Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/netdev/net
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mm_types.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
3 #define _LINUX_MM_TYPES_H
4
5 #include <linux/mm_types_task.h>
6
7 #include <linux/auxvec.h>
8 #include <linux/kref.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/rwsem.h>
13 #include <linux/completion.h>
14 #include <linux/cpumask.h>
15 #include <linux/uprobes.h>
16 #include <linux/rcupdate.h>
17 #include <linux/page-flags-layout.h>
18 #include <linux/workqueue.h>
19 #include <linux/seqlock.h>
20
21 #include <asm/mmu.h>
22
23 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
24 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
25 #endif
26 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
27
28 #define INIT_PASID      0
29
30 struct address_space;
31 struct mem_cgroup;
32
33 /*
34  * Each physical page in the system has a struct page associated with
35  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
36  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
37  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
38  * who is mapping it.
39  *
40  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
41  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
42  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
43  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
44  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
45  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
46  *
47  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
48  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
49  * before freeing it.
50  *
51  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
52  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
53  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
54  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
55  *
56  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
57  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
58  * afterwards.
59  *
60  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and counters.
61  * That requires that freelist & counters in struct slab be adjacent and
62  * double-word aligned. Because struct slab currently just reinterprets the
63  * bits of struct page, we align all struct pages to double-word boundaries,
64  * and ensure that 'freelist' is aligned within struct slab.
65  */
66 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
67 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
68 #else
69 #define _struct_page_alignment
70 #endif
71
72 struct page {
73         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
74                                          * updated asynchronously */
75         /*
76          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
77          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
78          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
79          * avoid collision and false-positive PageTail().
80          */
81         union {
82                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
83                         /**
84                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
85                          * lruvec->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
86                          * by the page owner.
87                          */
88                         struct list_head lru;
89                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
90                         struct address_space *mapping;
91                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
92                         /**
93                          * @private: Mapping-private opaque data.
94                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
95                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
96                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
97                          */
98                         unsigned long private;
99                 };
100                 struct {        /* page_pool used by netstack */
101                         /**
102                          * @pp_magic: magic value to avoid recycling non
103                          * page_pool allocated pages.
104                          */
105                         unsigned long pp_magic;
106                         struct page_pool *pp;
107                         unsigned long _pp_mapping_pad;
108                         unsigned long dma_addr;
109                         union {
110                                 /**
111                                  * dma_addr_upper: might require a 64-bit
112                                  * value on 32-bit architectures.
113                                  */
114                                 unsigned long dma_addr_upper;
115                                 /**
116                                  * For frag page support, not supported in
117                                  * 32-bit architectures with 64-bit DMA.
118                                  */
119                                 atomic_long_t pp_frag_count;
120                         };
121                 };
122                 struct {        /* Tail pages of compound page */
123                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
124
125                         /* First tail page only */
126                         unsigned char compound_dtor;
127                         unsigned char compound_order;
128                         atomic_t compound_mapcount;
129                         unsigned int compound_nr; /* 1 << compound_order */
130                 };
131                 struct {        /* Second tail page of compound page */
132                         unsigned long _compound_pad_1;  /* compound_head */
133                         atomic_t hpage_pinned_refcount;
134                         /* For both global and memcg */
135                         struct list_head deferred_list;
136                 };
137                 struct {        /* Page table pages */
138                         unsigned long _pt_pad_1;        /* compound_head */
139                         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page->ptl */
140                         unsigned long _pt_pad_2;        /* mapping */
141                         union {
142                                 struct mm_struct *pt_mm; /* x86 pgds only */
143                                 atomic_t pt_frag_refcount; /* powerpc */
144                         };
145 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
146                         spinlock_t *ptl;
147 #else
148                         spinlock_t ptl;
149 #endif
150                 };
151                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
152                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
153                         struct dev_pagemap *pgmap;
154                         void *zone_device_data;
155                         /*
156                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
157                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
158                          * and private fields from the source anonymous or
159                          * page cache page while the page is migrated to device
160                          * private memory.
161                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
162                          * use the mapping, index, and private fields when
163                          * pmem backed DAX files are mapped.
164                          */
165                 };
166
167                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
168                 struct rcu_head rcu_head;
169         };
170
171         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
172                 /*
173                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
174                  * of times this page is referenced by a page table.
175                  */
176                 atomic_t _mapcount;
177
178                 /*
179                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
180                  * the value stored here may help determine what this page
181                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
182                  * which are currently stored here.
183                  */
184                 unsigned int page_type;
185         };
186
187         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
188         atomic_t _refcount;
189
190 #ifdef CONFIG_MEMCG
191         unsigned long memcg_data;
192 #endif
193
194         /*
195          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
196          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
197          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
198          * dynamically, so we need a place to store that address.
