firmware: arm_scmi: Extend perf protocol ops to get information of a domain
[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/maple_tree.h>
13 #include <linux/rwsem.h>
14 #include <linux/completion.h>
15 #include <linux/cpumask.h>
16 #include <linux/uprobes.h>
17 #include <linux/rcupdate.h>
18 #include <linux/page-flags-layout.h>
19 #include <linux/workqueue.h>
20 #include <linux/seqlock.h>
21 #include <linux/percpu_counter.h>
22
23 #include <asm/mmu.h>
24
25 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
26 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
27 #endif
28 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
29
30 #define INIT_PASID      0
31
32 struct address_space;
33 struct mem_cgroup;
34
35 /*
36  * Each physical page in the system has a struct page associated with
37  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
38  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
39  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
40  * who is mapping it.
41  *
42  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
43  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
44  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
45  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
46  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
47  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
48  *
49  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
50  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
51  * before freeing it.
52  *
53  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
54  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
55  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
56  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
57  *
58  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
59  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
60  * afterwards.
61  *
62  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and counters.
63  * That requires that freelist & counters in struct slab be adjacent and
64  * double-word aligned. Because struct slab currently just reinterprets the
65  * bits of struct page, we align all struct pages to double-word boundaries,
66  * and ensure that 'freelist' is aligned within struct slab.
67  */
68 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
69 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
70 #else
71 #define _struct_page_alignment  __aligned(sizeof(unsigned long))
72 #endif
73
74 struct page {
75         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
76                                          * updated asynchronously */
77         /*
78          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
79          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
80          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
81          * avoid collision and false-positive PageTail().
82          */
83         union {
84                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
85                         /**
86                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
87                          * lruvec->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
88                          * by the page owner.
89                          */
90                         union {
91                                 struct list_head lru;
92
93                                 /* Or, for the Unevictable "LRU list" slot */
94                                 struct {
95                                         /* Always even, to negate PageTail */
96                                         void *__filler;
97                                         /* Count page's or folio's mlocks */
98                                         unsigned int mlock_count;
99                                 };
100
101                                 /* Or, free page */
102                                 struct list_head buddy_list;
103                                 struct list_head pcp_list;
104                         };
105                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
106                         struct address_space *mapping;
107                         union {
108                                 pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
109                                 unsigned long share;    /* share count for fsdax */
110                         };
111                         /**
112                          * @private: Mapping-private opaque data.
113                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
114                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
115                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
116                          */
117                         unsigned long private;
118                 };
119                 struct {        /* page_pool used by netstack */
120                         /**
121                          * @pp_magic: magic value to avoid recycling non
122                          * page_pool allocated pages.
123                          */
124                         unsigned long pp_magic;
125                         struct page_pool *pp;
126                         unsigned long _pp_mapping_pad;
127                         unsigned long dma_addr;
128                         union {
129                                 /**
130                                  * dma_addr_upper: might require a 64-bit
131                                  * value on 32-bit architectures.
132                                  */
133                                 unsigned long dma_addr_upper;
134                                 /**
135                                  * For frag page support, not supported in
136                                  * 32-bit architectures with 64-bit DMA.
137                                  */
138                                 atomic_long_t pp_frag_count;
139                         };
140                 };
141                 struct {        /* Tail pages of compound page */
142                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
143                 };
144                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
145                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
146                         struct dev_pagemap *pgmap;
147                         void *zone_device_data;
148                         /*
149                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
150                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
151                          * and private fields from the source anonymous or
152                          * page cache page while the page is migrated to device
153                          * private memory.
154                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
155                          * use the mapping, index, and private fields when
156                          * pmem backed DAX files are mapped.
157                          */
158                 };
159
160                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
161                 struct rcu_head rcu_head;
162         };
163
164         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
165                 /*
166                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
167                  * of times this page is referenced by a page table.
168                  */
169                 atomic_t _mapcount;
170
171                 /*
172                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
173                  * the value stored here may help determine what this page
174                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
175                  * which are currently stored here.
176                  */
177                 unsigned int page_type;
178         };
179
180         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
181         atomic_t _refcount;
182
183 #ifdef CONFIG_MEMCG
184         unsigned long memcg_data;
185 #endif
186
187         /*
188          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
189          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
190          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
191          * dynamically, so we need a place to store that address.
192          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
193          *
194          * Architectures with slow multiplication can define
195          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
196          */
197 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
198         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
199                                            not kmapped, ie. highmem) */
200 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
201
202 #ifdef CONFIG_KMSAN
203         /*
204          * KMSAN metadata for this page:
205          *  - shadow page: every bit indicates whether the corresponding
206          *    bit of the original page is initialized (0) or not (1);
207          *  - origin page: every 4 bytes contain an id of the stack trace
208          *    where the uninitialized value was created.
209          */
210         struct page *kmsan_shadow;
211         struct page *kmsan_origin;
212 #endif
213
214 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
215         int _last_cpupid;
216 #endif
217 } _struct_page_alignment;
218
219 /*
220  * struct encoded_page - a nonexistent type marking this pointer
221  *
222  * An 'encoded_page' pointer is a pointer to a regular 'struct page', but
223  * with the low bits of the pointer indicating extra context-dependent
224  * information. Not super-common, but happens in mmu_gather and mlock
225  * handling, and this acts as a type system check on that use.
226  *
227  * We only really have two guaranteed bits in general, although you could
228  * play with 'struct page' alignment (see CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
229  * for more.
230  *
231  * Use the supplied helper functions to endcode/decode the pointer and bits.
232  */
233 struct encoded_page;
234 #define ENCODE_PAGE_BITS 3ul
235 static __always_inline struct encoded_page *encode_page(struct page *page, unsigned long flags)
236 {
237         BUILD_BUG_ON(flags > ENCODE_PAGE_BITS);
238         return (struct encoded_page *)(flags | (unsigned long)page);
239 }
240
241 static inline unsigned long encoded_page_flags(struct encoded_page *page)
242 {
243         return ENCODE_PAGE_BITS & (unsigned long)page;
244 }
245
246 static inline struct page *encoded_page_ptr(struct encoded_page *page)
247 {
248         return (struct page *)(~ENCODE_PAGE_BITS & (unsigned long)page);
249 }
250
251 /*
252  * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
253  * in the "index" field of the swapper address space.
254  */
255 typedef struct {
256         unsigned long val;
257 } swp_entry_t;
258
259 /**
260  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
261  * @flags: Identical to the page flags.
262  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
263  * @mlock_count: Number of times this folio has been pinned by mlock().
264  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
265  *    anonymous memory.
266  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
267  *    this is the index from the beginning of the mmap.
268  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
269  * @swap: Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
270  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
271  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
272  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
273  *    to find how many references there are to this folio.
274  * @memcg_data: Memory Control Group data.
275  * @_entire_mapcount: Do not use directly, call folio_entire_mapcount().
276  * @_nr_pages_mapped: Do not use directly, call folio_mapcount().
277  * @_pincount: Do not use directly, call folio_maybe_dma_pinned().
278  * @_folio_nr_pages: Do not use directly, call folio_nr_pages().
279  * @_hugetlb_subpool: Do not use directly, use accessor in hugetlb.h.
280  * @_hugetlb_cgroup: Do not use directly, use accessor in hugetlb_cgroup.h.
281  * @_hugetlb_cgroup_rsvd: Do not use directly, use accessor in hugetlb_cgroup.h.
282  * @_hugetlb_hwpoison: Do not use directly, call raw_hwp_list_head().
283  * @_deferred_list: Folios to be split under memory pressure.
284  *
285  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
286  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
287  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
288  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
289  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
290  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
291  * to its size.
292  */
293 struct folio {
294         /* private: don't document the anon union */
295         union {
296                 struct {
297         /* public: */
298                         unsigned long flags;
299                         union {
300                                 struct list_head lru;
301         /* private: avoid cluttering the output */
302                                 struct {
303                                         void *__filler;
304         /* public: */
305                                         unsigned int mlock_count;
306         /* private: */
307                                 };
308         /* public: */
309                         };
310                         struct address_space *mapping;
311                         pgoff_t index;
312                         union {
313                                 void *private;
314                                 swp_entry_t swap;
315                         };
316                         atomic_t _mapcount;
317                         atomic_t _refcount;
318 #ifdef CONFIG_MEMCG
319                         unsigned long memcg_data;
320 #endif
321         /* private: the union with struct page is transitional */
322                 };
323                 struct page page;
324         };
325         union {
326                 struct {
327                         unsigned long _flags_1;
328                         unsigned long _head_1;
329                         unsigned long _folio_avail;
330         /* public: */
331                         atomic_t _entire_mapcount;
332                         atomic_t _nr_pages_mapped;
333                         atomic_t _pincount;
334 #ifdef CONFIG_64BIT
335                         unsigned int _folio_nr_pages;
336 #endif
337         /* private: the union with struct page is transitional */
338                 };
339                 struct page __page_1;
340         };
341         union {
342                 struct {
343                         unsigned long _flags_2;
344                         unsigned long _head_2;
345         /* public: */
346                         void *_hugetlb_subpool;
347                         void *_hugetlb_cgroup;
348                         void *_hugetlb_cgroup_rsvd;
349                         void *_hugetlb_hwpoison;
350         /* private: the union with struct page is transitional */
351                 };
352                 struct {
353                         unsigned long _flags_2a;
354                         unsigned long _head_2a;
355         /* public: */
356                         struct list_head _deferred_list;
357         /* private: the union with struct page is transitional */
358                 };
359                 struct page __page_2;
360         };
361 };
362
363 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
364         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
365 FOLIO_MATCH(flags, flags);
366 FOLIO_MATCH(lru, lru);
367 FOLIO_MATCH(mapping, mapping);
368 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
369 FOLIO_MATCH(index, index);
370 FOLIO_MATCH(private, private);
371 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
372 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
373 #ifdef CONFIG_MEMCG
374 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
375 #endif
376 #undef FOLIO_MATCH
377 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
378         static_assert(offsetof(struct folio, fl) ==                     \
379                         offsetof(struct page, pg) + sizeof(struct page))
380 FOLIO_MATCH(flags, _flags_1);
381 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_1);
382 #undef FOLIO_MATCH
383 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
384         static_assert(offsetof(struct folio, fl) ==                     \
385                         offsetof(struct page, pg) + 2 * sizeof(struct page))
386 FOLIO_MATCH(flags, _flags_2);
387 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_2);
388 FOLIO_MATCH(flags, _flags_2a);
389 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_2a);
390 #undef FOLIO_MATCH
391
392 /**
393  * struct ptdesc -    Memory descriptor for page tables.
394  * @__page_flags:     Same as page flags. Unused for page tables.
395  * @pt_rcu_head:      For freeing page table pages.
396  * @pt_list:          List of used page tables. Used for s390 and x86.
397  * @_pt_pad_1:        Padding that aliases with page's compound head.
398  * @pmd_huge_pte:     Protected by ptdesc->ptl, used for THPs.
399  * @__page_mapping:   Aliases with page->mapping. Unused for page tables.
400  * @pt_mm:            Used for x86 pgds.
401  * @pt_frag_refcount: For fragmented page table tracking. Powerpc and s390 only.
402  * @_pt_pad_2:        Padding to ensure proper alignment.
403  * @ptl:              Lock for the page table.
404  * @__page_type:      Same as page->page_type. Unused for page tables.
405  * @_refcount:        Same as page refcount. Used for s390 page tables.
406  * @pt_memcg_data:    Memcg data. Tracked for page tables here.
407  *
408  * This struct overlays struct page for now. Do not modify without a good
409  * understanding of the issues.
410  */
411 struct ptdesc {
412         unsigned long __page_flags;
413
414         union {
415                 struct rcu_head pt_rcu_head;
416                 struct list_head pt_list;
417                 struct {
418                         unsigned long _pt_pad_1;
419                         pgtable_t pmd_huge_pte;
420                 };
421         };
422         unsigned long __page_mapping;
423
424         union {
425                 struct mm_struct *pt_mm;
426                 atomic_t pt_frag_refcount;
427         };
428
429         union {
430                 unsigned long _pt_pad_2;
431 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
432                 spinlock_t *ptl;
433 #else
434                 spinlock_t ptl;
435 #endif
436         };
437         unsigned int __page_type;
438         atomic_t _refcount;
439 #ifdef CONFIG_MEMCG
440         unsigned long pt_memcg_data;
441 #endif
442 };
443
444 #define TABLE_MATCH(pg, pt)                                             \
445         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct ptdesc, pt))
446 TABLE_MATCH(flags, __page_flags);
447 TABLE_MATCH(compound_head, pt_list);
448 TABLE_MATCH(compound_head, _pt_pad_1);
449 TABLE_MATCH(mapping, __page_mapping);
450 TABLE_MATCH(rcu_head, pt_rcu_head);
451 TABLE_MATCH(page_type, __page_type);
452 TABLE_MATCH(_refcount, _refcount);
453 #ifdef CONFIG_MEMCG
454 TABLE_MATCH(memcg_data, pt_memcg_data);
455 #endif
456 #undef TABLE_MATCH
457 static_assert(sizeof(struct ptdesc) <= sizeof(struct page));
458
459 #define ptdesc_page(pt)                 (_Generic((pt),                 \
460         const struct ptdesc *:          (const struct page *)(pt),      \
461         struct ptdesc *:                (struct page *)(pt)))
462
463 #define ptdesc_folio(pt)                (_Generic((pt),                 \
464         const struct ptdesc *:          (const struct folio *)(pt),     \
465         struct ptdesc *:                (struct folio *)(pt)))
466
467 #define page_ptdesc(p)                  (_Generic((p),                  \
468         const struct page *:            (const struct ptdesc *)(p),     \
469         struct page *:                  (struct ptdesc *)(p)))
470
471 /*
472  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
473  */
474 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
475
476 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
477 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
478
479 /*
480  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
481  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
482  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
483  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
484  */
485 #define page_private(page)              ((page)->private)
486
487 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
488 {
489         page->private = private;
490 }
491
492 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
493 {
494         return folio->private;
495 }
496
497 struct page_frag_cache {
498         void * va;
499 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
500         __u16 offset;
501         __u16 size;
502 #else
503         __u32 offset;
504 #endif
505         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
506          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
507          */
508         unsigned int            pagecnt_bias;
509         bool pfmemalloc;
510 };
511
512 typedef unsigned long vm_flags_t;
513
514 /*
515  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
516  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
517  * map parts of them.
518  */
519 struct vm_region {
520         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
521         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
522         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
523         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
524         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
525         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
526         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
527
528         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
529         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
530                                                 * this region */
531 };
532
533 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
534 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
535 struct vm_userfaultfd_ctx {
536         struct userfaultfd_ctx *ctx;
537 };
538 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
539 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
540 struct vm_userfaultfd_ctx {};
541 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
542
543 struct anon_vma_name {
544         struct kref kref;
545         /* The name needs to be at the end because it is dynamically sized. */
546         char name[];
547 };
548
549 struct vma_lock {
550         struct rw_semaphore lock;
551 };
552
553 struct vma_numab_state {
554         unsigned long next_scan;
555         unsigned long next_pid_reset;
556         unsigned long access_pids[2];
557 };
558
559 /*
560  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
561  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
562  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
563  * library, the executable area etc).
564  */
565 struct vm_area_struct {
566         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
567
568         union {
569                 struct {
570                         /* VMA covers [vm_start; vm_end) addresses within mm */
571                         unsigned long vm_start;
572                         unsigned long vm_end;
573                 };
574 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
575                 struct rcu_head vm_rcu; /* Used for deferred freeing. */
576 #endif
577         };
578
579         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
580         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
581
582         /*
583          * Flags, see mm.h.
584          * To modify use vm_flags_{init|reset|set|clear|mod} functions.
585          */
586         union {
587                 const vm_flags_t vm_flags;
588                 vm_flags_t __private __vm_flags;
589         };
590
591 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
592         /*
593          * Can only be written (using WRITE_ONCE()) while holding both:
594          *  - mmap_lock (in write mode)
595          *  - vm_lock->lock (in write mode)
596          * Can be read reliably while holding one of:
597          *  - mmap_lock (in read or write mode)
598          *  - vm_lock->lock (in read or write mode)
599          * Can be read unreliably (using READ_ONCE()) for pessimistic bailout
600          * while holding nothing (except RCU to keep the VMA struct allocated).
601          *
602          * This sequence counter is explicitly allowed to overflow; sequence
603          * counter reuse can only lead to occasional unnecessary use of the
604          * slowpath.
605          */
606         int vm_lock_seq;
607         struct vma_lock *vm_lock;
608
609         /* Flag to indicate areas detached from the mm->mm_mt tree */
610         bool detached;
611 #endif
612
613         /*
614          * For areas with an address space and backing store,
615          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
616          *
617          */
618         struct {
619                 struct rb_node rb;
620                 unsigned long rb_subtree_last;
621         } shared;
622
623         /*
624          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
625          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
626          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
627          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
628          */
629         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
630                                           * page_table_lock */
631         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
632
633         /* Function pointers to deal with this struct. */
634         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
635
636         /* Information about our backing store: */
637         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
638                                            units */
639         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
640         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
641
642 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
643         /*
644          * For private and shared anonymous mappings, a pointer to a null
645          * terminated string containing the name given to the vma, or NULL if
646          * unnamed. Serialized by mmap_lock. Use anon_vma_name to access.
647          */
648         struct anon_vma_name *anon_name;
649 #endif
650 #ifdef CONFIG_SWAP
651         atomic_long_t swap_readahead_info;
652 #endif
653 #ifndef CONFIG_MMU
654         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
655 #endif
656 #ifdef CONFIG_NUMA
657         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
658 #endif
659 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
660         struct vma_numab_state *numab_state;    /* NUMA Balancing state */
661 #endif
662         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
663 } __randomize_layout;
664
665 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
666 struct mm_cid {
667         u64 time;
668         int cid;
669 };
670 #endif
671
672 struct kioctx_table;
673 struct mm_struct {
674         struct {
675                 /*
676                  * Fields which are often written to are placed in a separate
677                  * cache line.
678                  */
679                 struct {
680                         /**
681                          * @mm_count: The number of references to &struct
682                          * mm_struct (@mm_users count as 1).
683                          *
684                          * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to
685                          * 0, the &struct mm_struct is freed.
686                          */
687                         atomic_t mm_count;
688                 } ____cacheline_aligned_in_smp;
689
690                 struct maple_tree mm_mt;
691 #ifdef CONFIG_MMU
692                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
693                                 unsigned long addr, unsigned long len,
694                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
695 #endif
696                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
697                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
698 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
699                 /* Base addresses for compatible mmap() */
700                 unsigned long mmap_compat_base;
701                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
702 #endif
703                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
704                 pgd_t * pgd;
705
706 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
707                 /**
708                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
709                  *
710                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
711                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
712                  */
713                 atomic_t membarrier_state;
714 #endif
715
716                 /**
717                  * @mm_users: The number of users including userspace.
718                  *
719                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
720                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
721                  * temporary reference holders), we also release a reference on
722                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
723                  * @mm_count also drops to 0).
724                  */
725                 atomic_t mm_users;
726
727 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
728                 /**
729                  * @pcpu_cid: Per-cpu current cid.
730                  *
731                  * Keep track of the currently allocated mm_cid for each cpu.
732                  * The per-cpu mm_cid values are serialized by their respective
733                  * runqueue locks.
734                  */
735                 struct mm_cid __percpu *pcpu_cid;
736                 /*
737                  * @mm_cid_next_scan: Next mm_cid scan (in jiffies).
738                  *
739                  * When the next mm_cid scan is due (in jiffies).
740                  */
741                 unsigned long mm_cid_next_scan;
742 #endif
743 #ifdef CONFIG_MMU
744                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* size of all page tables */
745 #endif
746                 int map_count;                  /* number of VMAs */
747
748                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
749                                              * counters
750                                              */
751                 /*
752                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
753                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
754                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
755                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
756                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
757                  * will help to reduce cache bouncing.
758                  *
759                  * So please be careful with adding new fields before
760                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
761                  * cacheline.
762                  */
763                 struct rw_semaphore mmap_lock;
764
765                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
766                                           * are globally strung together off
767                                           * init_mm.mmlist, and are protected
768                                           * by mmlist_lock
769                                           */
770 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
771                 /*
772                  * This field has lock-like semantics, meaning it is sometimes
773                  * accessed with ACQUIRE/RELEASE semantics.
774                  * Roughly speaking, incrementing the sequence number is
775                  * equivalent to releasing locks on VMAs; reading the sequence
776                  * number can be part of taking a read lock on a VMA.
777                  *
778                  * Can be modified under write mmap_lock using RELEASE
779                  * semantics.
780                  * Can be read with no other protection when holding write
781                  * mmap_lock.
782                  * Can be read with ACQUIRE semantics if not holding write
783                  * mmap_lock.
784                  */
785                 int mm_lock_seq;
786 #endif
787
788
789                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
790                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
791
792                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
793                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
794                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
795                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
796                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
797                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
798                 unsigned long def_flags;
799
800                 /**
801                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
802                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
803                  * for instance during page table copying for fork().
804                  */
805                 seqcount_t write_protect_seq;
806
807                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
808
809                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
810                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
811                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
812
813                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
814
815                 struct percpu_counter rss_stat[NR_MM_COUNTERS];
816
817                 struct linux_binfmt *binfmt;
818
819                 /* Architecture-specific MM context */
820                 mm_context_t context;
821
822                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
823
824 #ifdef CONFIG_AIO
825                 spinlock_t                      ioctx_lock;
826                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_MEMCG
829                 /*
830                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
831                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
832                  * order for it to be changed:
833                  *
834                  * current == mm->owner
835                  * current->mm != mm
836                  * new_owner->mm == mm
837                  * new_owner->alloc_lock is held
838                  */
839                 struct task_struct __rcu *owner;
840 #endif
841                 struct user_namespace *user_ns;
842
843                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
844                 struct file __rcu *exe_file;
845 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
846                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
847 #endif
848 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
849                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
850 #endif
851 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
852                 /*
853                  * numa_next_scan is the next time that PTEs will be remapped
854                  * PROT_NONE to trigger NUMA hinting faults; such faults gather
855                  * statistics and migrate pages to new nodes if necessary.
856                  */
857                 unsigned long numa_next_scan;
858
859                 /* Restart point for scanning and remapping PTEs. */
860                 unsigned long numa_scan_offset;
861
862                 /* numa_scan_seq prevents two threads remapping PTEs. */
863                 int numa_scan_seq;
864 #endif
865                 /*
866                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
867                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
868                  * moving a PROT_NONE mapped page.
869                  */
870                 atomic_t tlb_flush_pending;
871 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
872                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
873                 atomic_t tlb_flush_batched;
874 #endif
875                 struct uprobes_state uprobes_state;
876 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
877                 struct rcu_head delayed_drop;
878 #endif
879 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
880                 atomic_long_t hugetlb_usage;
881 #endif
882                 struct work_struct async_put_work;
883
884 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
885                 u32 pasid;
886 #endif
887 #ifdef CONFIG_KSM
888                 /*
889                  * Represent how many pages of this process are involved in KSM
890                  * merging (not including ksm_zero_pages).
891                  */
892                 unsigned long ksm_merging_pages;
893                 /*
894                  * Represent how many pages are checked for ksm merging
895                  * including merged and not merged.
896                  */
897                 unsigned long ksm_rmap_items;
898                 /*
899                  * Represent how many empty pages are merged with kernel zero
900                  * pages when enabling KSM use_zero_pages.
901                  */
902                 unsigned long ksm_zero_pages;
903 #endif /* CONFIG_KSM */
904 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
905                 struct {
906                         /* this mm_struct is on lru_gen_mm_list */
907                         struct list_head list;
908                         /*
909                          * Set when switching to this mm_struct, as a hint of
910                          * whether it has been used since the last time per-node
911                          * page table walkers cleared the corresponding bits.
912                          */
913                         unsigned long bitmap;
914 #ifdef CONFIG_MEMCG
915                         /* points to the memcg of "owner" above */
916                         struct mem_cgroup *memcg;
917 #endif
918                 } lru_gen;
919 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
920         } __randomize_layout;
921
922         /*
923          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
924          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
925          */
926         unsigned long cpu_bitmap[];
927 };
928
929 #define MM_MT_FLAGS     (MT_FLAGS_ALLOC_RANGE | MT_FLAGS_LOCK_EXTERN | \
930                          MT_FLAGS_USE_RCU)
931 extern struct mm_struct init_mm;
932
933 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
934 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
935 {
936         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
937
938         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
939         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
940 }
941
942 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
943 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
944 {
945         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
946 }
947
948 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
949
950 struct lru_gen_mm_list {
951         /* mm_struct list for page table walkers */
952         struct list_head fifo;
953         /* protects the list above */
954         spinlock_t lock;
955 };
956
957 void lru_gen_add_mm(struct mm_struct *mm);
958 void lru_gen_del_mm(struct mm_struct *mm);
959 #ifdef CONFIG_MEMCG
960 void lru_gen_migrate_mm(struct mm_struct *mm);
961 #endif
962
963 static inline void lru_gen_init_mm(struct mm_struct *mm)
964 {
965         INIT_LIST_HEAD(&mm->lru_gen.list);
966         mm->lru_gen.bitmap = 0;
967 #ifdef CONFIG_MEMCG
968         mm->lru_gen.memcg = NULL;
969 #endif
970 }
971
972 static inline void lru_gen_use_mm(struct mm_struct *mm)
973 {
974         /*
975          * When the bitmap is set, page reclaim knows this mm_struct has been
976          * used since the last time it cleared the bitmap. So it might be worth
977          * walking the page tables of this mm_struct to clear the accessed bit.
978          */
979         WRITE_ONCE(mm->lru_gen.bitmap, -1);
980 }
981
982 #else /* !CONFIG_LRU_GEN */
983
984 static inline void lru_gen_add_mm(struct mm_struct *mm)
985 {
986 }
987
988 static inline void lru_gen_del_mm(struct mm_struct *mm)
989 {
990 }
991
992 #ifdef CONFIG_MEMCG
993 static inline void lru_gen_migrate_mm(struct mm_struct *mm)
994 {
995 }
996 #endif
997
998 static inline void lru_gen_init_mm(struct mm_struct *mm)
999 {
1000 }
1001
1002 static inline void lru_gen_use_mm(struct mm_struct *mm)
1003 {
1004 }
1005
1006 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
1007
1008 struct vma_iterator {
1009         struct ma_state mas;
1010 };
1011
1012 #define VMA_ITERATOR(name, __mm, __addr)                                \
1013         struct vma_iterator name = {                                    \
1014                 .mas = {                                                \
1015                         .tree = &(__mm)->mm_mt,                         \
1016                         .index = __addr,                                \
1017                         .node = MAS_START,                              \
1018                 },                                                      \
1019         }
1020
1021 static inline void vma_iter_init(struct vma_iterator *vmi,
1022                 struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
1023 {
1024         mas_init(&vmi->mas, &mm->mm_mt, addr);
1025 }
1026
1027 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1028
1029 enum mm_cid_state {
1030         MM_CID_UNSET = -1U,             /* Unset state has lazy_put flag set. */
1031         MM_CID_LAZY_PUT = (1U << 31),
1032 };
1033
1034 static inline bool mm_cid_is_unset(int cid)
1035 {
1036         return cid == MM_CID_UNSET;
1037 }
1038
1039 static inline bool mm_cid_is_lazy_put(int cid)
1040 {
1041         return !mm_cid_is_unset(cid) && (cid & MM_CID_LAZY_PUT);
1042 }
1043
1044 static inline bool mm_cid_is_valid(int cid)
1045 {
1046         return !(cid & MM_CID_LAZY_PUT);
1047 }
1048
1049 static inline int mm_cid_set_lazy_put(int cid)
1050 {
1051         return cid | MM_CID_LAZY_PUT;
1052 }
1053
1054 static inline int mm_cid_clear_lazy_put(int cid)
1055 {
1056         return cid & ~MM_CID_LAZY_PUT;
1057 }
1058
1059 /* Accessor for struct mm_struct's cidmask. */
1060 static inline cpumask_t *mm_cidmask(struct mm_struct *mm)
1061 {
1062         unsigned long cid_bitmap = (unsigned long)mm;
1063
1064         cid_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
1065         /* Skip cpu_bitmap */
1066         cid_bitmap += cpumask_size();
1067         return (struct cpumask *)cid_bitmap;
1068 }
1069
1070 static inline void mm_init_cid(struct mm_struct *mm)
1071 {
1072         int i;
1073
1074         for_each_possible_cpu(i) {
1075                 struct mm_cid *pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, i);
1076
1077                 pcpu_cid->cid = MM_CID_UNSET;
1078                 pcpu_cid->time = 0;
1079         }
1080         cpumask_clear(mm_cidmask(mm));
1081 }
1082
1083 static inline int mm_alloc_cid(struct mm_struct *mm)
1084 {
1085         mm->pcpu_cid = alloc_percpu(struct mm_cid);
1086         if (!mm->pcpu_cid)
1087                 return -ENOMEM;
1088         mm_init_cid(mm);
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 static inline void mm_destroy_cid(struct mm_struct *mm)
1093 {
1094         free_percpu(mm->pcpu_cid);
1095         mm->pcpu_cid = NULL;
1096 }
1097
1098 static inline unsigned int mm_cid_size(void)
1099 {
1100         return cpumask_size();
1101 }
1102 #else /* CONFIG_SCHED_MM_CID */
1103 static inline void mm_init_cid(struct mm_struct *mm) { }
1104 static inline int mm_alloc_cid(struct mm_struct *mm) { return 0; }
1105 static inline void mm_destroy_cid(struct mm_struct *mm) { }
1106 static inline unsigned int mm_cid_size(void)
1107 {
1108         return 0;
1109 }
1110 #endif /* CONFIG_SCHED_MM_CID */
1111
1112 struct mmu_gather;
1113 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
1114 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
1115 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
1116
1117 struct vm_fault;
1118
1119 /**
1120  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
1121  *
1122  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
1123  */
1124 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
1125
1126 /**
1127  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
1128  * these values to tell the core VM what happened when handling the
1129  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1130  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1131  *
1132  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
1133  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
1134  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
1135  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
1136  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
1137  *                              in upper bits
1138  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
1139  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
1140  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
1141  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
1142  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
1143  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
1144  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
1145  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
1146  *                              in DAX)
1147  * @VM_FAULT_COMPLETED:         ->fault completed, meanwhile mmap lock released
1148  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
1149  *
1150  */
1151 enum vm_fault_reason {
1152         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
1153         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
1154         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
1155         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
1156         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
1157         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
1158         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
1159         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
1160         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
1161         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
1162         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
1163         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
1164         VM_FAULT_COMPLETED      = (__force vm_fault_t)0x004000,
1165         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
1166 };
1167
1168 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1169 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
1170 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
1171
1172 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
1173                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
1174                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
1175
1176 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
1177         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
1178         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
1179         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
1180         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
1181         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
1182         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
1183         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
1184         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
1185         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
1186         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
1187         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
1188         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" },  \
1189         { VM_FAULT_COMPLETED,           "COMPLETED" }
1190
1191 struct vm_special_mapping {
1192         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
1193
1194         /*
1195          * If .fault is not provided, this points to a
1196          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
1197          *
1198          * This must not be NULL unless .fault is provided.
1199          */
1200         struct page **pages;
1201
1202         /*
1203          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
1204          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
1205          */
1206         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
1207                                 struct vm_area_struct *vma,
1208                                 struct vm_fault *vmf);
1209
1210         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
1211                      struct vm_area_struct *new_vma);
1212 };
1213
1214 enum tlb_flush_reason {
1215         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
1216         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
1217         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
1218         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
1219         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
1220         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
1221 };
1222
1223 /**
1224  * enum fault_flag - Fault flag definitions.
1225  * @FAULT_FLAG_WRITE: Fault was a write fault.
1226  * @FAULT_FLAG_MKWRITE: Fault was mkwrite of existing PTE.
1227  * @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY: Allow to retry the fault if blocked.
1228  * @FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT: Don't drop mmap_lock and wait when retrying.
1229  * @FAULT_FLAG_KILLABLE: The fault task is in SIGKILL killable region.
1230  * @FAULT_FLAG_TRIED: The fault has been tried once.
1231  * @FAULT_FLAG_USER: The fault originated in userspace.
1232  * @FAULT_FLAG_REMOTE: The fault is not for current task/mm.
1233  * @FAULT_FLAG_INSTRUCTION: The fault was during an instruction fetch.
1234  * @FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE: The fault can be interrupted by non-fatal signals.
1235  * @FAULT_FLAG_UNSHARE: The fault is an unsharing request to break COW in a
1236  *                      COW mapping, making sure that an exclusive anon page is
1237  *                      mapped after the fault.
1238  * @FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID: whether the fault has vmf->orig_pte cached.
1239  *                        We should only access orig_pte if this flag set.
1240  * @FAULT_FLAG_VMA_LOCK: The fault is handled under VMA lock.
1241  *
1242  * About @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and @FAULT_FLAG_TRIED: we can specify
1243  * whether we would allow page faults to retry by specifying these two
1244  * fault flags correctly.  Currently there can be three legal combinations:
1245  *
1246  * (a) ALLOW_RETRY and !TRIED:  this means the page fault allows retry, and
1247  *                              this is the first try
1248  *
1249  * (b) ALLOW_RETRY and TRIED:   this means the page fault allows retry, and
1250  *                              we've already tried at least once
1251  *
1252  * (c) !ALLOW_RETRY and !TRIED: this means the page fault does not allow retry
1253  *
1254  * The unlisted combination (!ALLOW_RETRY && TRIED) is illegal and should never
1255  * be used.  Note that page faults can be allowed to retry for multiple times,
1256  * in which case we'll have an initial fault with flags (a) then later on
1257  * continuous faults with flags (b).  We should always try to detect pending
1258  * signals before a retry to make sure the continuous page faults can still be
1259  * interrupted if necessary.
1260  *
1261  * The combination FAULT_FLAG_WRITE|FAULT_FLAG_UNSHARE is illegal.
1262  * FAULT_FLAG_UNSHARE is ignored and treated like an ordinary read fault when
1263  * applied to mappings that are not COW mappings.
1264  */
1265 enum fault_flag {
1266         FAULT_FLAG_WRITE =              1 << 0,
1267         FAULT_FLAG_MKWRITE =            1 << 1,
1268         FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY =        1 << 2,
1269         FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT =       1 << 3,
1270         FAULT_FLAG_KILLABLE =           1 << 4,
1271         FAULT_FLAG_TRIED =              1 << 5,
1272         FAULT_FLAG_USER =               1 << 6,
1273         FAULT_FLAG_REMOTE =             1 << 7,
1274         FAULT_FLAG_INSTRUCTION =        1 << 8,
1275         FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE =      1 << 9,
1276         FAULT_FLAG_UNSHARE =            1 << 10,
1277         FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID =     1 << 11,
1278         FAULT_FLAG_VMA_LOCK =           1 << 12,
1279 };
1280
1281 typedef unsigned int __bitwise zap_flags_t;
1282
1283 /*
1284  * FOLL_PIN and FOLL_LONGTERM may be used in various combinations with each
1285  * other. Here is what they mean, and how to use them:
1286  *
1287  *
1288  * FIXME: For pages which are part of a filesystem, mappings are subject to the
1289  * lifetime enforced by the filesystem and we need guarantees that longterm
1290  * users like RDMA and V4L2 only establish mappings which coordinate usage with
1291  * the filesystem.  Ideas for this coordination include revoking the longterm
1292  * pin, delaying writeback, bounce buffer page writeback, etc.  As FS DAX was
1293  * added after the problem with filesystems was found FS DAX VMAs are
1294  * specifically failed.  Filesystem pages are still subject to bugs and use of
1295  * FOLL_LONGTERM should be avoided on those pages.
1296  *
1297  * In the CMA case: long term pins in a CMA region would unnecessarily fragment
1298  * that region.  And so, CMA attempts to migrate the page before pinning, when
1299  * FOLL_LONGTERM is specified.
1300  *
1301  * FOLL_PIN indicates that a special kind of tracking (not just page->_refcount,
1302  * but an additional pin counting system) will be invoked. This is intended for
1303  * anything that gets a page reference and then touches page data (for example,
1304  * Direct IO). This lets the filesystem know that some non-file-system entity is
1305  * potentially changing the pages' data. In contrast to FOLL_GET (whose pages
1306  * are released via put_page()), FOLL_PIN pages must be released, ultimately, by
1307  * a call to unpin_user_page().
1308  *
1309  * FOLL_PIN is similar to FOLL_GET: both of these pin pages. They use different
1310  * and separate refcounting mechanisms, however, and that means that each has
1311  * its own acquire and release mechanisms:
1312  *
1313  *     FOLL_GET: get_user_pages*() to acquire, and put_page() to release.
1314  *
1315  *     FOLL_PIN: pin_user_pages*() to acquire, and unpin_user_pages to release.
1316  *
1317  * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive for a given function call.
1318  * (The underlying pages may experience both FOLL_GET-based and FOLL_PIN-based
1319  * calls applied to them, and that's perfectly OK. This is a constraint on the
1320  * callers, not on the pages.)
1321  *
1322  * FOLL_PIN should be set internally by the pin_user_pages*() APIs, never
1323  * directly by the caller. That's in order to help avoid mismatches when
1324  * releasing pages: get_user_pages*() pages must be released via put_page(),
1325  * while pin_user_pages*() pages must be released via unpin_user_page().
1326  *
1327  * Please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for more information.
1328  */
1329
1330 enum {
1331         /* check pte is writable */
1332         FOLL_WRITE = 1 << 0,
1333         /* do get_page on page */
1334         FOLL_GET = 1 << 1,
1335         /* give error on hole if it would be zero */
1336         FOLL_DUMP = 1 << 2,
1337         /* get_user_pages read/write w/o permission */
1338         FOLL_FORCE = 1 << 3,
1339         /*
1340          * if a disk transfer is needed, start the IO and return without waiting
1341          * upon it
1342          */
1343         FOLL_NOWAIT = 1 << 4,
1344         /* do not fault in pages */
1345         FOLL_NOFAULT = 1 << 5,
1346         /* check page is hwpoisoned */
1347         FOLL_HWPOISON = 1 << 6,
1348         /* don't do file mappings */
1349         FOLL_ANON = 1 << 7,
1350         /*
1351          * FOLL_LONGTERM indicates that the page will be held for an indefinite
1352          * time period _often_ under userspace control.  This is in contrast to
1353          * iov_iter_get_pages(), whose usages are transient.
1354          */
1355         FOLL_LONGTERM = 1 << 8,
1356         /* split huge pmd before returning */
1357         FOLL_SPLIT_PMD = 1 << 9,
1358         /* allow returning PCI P2PDMA pages */
1359         FOLL_PCI_P2PDMA = 1 << 10,
1360         /* allow interrupts from generic signals */
1361         FOLL_INTERRUPTIBLE = 1 << 11,
1362         /*
1363          * Always honor (trigger) NUMA hinting faults.
1364          *
1365          * FOLL_WRITE implicitly honors NUMA hinting faults because a
1366          * PROT_NONE-mapped page is not writable (exceptions with FOLL_FORCE
1367          * apply). get_user_pages_fast_only() always implicitly honors NUMA
1368          * hinting faults.
1369          */
1370         FOLL_HONOR_NUMA_FAULT = 1 << 12,
1371
1372         /* See also internal only FOLL flags in mm/internal.h */
1373 };
1374
1375 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */