GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
1691 }
1692
1693 static inline bool page_maybe_dma_pinned(struct page *page)
1694 {
1695         return folio_maybe_dma_pinned(page_folio(page));
1696 }
1697
1698 /*
1699  * This should most likely only be called during fork() to see whether we
1700  * should break the cow immediately for an anon page on the src mm.
1701  *
1702  * The caller has to hold the PT lock and the vma->vm_mm->->write_protect_seq.
1703  */
1704 static inline bool page_needs_cow_for_dma(struct vm_area_struct *vma,
1705                                           struct page *page)
1706 {
1707         VM_BUG_ON(!(raw_read_seqcount(&vma->vm_mm->write_protect_seq) & 1));
1708
1709         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, &vma->vm_mm->flags))
1710                 return false;
1711
1712         return page_maybe_dma_pinned(page);
1713 }
1714
1715 /* MIGRATE_CMA and ZONE_MOVABLE do not allow pin pages */
1716 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1717 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1718 {
1719 #ifdef CONFIG_CMA
1720         int mt = get_pageblock_migratetype(page);
1721
1722         if (mt == MIGRATE_CMA || mt == MIGRATE_ISOLATE)
1723                 return false;
1724 #endif
1725         /* The zero page may always be pinned */
1726         if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
1727                 return true;
1728
1729         /* Coherent device memory must always allow eviction. */
1730         if (is_device_coherent_page(page))
1731                 return false;
1732
1733         /* Otherwise, non-movable zone pages can be pinned. */
1734         return !is_zone_movable_page(page);
1735 }
1736 #else
1737 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1738 {
1739         return true;
1740 }
1741 #endif
1742
1743 static inline bool folio_is_longterm_pinnable(struct folio *folio)
1744 {
1745         return is_longterm_pinnable_page(&folio->page);
1746 }
1747
1748 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
1749 {
1750         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
1751         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
1752 }
1753
1754 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
1755 {
1756         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
1757         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
1758 }
1759
1760 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
1761         unsigned long node, unsigned long pfn)
1762 {
1763         set_page_zone(page, zone);
1764         set_page_node(page, node);
1765 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1766         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
1767 #endif
1768 }
1769
1770 /**
1771  * folio_nr_pages - The number of pages in the folio.
1772  * @folio: The folio.
1773  *
1774  * Return: A positive power of two.
1775  */
1776 static inline long folio_nr_pages(struct folio *folio)
1777 {
1778         if (!folio_test_large(folio))
1779                 return 1;
1780 #ifdef CONFIG_64BIT
1781         return folio->_folio_nr_pages;
1782 #else
1783         return 1L << folio->_folio_order;
1784 #endif
1785 }
1786
1787 /**
1788  * folio_next - Move to the next physical folio.
1789  * @folio: The folio we're currently operating on.
1790  *
1791  * If you have physically contiguous memory which may span more than
1792  * one folio (eg a &struct bio_vec), use this function to move from one
1793  * folio to the next.  Do not use it if the memory is only virtually
1794  * contiguous as the folios are almost certainly not adjacent to each
1795  * other.  This is the folio equivalent to writing ``page++``.
1796  *
1797  * Context: We assume that the folios are refcounted and/or locked at a
1798  * higher level and do not adjust the reference counts.
1799  * Return: The next struct folio.
1800  */
1801 static inline struct folio *folio_next(struct folio *folio)
1802 {
1803         return (struct folio *)folio_page(folio, folio_nr_pages(folio));
1804 }
1805
1806 /**
1807  * folio_shift - The size of the memory described by this folio.
1808  * @folio: The folio.
1809  *
1810  * A folio represents a number of bytes which is a power-of-two in size.
1811  * This function tells you which power-of-two the folio is.  See also
1812  * folio_size() and folio_order().
1813  *
1814  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
1815  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
1816  * Return: The base-2 logarithm of the size of this folio.
1817  */
1818 static inline unsigned int folio_shift(struct folio *folio)
1819 {
1820         return PAGE_SHIFT + folio_order(folio);
1821 }
1822
1823 /**
1824  * folio_size - The number of bytes in a folio.
1825  * @folio: The folio.
1826  *
1827  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
1828  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
1829  * Return: The number of bytes in this folio.
1830  */
1831 static inline size_t folio_size(struct folio *folio)
1832 {
1833         return PAGE_SIZE << folio_order(folio);
1834 }
1835
1836 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_PAGE_ACCESSIBLE
1837 static inline int arch_make_page_accessible(struct page *page)
1838 {
1839         return 0;
1840 }
1841 #endif
1842
1843 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_FOLIO_ACCESSIBLE
1844 static inline int arch_make_folio_accessible(struct folio *folio)
1845 {
1846         int ret;
1847         long i, nr = folio_nr_pages(folio);
1848
1849         for (i = 0; i < nr; i++) {
1850                 ret = arch_make_page_accessible(folio_page(folio, i));
1851                 if (ret)
1852                         break;
1853         }
1854
1855         return ret;
1856 }
1857 #endif
1858
1859 /*
1860  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
1861  */
1862 #include <linux/vmstat.h>
1863
1864 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
1865 {
1866         return page_to_virt(page);
1867 }
1868
1869 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1870 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
1871 #endif
1872
1873 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1874 static inline void *page_address(const struct page *page)
1875 {
1876         return page->virtual;
1877 }
1878 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
1879 {
1880         page->virtual = address;
1881 }
1882 #define page_address_init()  do { } while(0)
1883 #endif
1884
1885 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
1886 void *page_address(const struct page *page);
1887 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1888 void page_address_init(void);
1889 #endif
1890
1891 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1892 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1893 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1894 #define page_address_init()  do { } while(0)
1895 #endif
1896
1897 static inline void *folio_address(const struct folio *folio)
1898 {
1899         return page_address(&folio->page);
1900 }
1901
1902 extern void *page_rmapping(struct page *page);
1903 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1904
1905 /*
1906  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1907  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1908  */
1909 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1910 {
1911         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1912                 return __page_file_index(page);
1913         return page->index;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * Return true only if the page has been allocated with
1918  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
1919  * met implying that the system is under some pressure.
1920  */
1921 static inline bool page_is_pfmemalloc(const struct page *page)
1922 {
1923         /*
1924          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
1925          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
1926          * they do not need to preserve that information.
1927          */
1928         return (uintptr_t)page->lru.next & BIT(1);
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
1933  * page.
1934  */
1935 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
1936 {
1937         page->lru.next = (void *)BIT(1);
1938 }
1939
1940 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
1941 {
1942         page->lru.next = NULL;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1947  */
1948 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1949
1950 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1951 #define offset_in_thp(page, p)  ((unsigned long)(p) & (thp_size(page) - 1))
1952 #define offset_in_folio(folio, p) ((unsigned long)(p) & (folio_size(folio) - 1))
1953
1954 /*
1955  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1956  * various contexts.
1957  */
1958 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1959
1960 extern void __show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
1961 static void __maybe_unused show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
1962 {
1963         __show_free_areas(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1968  */
1969 struct zap_details {
1970         struct folio *single_folio;     /* Locked folio to be unmapped */
1971         bool even_cows;                 /* Zap COWed private pages too? */
1972         zap_flags_t zap_flags;          /* Extra flags for zapping */
1973 };
1974
1975 /*
1976  * Whether to drop the pte markers, for example, the uffd-wp information for
1977  * file-backed memory.  This should only be specified when we will completely
1978  * drop the page in the mm, either by truncation or unmapping of the vma.  By
1979  * default, the flag is not set.
1980  */
1981 #define  ZAP_FLAG_DROP_MARKER        ((__force zap_flags_t) BIT(0))
1982 /* Set in unmap_vmas() to indicate a final unmap call.  Only used by hugetlb */
1983 #define  ZAP_FLAG_UNMAP              ((__force zap_flags_t) BIT(1))
1984
1985 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1986 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t);
1987 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t);
1988 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t);
1989 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t);
1990 static inline int task_mm_cid(struct task_struct *t)
1991 {
1992         return t->mm_cid;
1993 }
1994 #else
1995 static inline void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t) { }
1996 static inline void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t) { }
1997 static inline void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t) { }
1998 static inline void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t) { }
1999 static inline int task_mm_cid(struct task_struct *t)
2000 {
2001         /*
2002          * Use the processor id as a fall-back when the mm cid feature is
2003          * disabled. This provides functional per-cpu data structure accesses
2004          * in user-space, althrough it won't provide the memory usage benefits.
2005          */
2006         return raw_smp_processor_id();
2007 }
2008 #endif
2009
2010 #ifdef CONFIG_MMU
2011 extern bool can_do_mlock(void);
2012 #else
2013 static inline bool can_do_mlock(void) { return false; }
2014 #endif
2015 extern int user_shm_lock(size_t, struct ucounts *);
2016 extern void user_shm_unlock(size_t, struct ucounts *);
2017
2018 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2019                              pte_t pte);
2020 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2021                                 pmd_t pmd);
2022
2023 void zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2024                   unsigned long size);
2025 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2026                     unsigned long size);
2027 void zap_page_range_single(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2028                            unsigned long size, struct zap_details *details);
2029 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct maple_tree *mt,
2030                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start,
2031                 unsigned long end);
2032
2033 struct mmu_notifier_range;
2034
2035 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
2036                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
2037 int
2038 copy_page_range(struct vm_area_struct *dst_vma, struct vm_area_struct *src_vma);
2039 int follow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2040                pte_t **ptepp, spinlock_t **ptlp);
2041 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2042         unsigned long *pfn);
2043 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2044                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
2045 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2046                         void *buf, int len, int write);
2047
2048 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
2049 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
2050 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
2051 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
2052 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
2053
2054 #ifdef CONFIG_MMU
2055 extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2056                                   unsigned long address, unsigned int flags,
2057                                   struct pt_regs *regs);
2058 extern int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
2059                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
2060                             bool *unlocked);
2061 void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2062                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows);
2063 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2064                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
2065 #else
2066 static inline vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2067                                          unsigned long address, unsigned int flags,
2068                                          struct pt_regs *regs)
2069 {
2070         /* should never happen if there's no MMU */
2071         BUG();
2072         return VM_FAULT_SIGBUS;
2073 }
2074 static inline int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2075                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
2076 {
2077         /* should never happen if there's no MMU */
2078         BUG();
2079         return -EFAULT;
2080 }
2081 static inline void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2082                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows) { }
2083 static inline void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2084                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows) { }
2085 #endif
2086
2087 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
2088                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
2089 {
2090         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
2091 }
2092
2093 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
2094                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2095 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2096                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2097 extern int __access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2098                               void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2099
2100 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2101                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2102                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2103                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2104 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2105                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2106                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2107                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2108 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2109                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2110                             struct vm_area_struct **vmas);
2111 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2112                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2113                     struct vm_area_struct **vmas);
2114 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2115                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2116 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2117                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2118
2119 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2120                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2121 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2122                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2123
2124 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc);
2125 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
2126                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim);
2127
2128 struct kvec;
2129 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
2130
2131 bool folio_mark_dirty(struct folio *folio);
2132 bool set_page_dirty(struct page *page);
2133 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
2134
2135 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
2136
2137 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
2138                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
2139                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
2140                 bool need_rmap_locks);
2141
2142 /*
2143  * Flags used by change_protection().  For now we make it a bitmap so
2144  * that we can pass in multiple flags just like parameters.  However
2145  * for now all the callers are only use one of the flags at the same
2146  * time.
2147  */
2148 /*
2149  * Whether we should manually check if we can map individual PTEs writable,
2150  * because something (e.g., COW, uffd-wp) blocks that from happening for all
2151  * PTEs automatically in a writable mapping.
2152  */
2153 #define  MM_CP_TRY_CHANGE_WRITABLE         (1UL << 0)
2154 /* Whether this protection change is for NUMA hints */
2155 #define  MM_CP_PROT_NUMA                   (1UL << 1)
2156 /* Whether this change is for write protecting */
2157 #define  MM_CP_UFFD_WP                     (1UL << 2) /* do wp */
2158 #define  MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE             (1UL << 3) /* Resolve wp */
2159 #define  MM_CP_UFFD_WP_ALL                 (MM_CP_UFFD_WP | \
2160                                             MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE)
2161
2162 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
2163 static inline bool vma_wants_manual_pte_write_upgrade(struct vm_area_struct *vma)
2164 {
2165         /*
2166          * We want to check manually if we can change individual PTEs writable
2167          * if we can't do that automatically for all PTEs in a mapping. For
2168          * private mappings, that's always the case when we have write
2169          * permissions as we properly have to handle COW.
2170          */
2171         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
2172                 return vma_wants_writenotify(vma, vma->vm_page_prot);
2173         return !!(vma->vm_flags & VM_WRITE);
2174
2175 }
2176 bool can_change_pte_writable(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2177                              pte_t pte);
2178 extern unsigned long change_protection(struct mmu_gather *tlb,
2179                               struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2180                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
2181                               unsigned long cp_flags);
2182 extern int mprotect_fixup(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *vma,
2183                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
2184                           unsigned long end, unsigned long newflags);
2185
2186 /*
2187  * doesn't attempt to fault and will return short.
2188  */
2189 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
2190                              unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2191 int pin_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
2192                              unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2193
2194 static inline bool get_user_page_fast_only(unsigned long addr,
2195                         unsigned int gup_flags, struct page **pagep)
2196 {
2197         return get_user_pages_fast_only(addr, 1, gup_flags, pagep) == 1;
2198 }
2199 /*
2200  * per-process(per-mm_struct) statistics.
2201  */
2202 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2203 {
2204         return percpu_counter_read_positive(&mm->rss_stat[member]);
2205 }
2206
2207 void mm_trace_rss_stat(struct mm_struct *mm, int member);
2208
2209 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
2210 {
2211         percpu_counter_add(&mm->rss_stat[member], value);
2212
2213         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2214 }
2215
2216 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2217 {
2218         percpu_counter_inc(&mm->rss_stat[member]);
2219
2220         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2221 }
2222
2223 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2224 {
2225         percpu_counter_dec(&mm->rss_stat[member]);
2226
2227         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2228 }
2229
2230 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
2231 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
2232 {
2233         if (PageSwapBacked(page))
2234                 return MM_SHMEMPAGES;
2235         return MM_FILEPAGES;
2236 }
2237
2238 static inline int mm_counter(struct page *page)
2239 {
2240         if (PageAnon(page))
2241                 return MM_ANONPAGES;
2242         return mm_counter_file(page);
2243 }
2244
2245 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2246 {
2247         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
2248                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
2249                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
2250 }
2251
2252 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2253 {
2254         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
2255 }
2256
2257 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2258 {
2259         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
2260 }
2261
2262 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2263 {
2264         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
2265
2266         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
2267                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
2268 }
2269
2270 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2271 {
2272         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
2273                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
2274 }
2275
2276 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2277 {
2278         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
2279 }
2280
2281 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
2282                                          struct mm_struct *mm)
2283 {
2284         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
2285
2286         if (*maxrss < hiwater_rss)
2287                 *maxrss = hiwater_rss;
2288 }
2289
2290 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2291 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
2292 #else
2293 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2294 {
2295 }
2296 #endif
2297
2298 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2299 static inline int pte_special(pte_t pte)
2300 {
2301         return 0;
2302 }
2303
2304 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
2305 {
2306         return pte;
2307 }
2308 #endif
2309
2310 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
2311 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
2312 {
2313         return 0;
2314 }
2315 #endif
2316
2317 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2318                                spinlock_t **ptl);
2319 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2320                                     spinlock_t **ptl)
2321 {
2322         pte_t *ptep;
2323         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
2324         return ptep;
2325 }
2326
2327 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
2328 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2329                                                 unsigned long address)
2330 {
2331         return 0;
2332 }
2333 #else
2334 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
2335 #endif
2336
2337 #if defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2338 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2339                                                 unsigned long address)
2340 {
2341         return 0;
2342 }
2343 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2344 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2345
2346 #else
2347 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
2348
2349 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2350 {
2351         if (mm_pud_folded(mm))
2352                 return;
2353         atomic_long_add(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2354 }
2355
2356 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2357 {
2358         if (mm_pud_folded(mm))
2359                 return;
2360         atomic_long_sub(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2361 }
2362 #endif
2363
2364 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2365 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
2366                                                 unsigned long address)
2367 {
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2372 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2373
2374 #else
2375 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
2376
2377 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2378 {
2379         if (mm_pmd_folded(mm))
2380                 return;
2381         atomic_long_add(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2382 }
2383
2384 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2385 {
2386         if (mm_pmd_folded(mm))
2387                 return;
2388         atomic_long_sub(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2389 }
2390 #endif
2391
2392 #ifdef CONFIG_MMU
2393 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm)
2394 {
2395         atomic_long_set(&mm->pgtables_bytes, 0);
2396 }
2397
2398 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2399 {
2400         return atomic_long_read(&mm->pgtables_bytes);
2401 }
2402
2403 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2404 {
2405         atomic_long_add(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2406 }
2407
2408 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2409 {
2410         atomic_long_sub(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2411 }
2412 #else
2413
2414 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm) {}
2415 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2416 {
2417         return 0;
2418 }
2419
2420 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2421 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2422 #endif
2423
2424 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd);
2425 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd);
2426
2427 #if defined(CONFIG_MMU)
2428
2429 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2430                 unsigned long address)
2431 {
2432         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
2433                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
2434 }
2435
2436 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2437                 unsigned long address)
2438 {
2439         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
2440                 NULL : pud_offset(p4d, address);
2441 }
2442
2443 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
2444 {
2445         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
2446                 NULL: pmd_offset(pud, address);
2447 }
2448 #endif /* CONFIG_MMU */
2449
2450 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
2451 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
2452 void __init ptlock_cache_init(void);
2453 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
2454 extern void ptlock_free(struct page *page);
2455
2456 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2457 {
2458         return page->ptl;
2459 }
2460 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2461 static inline void ptlock_cache_init(void)
2462 {
2463 }
2464
2465 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
2466 {
2467         return true;
2468 }
2469
2470 static inline void ptlock_free(struct page *page)
2471 {
2472 }
2473
2474 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2475 {
2476         return &page->ptl;
2477 }
2478 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2479
2480 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2481 {
2482         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
2483 }
2484
2485 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
2486 {
2487         /*
2488          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
2489          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
2490          *
2491          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
2492          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
2493          */
2494         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
2495         if (!ptlock_alloc(page))
2496                 return false;
2497         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
2498         return true;
2499 }
2500
2501 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2502 /*
2503  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
2504  */
2505 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2506 {
2507         return &mm->page_table_lock;
2508 }
2509 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
2510 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2511 static inline void ptlock_free(struct page *page) {}
2512 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2513
2514 static inline void pgtable_init(void)
2515 {
2516         ptlock_cache_init();
2517         pgtable_cache_init();
2518 }
2519
2520 static inline bool pgtable_pte_page_ctor(struct page *page)
2521 {
2522         if (!ptlock_init(page))
2523                 return false;
2524         __SetPageTable(page);
2525         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2526         return true;
2527 }
2528
2529 static inline void pgtable_pte_page_dtor(struct page *page)
2530 {
2531         ptlock_free(page);
2532         __ClearPageTable(page);
2533         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2534 }
2535
2536 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
2537 ({                                                      \
2538         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
2539         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
2540         *(ptlp) = __ptl;                                \
2541         spin_lock(__ptl);                               \
2542         __pte;                                          \
2543 })
2544
2545 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
2546         spin_unlock(ptl);                               \
2547         pte_unmap(pte);                                 \
2548 } while (0)
2549
2550 #define pte_alloc(mm, pmd) (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd))
2551
2552 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
2553         (pte_alloc(mm, pmd) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
2554
2555 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
2556         (pte_alloc(mm, pmd) ?                   \
2557                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
2558
2559 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
2560         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd))? \
2561                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
2562
2563 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
2564
2565 static inline struct page *pmd_pgtable_page(pmd_t *pmd)
2566 {
2567         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
2568         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
2569 }
2570
2571 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2572 {
2573         return ptlock_ptr(pmd_pgtable_page(pmd));
2574 }
2575
2576 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page)
2577 {
2578 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2579         page->pmd_huge_pte = NULL;
2580 #endif
2581         return ptlock_init(page);
2582 }
2583
2584 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page)
2585 {
2586 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2587         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
2588 #endif
2589         ptlock_free(page);
2590 }
2591
2592 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_pgtable_page(pmd)->pmd_huge_pte)
2593
2594 #else
2595
2596 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2597 {
2598         return &mm->page_table_lock;
2599 }
2600
2601 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2602 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page) {}
2603
2604 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
2605
2606 #endif
2607
2608 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2609 {
2610         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
2611         spin_lock(ptl);
2612         return ptl;
2613 }
2614
2615 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
2616 {
2617         if (!pmd_ptlock_init(page))
2618                 return false;
2619         __SetPageTable(page);
2620         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2621         return true;
2622 }
2623
2624 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
2625 {
2626         pmd_ptlock_free(page);
2627         __ClearPageTable(page);
2628         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2629 }
2630
2631 /*
2632  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
2633  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
2634  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
2635  * which need to be converted from page_table_lock.
2636  */
2637 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2638 {
2639         return &mm->page_table_lock;
2640 }
2641
2642 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2643 {
2644         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
2645
2646         spin_lock(ptl);
2647         return ptl;
2648 }
2649
2650 extern void __init pagecache_init(void);
2651 extern void free_initmem(void);
2652
2653 /*
2654  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
2655  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
2656  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
2657  * Return pages freed into the buddy system.
2658  */
2659 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
2660                                         int poison, const char *s);
2661
2662 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
2663 extern void mem_init_print_info(void);
2664
2665 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
2666
2667 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
2668 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
2669 {
2670         ClearPageReserved(page);
2671         init_page_count(page);
2672         __free_page(page);
2673         adjust_managed_page_count(page, 1);
2674 }
2675 #define free_highmem_page(page) free_reserved_page(page)
2676
2677 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
2678 {
2679         SetPageReserved(page);
2680         adjust_managed_page_count(page, -1);
2681 }
2682
2683 /*
2684  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
2685  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
2686  * range [0, UCHAR_MAX].
2687  * Return pages freed into the buddy system.
2688  */
2689 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
2690 {
2691         extern char __init_begin[], __init_end[];
2692
2693         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
2694                                   poison, "unused kernel image (initmem)");
2695 }
2696
2697 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
2698 {
2699         int nid;
2700         unsigned long phys_pages = 0;
2701
2702         for_each_online_node(nid)
2703                 phys_pages += node_present_pages(nid);
2704
2705         return phys_pages;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Using memblock node mappings, an architecture may initialise its
2710  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in an
2711  * architecture independent manner.
2712  *
2713  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
2714  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
2715  * free_area_init() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
2716  * usage, an architecture is expected to do something like
2717  *
2718  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
2719  *                                                       max_highmem_pfn};
2720  * for_each_valid_physical_page_range()
2721  *      memblock_add_node(base, size, nid, MEMBLOCK_NONE)
2722  * free_area_init(max_zone_pfns);
2723  */
2724 void free_area_init(unsigned long *max_zone_pfn);
2725 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
2726 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
2727                                                 unsigned long end_pfn);
2728 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2729                                                 unsigned long end_pfn);
2730 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2731                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
2732
2733 #ifndef CONFIG_NUMA
2734 static inline int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2735 {
2736         return 0;
2737 }
2738 #else
2739 /* please see mm/page_alloc.c */
2740 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
2741 #endif
2742
2743 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
2744 extern void memmap_init_range(unsigned long, int, unsigned long,
2745                 unsigned long, unsigned long, enum meminit_context,
2746                 struct vmem_altmap *, int migratetype);
2747 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
2748 extern void calculate_min_free_kbytes(void);
2749 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
2750 extern void mem_init(void);
2751 extern void __init mmap_init(void);
2752
2753 extern void __show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2754 static inline void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2755 {
2756         __show_mem(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2757 }
2758 extern long si_mem_available(void);
2759 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
2760 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
2761 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
2762 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
2763 #endif
2764
2765 extern __printf(3, 4)
2766 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
2767
2768 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
2769
2770 /* page_alloc.c */
2771 extern int min_free_kbytes;
2772 extern int watermark_boost_factor;
2773 extern int watermark_scale_factor;
2774 extern bool arch_has_descending_max_zone_pfns(void);
2775
2776 /* nommu.c */
2777 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
2778 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
2779
2780 /* interval_tree.c */
2781 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
2782                               struct rb_root_cached *root);
2783 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
2784                                     struct vm_area_struct *prev,
2785                                     struct rb_root_cached *root);
2786 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
2787                               struct rb_root_cached *root);
2788 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2789                                 unsigned long start, unsigned long last);
2790 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
2791                                 unsigned long start, unsigned long last);
2792
2793 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
2794         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
2795              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
2796
2797 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
2798                                    struct rb_root_cached *root);
2799 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
2800                                    struct rb_root_cached *root);
2801 struct anon_vma_chain *
2802 anon_vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2803                                   unsigned long start, unsigned long last);
2804 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
2805         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
2806 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
2807 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
2808 #endif
2809
2810 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
2811         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
2812              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
2813
2814 /* mmap.c */
2815 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
2816 extern int __vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2817         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert,
2818         struct vm_area_struct *expand);
2819 static inline int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2820         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert)
2821 {
2822         return __vma_adjust(vma, start, end, pgoff, insert, NULL);
2823 }
2824 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
2825         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
2826         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
2827         struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx, struct anon_vma_name *);
2828 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
2829 extern int __split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2830         unsigned long addr, int new_below);
2831 extern int split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2832         unsigned long addr, int new_below);
2833 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
2834 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
2835 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
2836         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
2837         bool *need_rmap_locks);
2838 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
2839
2840 void vma_mas_store(struct vm_area_struct *vma, struct ma_state *mas);
2841 void vma_mas_remove(struct vm_area_struct *vma, struct ma_state *mas);
2842
2843 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
2844                                     unsigned long new,
2845                                     unsigned long start,
2846                                     unsigned long end_data,
2847                                     unsigned long start_data)
2848 {
2849         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
2850                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
2851                         return -ENOSPC;
2852         }
2853
2854         return 0;
2855 }
2856
2857 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
2858 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
2859
2860 extern int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2861 extern int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2862 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
2863 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
2864
2865 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
2866 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
2867
2868 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
2869                                    const struct vm_special_mapping *sm);
2870 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2871                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2872                                    unsigned long flags,
2873                                    const struct vm_special_mapping *spec);
2874 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
2875 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2876                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2877                                    unsigned long flags, struct page **pages);
2878
2879 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top);
2880 unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
2881
2882 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2883
2884 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
2885         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
2886         struct list_head *uf);
2887 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
2888         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2889         unsigned long pgoff, unsigned long *populate, struct list_head *uf);
2890 extern int do_mas_munmap(struct ma_state *mas, struct mm_struct *mm,
2891                          unsigned long start, size_t len, struct list_head *uf,
2892                          bool downgrade);
2893 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
2894                      struct list_head *uf);
2895 extern int do_madvise(struct mm_struct *mm, unsigned long start, size_t len_in, int behavior);
2896
2897 #ifdef CONFIG_MMU
2898 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
2899                          int ignore_errors);
2900 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
2901 {
2902         /* Ignore errors */
2903         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
2904 }
2905 #else
2906 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
2907 #endif
2908
2909 /* These take the mm semaphore themselves */
2910 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
2911 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2912 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
2913 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
2914         unsigned long, unsigned long,
2915         unsigned long, unsigned long);
2916
2917 struct vm_unmapped_area_info {
2918 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
2919         unsigned long flags;
2920         unsigned long length;
2921         unsigned long low_limit;
2922         unsigned long high_limit;
2923         unsigned long align_mask;
2924         unsigned long align_offset;
2925 };
2926
2927 extern unsigned long vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
2928
2929 /* truncate.c */
2930 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
2931 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
2932                                        loff_t lstart, loff_t lend);
2933 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
2934
2935 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
2936 extern vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
2937 extern vm_fault_t filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2938                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
2939 extern vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
2940
2941 extern unsigned long stack_guard_gap;
2942 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
2943 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2944
2945 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to grow downwards at some places */
2946 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
2947                 unsigned long address);
2948 #if VM_GROWSUP
2949 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2950 #else
2951   #define expand_upwards(vma, address) (0)
2952 #endif
2953
2954 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
2955 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
2956 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
2957                                              struct vm_area_struct **pprev);
2958
2959 /*
2960  * Look up the first VMA which intersects the interval [start_addr, end_addr)
2961  * NULL if none.  Assume start_addr < end_addr.
2962  */
2963 struct vm_area_struct *find_vma_intersection(struct mm_struct *mm,
2964                         unsigned long start_addr, unsigned long end_addr);
2965
2966 /**
2967  * vma_lookup() - Find a VMA at a specific address
2968  * @mm: The process address space.
2969  * @addr: The user address.
2970  *
2971  * Return: The vm_area_struct at the given address, %NULL otherwise.
2972  */
2973 static inline
2974 struct vm_area_struct *vma_lookup(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2975 {
2976         return mtree_load(&mm->mm_mt, addr);
2977 }
2978
2979 static inline unsigned long vm_start_gap(struct vm_area_struct *vma)
2980 {
2981         unsigned long vm_start = vma->vm_start;
2982
2983         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) {
2984                 vm_start -= stack_guard_gap;
2985                 if (vm_start > vma->vm_start)
2986                         vm_start = 0;
2987         }
2988         return vm_start;
2989 }
2990
2991 static inline unsigned long vm_end_gap(struct vm_area_struct *vma)
2992 {
2993         unsigned long vm_end = vma->vm_end;
2994
2995         if (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) {
2996                 vm_end += stack_guard_gap;
2997                 if (vm_end < vma->vm_end)
2998                         vm_end = -PAGE_SIZE;
2999         }
3000         return vm_end;
3001 }
3002
3003 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
3004 {
3005         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
3006 }
3007
3008 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
3009 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
3010                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
3011 {
3012         struct vm_area_struct *vma = vma_lookup(mm, vm_start);
3013
3014         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
3015                 vma = NULL;
3016
3017         return vma;
3018 }
3019
3020 static inline bool range_in_vma(struct vm_area_struct *vma,
3021                                 unsigned long start, unsigned long end)
3022 {
3023         return (vma && vma->vm_start <= start && end <= vma->vm_end);
3024 }
3025
3026 #ifdef CONFIG_MMU
3027 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
3028 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
3029 #else
3030 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
3031 {
3032         return __pgprot(0);
3033 }
3034 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
3035 {
3036         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
3037 }
3038 #endif
3039
3040 void vma_set_file(struct vm_area_struct *vma, struct file *file);
3041
3042 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3043 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
3044                         unsigned long start, unsigned long end);
3045 #endif
3046
3047 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
3048 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
3049                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
3050 int remap_pfn_range_notrack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3051                 unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot);
3052 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
3053 int vm_insert_pages(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3054                         struct page **pages, unsigned long *num);
3055 int vm_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3056                                 unsigned long num);
3057 int vm_map_pages_zero(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3058                                 unsigned long num);
3059 vm_fault_t vmf_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3060                         unsigned long pfn);
3061 vm_fault_t vmf_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3062                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
3063 vm_fault_t vmf_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3064                         pfn_t pfn);
3065 vm_fault_t vmf_insert_mixed_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3066                         pfn_t pfn, pgprot_t pgprot);
3067 vm_fault_t vmf_insert_mixed_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
3068                 unsigned long addr, pfn_t pfn);
3069 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
3070
3071 static inline vm_fault_t vmf_insert_page(struct vm_area_struct *vma,
3072                                 unsigned long addr, struct page *page)
3073 {
3074         int err = vm_insert_page(vma, addr, page);
3075
3076         if (err == -ENOMEM)
3077                 return VM_FAULT_OOM;
3078         if (err < 0 && err != -EBUSY)
3079                 return VM_FAULT_SIGBUS;
3080
3081         return VM_FAULT_NOPAGE;
3082 }
3083
3084 #ifndef io_remap_pfn_range
3085 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
3086                                      unsigned long addr, unsigned long pfn,
3087                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
3088 {
3089         return remap_pfn_range(vma, addr, pfn, size, pgprot_decrypted(prot));
3090 }
3091 #endif
3092
3093 static inline vm_fault_t vmf_error(int err)
3094 {
3095         if (err == -ENOMEM)
3096                 return VM_FAULT_OOM;
3097         return VM_FAULT_SIGBUS;
3098 }
3099
3100 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
3101                          unsigned int foll_flags);
3102
3103 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
3104 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
3105 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
3106 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
3107 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
3108 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
3109                                  * and return without waiting upon it */
3110 #define FOLL_NOFAULT    0x80    /* do not fault in pages */
3111 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
3112 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
3113 #define FOLL_REMOTE     0x2000  /* we are working on non-current tsk/mm */
3114 #define FOLL_ANON       0x8000  /* don't do file mappings */
3115 #define FOLL_LONGTERM   0x10000 /* mapping lifetime is indefinite: see below */
3116 #define FOLL_SPLIT_PMD  0x20000 /* split huge pmd before returning */
3117 #define FOLL_PIN        0x40000 /* pages must be released via unpin_user_page */
3118 #define FOLL_FAST_ONLY  0x80000 /* gup_fast: prevent fall-back to slow gup */
3119 #define FOLL_PCI_P2PDMA 0x100000 /* allow returning PCI P2PDMA pages */
3120 #define FOLL_INTERRUPTIBLE  0x200000 /* allow interrupts from generic signals */
3121
3122 /*
3123  * FOLL_PIN and FOLL_LONGTERM may be used in various combinations with each
3124  * other. Here is what they mean, and how to use them:
3125  *
3126  * FOLL_LONGTERM indicates that the page will be held for an indefinite time
3127  * period _often_ under userspace control.  This is in contrast to
3128  * iov_iter_get_pages(), whose usages are transient.
3129  *
3130  * FIXME: For pages which are part of a filesystem, mappings are subject to the
3131  * lifetime enforced by the filesystem and we need guarantees that longterm
3132  * users like RDMA and V4L2 only establish mappings which coordinate usage with
3133  * the filesystem.  Ideas for this coordination include revoking the longterm
3134  * pin, delaying writeback, bounce buffer page writeback, etc.  As FS DAX was
3135  * added after the problem with filesystems was found FS DAX VMAs are
3136  * specifically failed.  Filesystem pages are still subject to bugs and use of
3137  * FOLL_LONGTERM should be avoided on those pages.
3138  *
3139  * FIXME: Also NOTE that FOLL_LONGTERM is not supported in every GUP call.
3140  * Currently only get_user_pages() and get_user_pages_fast() support this flag
3141  * and calls to get_user_pages_[un]locked are specifically not allowed.  This
3142  * is due to an incompatibility with the FS DAX check and
3143  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
3144  *
3145  * In the CMA case: long term pins in a CMA region would unnecessarily fragment
3146  * that region.  And so, CMA attempts to migrate the page before pinning, when
3147  * FOLL_LONGTERM is specified.
3148  *
3149  * FOLL_PIN indicates that a special kind of tracking (not just page->_refcount,
3150  * but an additional pin counting system) will be invoked. This is intended for
3151  * anything that gets a page reference and then touches page data (for example,
3152  * Direct IO). This lets the filesystem know that some non-file-system entity is
3153  * potentially changing the pages' data. In contrast to FOLL_GET (whose pages
3154  * are released via put_page()), FOLL_PIN pages must be released, ultimately, by
3155  * a call to unpin_user_page().
3156  *
3157  * FOLL_PIN is similar to FOLL_GET: both of these pin pages. They use different
3158  * and separate refcounting mechanisms, however, and that means that each has
3159  * its own acquire and release mechanisms:
3160  *
3161  *     FOLL_GET: get_user_pages*() to acquire, and put_page() to release.
3162  *
3163  *     FOLL_PIN: pin_user_pages*() to acquire, and unpin_user_pages to release.
3164  *
3165  * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive for a given function call.
3166  * (The underlying pages may experience both FOLL_GET-based and FOLL_PIN-based
3167  * calls applied to them, and that's perfectly OK. This is a constraint on the
3168  * callers, not on the pages.)
3169  *
3170  * FOLL_PIN should be set internally by the pin_user_pages*() APIs, never
3171  * directly by the caller. That's in order to help avoid mismatches when
3172  * releasing pages: get_user_pages*() pages must be released via put_page(),
3173  * while pin_user_pages*() pages must be released via unpin_user_page().
3174  *
3175  * Please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for more information.
3176  */
3177
3178 static inline int vm_fault_to_errno(vm_fault_t vm_fault, int foll_flags)
3179 {
3180         if (vm_fault & VM_FAULT_OOM)
3181                 return -ENOMEM;
3182         if (vm_fault & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
3183                 return (foll_flags & FOLL_HWPOISON) ? -EHWPOISON : -EFAULT;
3184         if (vm_fault & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
3185                 return -EFAULT;
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 /*
3190  * Indicates for which pages that are write-protected in the page table,
3191  * whether GUP has to trigger unsharing via FAULT_FLAG_UNSHARE such that the
3192  * GUP pin will remain consistent with the pages mapped into the page tables
3193  * of the MM.
3194  *
3195  * Temporary unmapping of PageAnonExclusive() pages or clearing of
3196  * PageAnonExclusive() has to protect against concurrent GUP:
3197  * * Ordinary GUP: Using the PT lock
3198  * * GUP-fast and fork(): mm->write_protect_seq
3199  * * GUP-fast and KSM or temporary unmapping (swap, migration): see
3200  *    page_try_share_anon_rmap()
3201  *
3202  * Must be called with the (sub)page that's actually referenced via the
3203  * page table entry, which might not necessarily be the head page for a
3204  * PTE-mapped THP.
3205  *
3206  * If the vma is NULL, we're coming from the GUP-fast path and might have
3207  * to fallback to the slow path just to lookup the vma.
3208  */
3209 static inline bool gup_must_unshare(struct vm_area_struct *vma,
3210                                     unsigned int flags, struct page *page)
3211 {
3212         /*
3213          * FOLL_WRITE is implicitly handled correctly as the page table entry
3214          * has to be writable -- and if it references (part of) an anonymous
3215          * folio, that part is required to be marked exclusive.
3216          */
3217         if ((flags & (FOLL_WRITE | FOLL_PIN)) != FOLL_PIN)
3218                 return false;
3219         /*
3220          * Note: PageAnon(page) is stable until the page is actually getting
3221          * freed.
3222          */
3223         if (!PageAnon(page)) {
3224                 /*
3225                  * We only care about R/O long-term pining: R/O short-term
3226                  * pinning does not have the semantics to observe successive
3227                  * changes through the process page tables.
3228                  */
3229                 if (!(flags & FOLL_LONGTERM))
3230                         return false;
3231
3232                 /* We really need the vma ... */
3233                 if (!vma)
3234                         return true;
3235
3236                 /*
3237                  * ... because we only care about writable private ("COW")
3238                  * mappings where we have to break COW early.
3239                  */
3240                 return is_cow_mapping(vma->vm_flags);
3241         }
3242
3243         /* Paired with a memory barrier in page_try_share_anon_rmap(). */
3244         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP))
3245                 smp_rmb();
3246
3247         /*
3248          * Note that PageKsm() pages cannot be exclusive, and consequently,
3249          * cannot get pinned.
3250          */
3251         return !PageAnonExclusive(page);
3252 }
3253
3254 /*
3255  * Indicates whether GUP can follow a PROT_NONE mapped page, or whether
3256  * a (NUMA hinting) fault is required.
3257  */
3258 static inline bool gup_can_follow_protnone(unsigned int flags)
3259 {
3260         /*
3261          * FOLL_FORCE has to be able to make progress even if the VMA is
3262          * inaccessible. Further, FOLL_FORCE access usually does not represent
3263          * application behaviour and we should avoid triggering NUMA hinting
3264          * faults.
3265          */
3266         return flags & FOLL_FORCE;
3267 }
3268
3269 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data);
3270 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
3271                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
3272 extern int apply_to_existing_page_range(struct mm_struct *mm,
3273                                    unsigned long address, unsigned long size,
3274                                    pte_fn_t fn, void *data);
3275
3276 extern void __init init_mem_debugging_and_hardening(void);
3277 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
3278 extern void __kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages);
3279 extern void __kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages);
3280 extern bool _page_poisoning_enabled_early;
3281 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_page_poisoning_enabled);
3282 static inline bool page_poisoning_enabled(void)
3283 {
3284         return _page_poisoning_enabled_early;
3285 }
3286 /*
3287  * For use in fast paths after init_mem_debugging() has run, or when a
3288  * false negative result is not harmful when called too early.
3289  */
3290 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void)
3291 {
3292         return static_branch_unlikely(&_page_poisoning_enabled);
3293 }
3294 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages)
3295 {
3296         if (page_poisoning_enabled_static())
3297                 __kernel_poison_pages(page, numpages);
3298 }
3299 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages)
3300 {
3301         if (page_poisoning_enabled_static())
3302                 __kernel_unpoison_pages(page, numpages);
3303 }
3304 #else
3305 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
3306 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void) { return false; }
3307 static inline void __kernel_poison_pages(struct page *page, int nunmpages) { }
3308 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3309 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3310 #endif
3311
3312 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON, init_on_alloc);
3313 static inline bool want_init_on_alloc(gfp_t flags)
3314 {
3315         if (static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON,
3316                                 &init_on_alloc))
3317                 return true;
3318         return flags & __GFP_ZERO;
3319 }
3320
3321 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON, init_on_free);
3322 static inline bool want_init_on_free(void)
3323 {
3324         return static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON,
3325                                    &init_on_free);
3326 }
3327
3328 extern bool _debug_pagealloc_enabled_early;
3329 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_pagealloc_enabled);
3330
3331 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
3332 {
3333         return IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) &&
3334                 _debug_pagealloc_enabled_early;
3335 }
3336
3337 /*
3338  * For use in fast paths after init_debug_pagealloc() has run, or when a
3339  * false negative result is not harmful when called too early.
3340  */
3341 static inline bool debug_pagealloc_enabled_static(void)
3342 {
3343         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC))
3344                 return false;
3345
3346         return static_branch_unlikely(&_debug_pagealloc_enabled);
3347 }
3348
3349 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3350 /*
3351  * To support DEBUG_PAGEALLOC architecture must ensure that
3352  * __kernel_map_pages() never fails
3353  */
3354 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
3355
3356 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages)
3357 {
3358         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3359                 __kernel_map_pages(page, numpages, 1);
3360 }
3361
3362 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages)
3363 {
3364         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3365                 __kernel_map_pages(page, numpages, 0);
3366 }
3367 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3368 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages) {}
3369 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages) {}
3370 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3371
3372 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
3373 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
3374 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
3375 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
3376 #else
3377 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
3378 {
3379         return NULL;
3380 }
3381 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
3382 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3383 {
3384         return 0;
3385 }
3386 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
3387
3388 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
3389
3390 #ifdef CONFIG_SYSCTL
3391 extern int sysctl_drop_caches;
3392 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
3393                 loff_t *);
3394 #endif
3395
3396 void drop_slab(void);
3397
3398 #ifndef CONFIG_MMU
3399 #define randomize_va_space 0
3400 #else
3401 extern int randomize_va_space;
3402 #endif
3403
3404 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
3405 #ifdef CONFIG_MMU
3406 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
3407 #else
3408 static inline void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip)
3409 {
3410 }
3411 #endif
3412
3413 void *sparse_buffer_alloc(unsigned long size);
3414 struct page * __populate_section_memmap(unsigned long pfn,
3415                 unsigned long nr_pages, int nid, struct vmem_altmap *altmap,
3416                 struct dev_pagemap *pgmap);
3417 void pmd_init(void *addr);
3418 void pud_init(void *addr);
3419 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
3420 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
3421 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
3422 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
3423 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node,
3424                             struct vmem_altmap *altmap, struct page *reuse);
3425 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
3426 struct vmem_altmap;
3427 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node,
3428                               struct vmem_altmap *altmap);
3429 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
3430 void vmemmap_set_pmd(pmd_t *pmd, void *p, int node,
3431                      unsigned long addr, unsigned long next);
3432 int vmemmap_check_pmd(pmd_t *pmd, int node,
3433                       unsigned long addr, unsigned long next);
3434 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
3435                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3436 int vmemmap_populate_hugepages(unsigned long start, unsigned long end,
3437                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3438 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
3439                 struct vmem_altmap *altmap);
3440 void vmemmap_populate_print_last(void);
3441 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3442 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end,
3443                 struct vmem_altmap *altmap);
3444 #endif
3445 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
3446                                   unsigned long nr_pages);
3447
3448 enum mf_flags {
3449         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
3450         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
3451         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
3452         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
3453         MF_UNPOISON = 1 << 4,
3454         MF_SW_SIMULATED = 1 << 5,
3455         MF_NO_RETRY = 1 << 6,
3456 };
3457 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
3458                       unsigned long count, int mf_flags);
3459 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int flags);
3460 extern void memory_failure_queue_kick(int cpu);
3461 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
3462 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
3463 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
3464 extern void shake_page(struct page *p);
3465 extern atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly;
3466 extern int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags);
3467 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
3468 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags);
3469 extern int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3470                                         bool *migratable_cleared);
3471 void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn);
3472 void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i);
3473 #else
3474 static inline void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
3475 {
3476 }
3477
3478 static inline int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3479                                         bool *migratable_cleared)
3480 {
3481         return 0;
3482 }
3483
3484 static inline void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn)
3485 {
3486 }
3487
3488 static inline void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i)
3489 {
3490 }
3491 #endif
3492
3493 #if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3494 extern void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn);
3495 extern void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i);
3496 #else
3497 static inline void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn)
3498 {
3499 }
3500
3501 static inline void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i)
3502 {
3503 }
3504 #endif
3505
3506 #ifndef arch_memory_failure
3507 static inline int arch_memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
3508 {
3509         return -ENXIO;
3510 }
3511 #endif
3512
3513 #ifndef arch_is_platform_page
3514 static inline bool arch_is_platform_page(u64 paddr)
3515 {
3516         return false;
3517 }
3518 #endif
3519
3520 /*
3521  * Error handlers for various types of pages.
3522  */
3523 enum mf_result {
3524         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
3525         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
3526         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
3527         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
3528 };
3529
3530 enum mf_action_page_type {
3531         MF_MSG_KERNEL,
3532         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
3533         MF_MSG_SLAB,
3534         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
3535         MF_MSG_HUGE,
3536         MF_MSG_FREE_HUGE,
3537         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
3538         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
3539         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
3540         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
3541         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
3542         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
3543         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
3544         MF_MSG_DIRTY_LRU,
3545         MF_MSG_CLEAN_LRU,
3546         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
3547         MF_MSG_BUDDY,
3548         MF_MSG_DAX,
3549         MF_MSG_UNSPLIT_THP,
3550         MF_MSG_UNKNOWN,
3551 };
3552
3553 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
3554 extern void clear_huge_page(struct page *page,
3555                             unsigned long addr_hint,
3556                             unsigned int pages_per_huge_page);
3557 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
3558                                 unsigned long addr_hint,
3559                                 struct vm_area_struct *vma,
3560                                 unsigned int pages_per_huge_page);
3561 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
3562                                 const void __user *usr_src,
3563                                 unsigned int pages_per_huge_page,
3564                                 bool allow_pagefault);
3565
3566 /**
3567  * vma_is_special_huge - Are transhuge page-table entries considered special?
3568  * @vma: Pointer to the struct vm_area_struct to consider
3569  *
3570  * Whether transhuge page-table entries are considered "special" following
3571  * the definition in vm_normal_page().
3572  *
3573  * Return: true if transhuge page-table entries should be considered special,
3574  * false otherwise.
3575  */
3576 static inline bool vma_is_special_huge(const struct vm_area_struct *vma)
3577 {
3578         return vma_is_dax(vma) || (vma->vm_file &&
3579                                    (vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)));
3580 }
3581
3582 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
3583
3584 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3585 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
3586 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_guardpage_enabled);
3587
3588 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
3589 {
3590         return _debug_guardpage_minorder;
3591 }
3592
3593 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
3594 {
3595         return static_branch_unlikely(&_debug_guardpage_enabled);
3596 }
3597
3598 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
3599 {
3600         if (!debug_guardpage_enabled())
3601                 return false;
3602
3603         return PageGuard(page);
3604 }
3605 #else
3606 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
3607 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
3608 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
3609 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3610
3611 #if MAX_NUMNODES > 1
3612 void __init setup_nr_node_ids(void);
3613 #else
3614 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
3615 #endif
3616
3617 extern int memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2);
3618
3619 static inline int pages_identical(struct page *page1, struct page *page2)
3620 {
3621         return !memcmp_pages(page1, page2);
3622 }
3623
3624 #ifdef CONFIG_MAPPING_DIRTY_HELPERS
3625 unsigned long clean_record_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3626                                                 pgoff_t first_index, pgoff_t nr,
3627                                                 pgoff_t bitmap_pgoff,
3628                                                 unsigned long *bitmap,
3629                                                 pgoff_t *start,
3630                                                 pgoff_t *end);
3631
3632 unsigned long wp_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3633                                       pgoff_t first_index, pgoff_t nr);
3634 #endif
3635
3636 extern int sysctl_nr_trim_pages;
3637
3638 #ifdef CONFIG_PRINTK
3639 void mem_dump_obj(void *object);
3640 #else
3641 static inline void mem_dump_obj(void *object) {}
3642 #endif
3643
3644 /**
3645  * seal_check_future_write - Check for F_SEAL_FUTURE_WRITE flag and handle it
3646  * @seals: the seals to check
3647  * @vma: the vma to operate on
3648  *
3649  * Check whether F_SEAL_FUTURE_WRITE is set; if so, do proper check/handling on
3650  * the vma flags.  Return 0 if check pass, or <0 for errors.
3651  */
3652 static inline int seal_check_future_write(int seals, struct vm_area_struct *vma)
3653 {
3654         if (seals & F_SEAL_FUTURE_WRITE) {
3655                 /*
3656                  * New PROT_WRITE and MAP_SHARED mmaps are not allowed when
3657                  * "future write" seal active.
3658                  */
3659                 if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
3660                         return -EPERM;
3661
3662                 /*
3663                  * Since an F_SEAL_FUTURE_WRITE sealed memfd can be mapped as
3664                  * MAP_SHARED and read-only, take care to not allow mprotect to
3665                  * revert protections on such mappings. Do this only for shared
3666                  * mappings. For private mappings, don't need to mask
3667                  * VM_MAYWRITE as we still want them to be COW-writable.
3668                  */
3669                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
3670                         vma->vm_flags &= ~(VM_MAYWRITE);
3671         }
3672
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
3677 int madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3678                           unsigned long len_in,
3679                           struct anon_vma_name *anon_name);
3680 #else
3681 static inline int
3682 madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3683                       unsigned long len_in, struct anon_vma_name *anon_name) {
3684         return 0;
3685 }
3686 #endif
3687
3688 #endif /* _LINUX_MM_H */