199          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
200          *
201          * Architectures with slow multiplication can define
202          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
203          */
204 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
205         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
206                                            not kmapped, ie. highmem) */
207 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
208
209 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
210         int _last_cpupid;
211 #endif
212 } _struct_page_alignment;
213
214 /**
215  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
216  * @flags: Identical to the page flags.
217  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
218  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
219  *    anonymous memory.
220  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
221  *    this is the index from the beginning of the mmap.
222  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
223  *    Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
224  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
225  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
226  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
227  *    to find how many references there are to this folio.
228  * @memcg_data: Memory Control Group data.
229  *
230  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
231  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
232  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
233  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
234  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
235  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
236  * to its size.
237  */
238 struct folio {
239         /* private: don't document the anon union */
240         union {
241                 struct {
242         /* public: */
243                         unsigned long flags;
244                         struct list_head lru;
245                         struct address_space *mapping;
246                         pgoff_t index;
247                         void *private;
248                         atomic_t _mapcount;
249                         atomic_t _refcount;
250 #ifdef CONFIG_MEMCG
251                         unsigned long memcg_data;
252 #endif
253         /* private: the union with struct page is transitional */
254                 };
255                 struct page page;
256         };
257 };
258
259 static_assert(sizeof(struct page) == sizeof(struct folio));
260 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
261         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
262 FOLIO_MATCH(flags, flags);
263 FOLIO_MATCH(lru, lru);
264 FOLIO_MATCH(mapping, mapping);
265 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
266 FOLIO_MATCH(index, index);
267 FOLIO_MATCH(private, private);
268 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
269 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
270 #ifdef CONFIG_MEMCG
271 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
272 #endif
273 #undef FOLIO_MATCH
274
275 static inline atomic_t *folio_mapcount_ptr(struct folio *folio)
276 {
277         struct page *tail = &folio->page + 1;
278         return &tail->compound_mapcount;
279 }
280
281 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
282 {
283         return &page[1].compound_mapcount;
284 }
285
286 static inline atomic_t *compound_pincount_ptr(struct page *page)
287 {
288         return &page[2].hpage_pinned_refcount;
289 }
290
291 /*
292  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
293  */
294 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
295
296 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
297 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
298
299 /*
300  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
301  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
302  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
303  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
304  */
305 #define page_private(page)              ((page)->private)
306
307 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
308 {
309         page->private = private;
310 }
311
312 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
313 {
314         return folio->private;
315 }
316
317 struct page_frag_cache {
318         void * va;
319 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
320         __u16 offset;
321         __u16 size;
322 #else
323         __u32 offset;
324 #endif
325         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
326          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
327          */
328         unsigned int            pagecnt_bias;
329         bool pfmemalloc;
330 };
331
332 typedef unsigned long vm_flags_t;
333
334 /*
335  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
336  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
337  * map parts of them.
338  */
339 struct vm_region {
340         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
341         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
342         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
343         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
344         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
345         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
346         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
347
348         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
349         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
350                                                 * this region */
351 };
352
353 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
354 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
355 struct vm_userfaultfd_ctx {
356         struct userfaultfd_ctx *ctx;
357 };
358 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
359 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
360 struct vm_userfaultfd_ctx {};
361 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
362
363 struct anon_vma_name {
364         struct kref kref;
365         /* The name needs to be at the end because it is dynamically sized. */
366         char name[];
367 };
368
369 /*
370  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
371  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
372  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
373  * library, the executable area etc).
374  */
375 struct vm_area_struct {
376         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
377
378         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
379         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
380                                            within vm_mm. */
381
382         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
383         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
384
385         struct rb_node vm_rb;
386
387         /*
388          * Largest free memory gap in bytes to the left of this VMA.
389          * Either between this VMA and vma->vm_prev, or between one of the
390          * VMAs below us in the VMA rbtree and its ->vm_prev. This helps
391          * get_unmapped_area find a free area of the right size.
392          */
393         unsigned long rb_subtree_gap;
394
395         /* Second cache line starts here. */
396
397         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
398
399         /*
400          * Access permissions of this VMA.
401          * See vmf_insert_mixed_prot() for discussion.
402          */
403         pgprot_t vm_page_prot;
404         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
405
406         /*
407          * For areas with an address space and backing store,
408          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
409          *
410          * For private anonymous mappings, a pointer to a null terminated string
411          * containing the name given to the vma, or NULL if unnamed.
412          */
413
414         union {
415                 struct {
416                         struct rb_node rb;
417                         unsigned long rb_subtree_last;
418                 } shared;
419                 /*
420                  * Serialized by mmap_sem. Never use directly because it is
421                  * valid only when vm_file is NULL. Use anon_vma_name instead.
422                  */
423                 struct anon_vma_name *anon_name;
424         };
425
426         /*
427          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
428          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
429          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
430          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
431          */
432         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
433                                           * page_table_lock */
434         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
435
436         /* Function pointers to deal with this struct. */
437         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
438
439         /* Information about our backing store: */
440         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
441                                            units */
442         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
443         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
444
445 #ifdef CONFIG_SWAP
446         atomic_long_t swap_readahead_info;
447 #endif
448 #ifndef CONFIG_MMU
449         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
450 #endif
451 #ifdef CONFIG_NUMA
452         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
453 #endif
454         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
455 } __randomize_layout;
456
457 struct kioctx_table;
458 struct mm_struct {
459         struct {
460                 struct vm_area_struct *mmap;            /* list of VMAs */
461                 struct rb_root mm_rb;
462                 u64 vmacache_seqnum;                   /* per-thread vmacache */
463 #ifdef CONFIG_MMU
464                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
465                                 unsigned long addr, unsigned long len,
466                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
467 #endif
468                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
469                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
470 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
471                 /* Base addresses for compatible mmap() */
472                 unsigned long mmap_compat_base;
473                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
474 #endif
475                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
476                 unsigned long highest_vm_end;   /* highest vma end address */
477                 pgd_t * pgd;
478
479 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
480                 /**
481                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
482                  *
483                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
484                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
485                  */
486                 atomic_t membarrier_state;
487 #endif
488
489                 /**
490                  * @mm_users: The number of users including userspace.
491                  *
492                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
493                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
494                  * temporary reference holders), we also release a reference on
495                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
496                  * @mm_count also drops to 0).
497                  */
498                 atomic_t mm_users;
499
500                 /**
501                  * @mm_count: The number of references to &struct mm_struct
502                  * (@mm_users count as 1).
503                  *
504                  * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to 0, the
505                  * &struct mm_struct is freed.
506                  */
507                 atomic_t mm_count;
508
509 #ifdef CONFIG_MMU
510                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* PTE page table pages */
511 #endif
512                 int map_count;                  /* number of VMAs */
513
514                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
515                                              * counters
516                                              */
517                 /*
518                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
519                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
520                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
521                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
522                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
523                  * will help to reduce cache bouncing.
524                  *
525                  * So please be careful with adding new fields before
526                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
527                  * cacheline.
528                  */
529                 struct rw_semaphore mmap_lock;
530
531                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
532                                           * are globally strung together off
533                                           * init_mm.mmlist, and are protected
534                                           * by mmlist_lock
535                                           */
536
537
538                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
539                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
540
541                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
542                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
543                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
544                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
545                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
546                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
547                 unsigned long def_flags;
548
549                 /**
550                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
551                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
552                  * for instance during page table copying for fork().
553                  */
554                 seqcount_t write_protect_seq;
555
556                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
557
558                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
559                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
560                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
561
562                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
563
564                 /*
565                  * Special counters, in some configurations protected by the
566                  * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
567                  */
568                 struct mm_rss_stat rss_stat;
569
570                 struct linux_binfmt *binfmt;
571
572                 /* Architecture-specific MM context */
573                 mm_context_t context;
574
575                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
576
577 #ifdef CONFIG_AIO
578                 spinlock_t                      ioctx_lock;
579                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
580 #endif
581 #ifdef CONFIG_MEMCG
582                 /*
583                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
584                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
585                  * order for it to be changed:
586                  *
587                  * current == mm->owner
588                  * current->mm != mm
589                  * new_owner->mm == mm
590                  * new_owner->alloc_lock is held
591                  */
592                 struct task_struct __rcu *owner;
593 #endif
594                 struct user_namespace *user_ns;
595
596                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
597                 struct file __rcu *exe_file;
598 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
599                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
600 #endif
601 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
602                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
603 #endif
604 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
605                 /*
606                  * numa_next_scan is the next time that the PTEs will be marked
607                  * pte_numa. NUMA hinting faults will gather statistics and
608                  * migrate pages to new nodes if necessary.
609                  */
610                 unsigned long numa_next_scan;
611
612                 /* Restart point for scanning and setting pte_numa */
613                 unsigned long numa_scan_offset;
614
615                 /* numa_scan_seq prevents two threads setting pte_numa */
616                 int numa_scan_seq;
617 #endif
618                 /*
619                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
620                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
621                  * moving a PROT_NONE or PROT_NUMA mapped page.
622                  */
623                 atomic_t tlb_flush_pending;
624 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
625                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
626                 atomic_t tlb_flush_batched;
627 #endif
628                 struct uprobes_state uprobes_state;
629 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
630                 struct rcu_head delayed_drop;
631 #endif
632 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
633                 atomic_long_t hugetlb_usage;
634 #endif
635                 struct work_struct async_put_work;
636
637 #ifdef CONFIG_IOMMU_SUPPORT
638                 u32 pasid;
639 #endif
640         } __randomize_layout;
641
642         /*
643          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
644          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
645          */
646         unsigned long cpu_bitmap[];
647 };
648
649 extern struct mm_struct init_mm;
650
651 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
652 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
653 {
654         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
655
656         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
657         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
658 }
659
660 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
661 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
662 {
663         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
664 }
665
666 struct mmu_gather;
667 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
668 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
669 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
670
671 struct vm_fault;
672
673 /**
674  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
675  *
676  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
677  */
678 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
679
680 /**
681  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
682  * these values to tell the core VM what happened when handling the
683  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
684  * just gets major/minor fault counters bumped up.
685  *
686  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
687  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
688  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
689  * @VM_FAULT_WRITE:             Special case for get_user_pages
690  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
691  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
692  *                              in upper bits
693  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
694  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
695  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
696  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
697  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
698  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
699  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
700  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
701  *                              in DAX)
702  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
703  *
704  */
705 enum vm_fault_reason {
706         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
707         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
708         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
709         VM_FAULT_WRITE          = (__force vm_fault_t)0x000008,
710         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
711         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
712         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
713         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
714         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
715         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
716         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
717         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
718         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
719         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
720 };
721
722 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
723 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
724 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
725
726 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
727                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
728                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
729
730 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
731         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
732         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
733         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
734         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" },      \
735         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
736         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
737         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
738         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
739         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
740         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
741         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
742         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
743         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" }
744
745 struct vm_special_mapping {
746         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
747
748         /*
749          * If .fault is not provided, this points to a
750          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
751          *
752          * This must not be NULL unless .fault is provided.
753          */
754         struct page **pages;
755
756         /*
757          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
758          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
759          */
760         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
761                                 struct vm_area_struct *vma,
762                                 struct vm_fault *vmf);
763
764         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
765                      struct vm_area_struct *new_vma);
766 };
767
768 enum tlb_flush_reason {
769         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
770         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
771         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
772         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
773         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
774         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
775 };
776
777  /*
778   * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
779   * in the "index" field of the swapper address space.
780   */
781 typedef struct {
782         unsigned long val;
783 } swp_entry_t;
784
785 /**
786  * enum fault_flag - Fault flag definitions.
787  * @FAULT_FLAG_WRITE: Fault was a write fault.
788  * @FAULT_FLAG_MKWRITE: Fault was mkwrite of existing PTE.
789  * @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY: Allow to retry the fault if blocked.
790  * @FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT: Don't drop mmap_lock and wait when retrying.
791  * @FAULT_FLAG_KILLABLE: The fault task is in SIGKILL killable region.
792  * @FAULT_FLAG_TRIED: The fault has been tried once.
793  * @FAULT_FLAG_USER: The fault originated in userspace.
794  * @FAULT_FLAG_REMOTE: The fault is not for current task/mm.
795  * @FAULT_FLAG_INSTRUCTION: The fault was during an instruction fetch.
796  * @FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE: The fault can be interrupted by non-fatal signals.
797  *
798  * About @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and @FAULT_FLAG_TRIED: we can specify
799  * whether we would allow page faults to retry by specifying these two
800  * fault flags correctly.  Currently there can be three legal combinations:
801  *
802  * (a) ALLOW_RETRY and !TRIED:  this means the page fault allows retry, and
803  *                              this is the first try
804  *
805  * (b) ALLOW_RETRY and TRIED:   this means the page fault allows retry, and
806  *                              we've already tried at least once
807  *
808  * (c) !ALLOW_RETRY and !TRIED: this means the page fault does not allow retry
809  *
810  * The unlisted combination (!ALLOW_RETRY && TRIED) is illegal and should never
811  * be used.  Note that page faults can be allowed to retry for multiple times,
812  * in which case we'll have an initial fault with flags (a) then later on
813  * continuous faults with flags (b).  We should always try to detect pending
814  * signals before a retry to make sure the continuous page faults can still be
815  * interrupted if necessary.
816  */
817 enum fault_flag {
818         FAULT_FLAG_WRITE =              1 << 0,
819         FAULT_FLAG_MKWRITE =            1 << 1,
820         FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY =        1 << 2,
821         FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT =       1 << 3,
822         FAULT_FLAG_KILLABLE =           1 << 4,
823         FAULT_FLAG_TRIED =              1 << 5,
824         FAULT_FLAG_USER =               1 << 6,
825         FAULT_FLAG_REMOTE =             1 << 7,
826         FAULT_FLAG_INSTRUCTION =        1 << 8,
827         FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE =      1 << 9,
828 };
829
830 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */