5e74ce4a28cd65eb90efa8142f1744fd92dd97a0
[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 {        /* Page table pages */
145                         unsigned long _pt_pad_1;        /* compound_head */
146                         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page->ptl */
147                         unsigned long _pt_pad_2;        /* mapping */
148                         union {
149                                 struct mm_struct *pt_mm; /* x86 pgds only */
150                                 atomic_t pt_frag_refcount; /* powerpc */
151                         };
152 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
153                         spinlock_t *ptl;
154 #else
155                         spinlock_t ptl;
156 #endif
157                 };
158                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
159                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
160                         struct dev_pagemap *pgmap;
161                         void *zone_device_data;
162                         /*
163                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
164                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
165                          * and private fields from the source anonymous or
166                          * page cache page while the page is migrated to device
167                          * private memory.
168                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
169                          * use the mapping, index, and private fields when
170                          * pmem backed DAX files are mapped.
171                          */
172                 };
173
174                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
175                 struct rcu_head rcu_head;
176         };
177
178         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
179                 /*
180                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
181                  * of times this page is referenced by a page table.
182                  */
183                 atomic_t _mapcount;
184
185                 /*
186                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
187                  * the value stored here may help determine what this page
188                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
189                  * which are currently stored here.
190                  */
191                 unsigned int page_type;
192         };
193
194         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
195         atomic_t _refcount;
196
197 #ifdef CONFIG_MEMCG
198         unsigned long memcg_data;
199 #endif
200
201         /*
202          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
203          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
204          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
205          * dynamically, so we need a place to store that address.
206          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
207          *
208          * Architectures with slow multiplication can define
209          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
210          */
211 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
212         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
213                                            not kmapped, ie. highmem) */
214 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
215
216 #ifdef CONFIG_KMSAN
217         /*
218          * KMSAN metadata for this page:
219          *  - shadow page: every bit indicates whether the corresponding
220          *    bit of the original page is initialized (0) or not (1);
221          *  - origin page: every 4 bytes contain an id of the stack trace
222          *    where the uninitialized value was created.
223          */
224         struct page *kmsan_shadow;
225         struct page *kmsan_origin;
226 #endif
227
228 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
229         int _last_cpupid;
230 #endif
231 } _struct_page_alignment;
232
233 /*
234  * struct encoded_page - a nonexistent type marking this pointer
235  *
236  * An 'encoded_page' pointer is a pointer to a regular 'struct page', but
237  * with the low bits of the pointer indicating extra context-dependent
238  * information. Not super-common, but happens in mmu_gather and mlock
239  * handling, and this acts as a type system check on that use.
240  *
241  * We only really have two guaranteed bits in general, although you could
242  * play with 'struct page' alignment (see CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
243  * for more.
244  *
245  * Use the supplied helper functions to endcode/decode the pointer and bits.
246  */
247 struct encoded_page;
248 #define ENCODE_PAGE_BITS 3ul
249 static __always_inline struct encoded_page *encode_page(struct page *page, unsigned long flags)
250 {
251         BUILD_BUG_ON(flags > ENCODE_PAGE_BITS);
252         return (struct encoded_page *)(flags | (unsigned long)page);
253 }
254
255 static inline unsigned long encoded_page_flags(struct encoded_page *page)
256 {
257         return ENCODE_PAGE_BITS & (unsigned long)page;
258 }
259
260 static inline struct page *encoded_page_ptr(struct encoded_page *page)
261 {
262         return (struct page *)(~ENCODE_PAGE_BITS & (unsigned long)page);
263 }
264
265 /**
266  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
267  * @flags: Identical to the page flags.
268  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
269  * @mlock_count: Number of times this folio has been pinned by mlock().
270  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
271  *    anonymous memory.
272  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
273  *    this is the index from the beginning of the mmap.
274  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
275  *    Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
276  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
277  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
278  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
279  *    to find how many references there are to this folio.
280  * @memcg_data: Memory Control Group data.
281  * @_folio_dtor: Which destructor to use for this folio.
282  * @_folio_order: Do not use directly, call folio_order().
283  * @_entire_mapcount: Do not use directly, call folio_entire_mapcount().
284  * @_nr_pages_mapped: Do not use directly, call folio_mapcount().
285  * @_pincount: Do not use directly, call folio_maybe_dma_pinned().
286  * @_folio_nr_pages: Do not use directly, call folio_nr_pages().
287  * @_hugetlb_subpool: Do not use directly, use accessor in hugetlb.h.
288  * @_hugetlb_cgroup: Do not use directly, use accessor in hugetlb_cgroup.h.
289  * @_hugetlb_cgroup_rsvd: Do not use directly, use accessor in hugetlb_cgroup.h.
290  * @_hugetlb_hwpoison: Do not use directly, call raw_hwp_list_head().
291  * @_deferred_list: Folios to be split under memory pressure.
292  *
293  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
294  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
295  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
296  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
297  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
298  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
299  * to its size.
300  */
301 struct folio {
302         /* private: don't document the anon union */
303         union {
304                 struct {
305         /* public: */
306                         unsigned long flags;
307                         union {
308                                 struct list_head lru;
309         /* private: avoid cluttering the output */
310                                 struct {
311                                         void *__filler;
312         /* public: */
313                                         unsigned int mlock_count;
314         /* private: */
315                                 };
316         /* public: */
317                         };
318                         struct address_space *mapping;
319                         pgoff_t index;
320                         void *private;
321                         atomic_t _mapcount;
322                         atomic_t _refcount;
323 #ifdef CONFIG_MEMCG
324                         unsigned long memcg_data;
325 #endif
326         /* private: the union with struct page is transitional */
327                 };
328                 struct page page;
329         };
330         union {
331                 struct {
332                         unsigned long _flags_1;
333                         unsigned long _head_1;
334         /* public: */
335                         unsigned char _folio_dtor;
336                         unsigned char _folio_order;
337                         atomic_t _entire_mapcount;
338                         atomic_t _nr_pages_mapped;
339                         atomic_t _pincount;
340 #ifdef CONFIG_64BIT
341                         unsigned int _folio_nr_pages;
342 #endif
343         /* private: the union with struct page is transitional */
344                 };
345                 struct page __page_1;
346         };
347         union {
348                 struct {
349                         unsigned long _flags_2;
350                         unsigned long _head_2;
351         /* public: */
352                         void *_hugetlb_subpool;
353                         void *_hugetlb_cgroup;
354                         void *_hugetlb_cgroup_rsvd;
355                         void *_hugetlb_hwpoison;
356         /* private: the union with struct page is transitional */
357                 };
358                 struct {
359                         unsigned long _flags_2a;
360                         unsigned long _head_2a;
361         /* public: */
362                         struct list_head _deferred_list;
363         /* private: the union with struct page is transitional */
364                 };
365                 struct page __page_2;
366         };
367 };
368
369 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
370         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
371 FOLIO_MATCH(flags, flags);
372 FOLIO_MATCH(lru, lru);
373 FOLIO_MATCH(mapping, mapping);
374 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
375 FOLIO_MATCH(index, index);
376 FOLIO_MATCH(private, private);
377 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
378 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
379 #ifdef CONFIG_MEMCG
380 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
381 #endif
382 #undef FOLIO_MATCH
383 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
384         static_assert(offsetof(struct folio, fl) ==                     \
385                         offsetof(struct page, pg) + sizeof(struct page))
386 FOLIO_MATCH(flags, _flags_1);
387 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_1);
388 #undef FOLIO_MATCH
389 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
390         static_assert(offsetof(struct folio, fl) ==                     \
391                         offsetof(struct page, pg) + 2 * sizeof(struct page))
392 FOLIO_MATCH(flags, _flags_2);
393 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_2);
394 #undef FOLIO_MATCH
395
396 /*
397  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
398  */
399 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
400
401 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
402 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
403
404 /*
405  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
406  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
407  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
408  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
409  */
410 #define page_private(page)              ((page)->private)
411
412 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
413 {
414         page->private = private;
415 }
416
417 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
418 {
419         return folio->private;
420 }
421
422 struct page_frag_cache {
423         void * va;
424 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
425         __u16 offset;
426         __u16 size;
427 #else
428         __u32 offset;
429 #endif
430         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
431          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
432          */
433         unsigned int            pagecnt_bias;
434         bool pfmemalloc;
435 };
436
437 typedef unsigned long vm_flags_t;
438
439 /*
440  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
441  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
442  * map parts of them.
443  */
444 struct vm_region {
445         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
446         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
447         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
448         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
449         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
450         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
451         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
452
453         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
454         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
455                                                 * this region */
456 };
457
458 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
459 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
460 struct vm_userfaultfd_ctx {
461         struct userfaultfd_ctx *ctx;
462 };
463 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
464 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
465 struct vm_userfaultfd_ctx {};
466 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
467
468 struct anon_vma_name {
469         struct kref kref;
470         /* The name needs to be at the end because it is dynamically sized. */
471         char name[];
472 };
473
474 struct vma_lock {
475         struct rw_semaphore lock;
476 };
477
478 struct vma_numab_state {
479         unsigned long next_scan;
480         unsigned long next_pid_reset;
481         unsigned long access_pids[2];
482 };
483
484 /*
485  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
486  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
487  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
488  * library, the executable area etc).
489  */
490 struct vm_area_struct {
491         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
492
493         union {
494                 struct {
495                         /* VMA covers [vm_start; vm_end) addresses within mm */
496                         unsigned long vm_start;
497                         unsigned long vm_end;
498                 };
499 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
500                 struct rcu_head vm_rcu; /* Used for deferred freeing. */
501 #endif
502         };
503
504         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
505         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
506
507         /*
508          * Flags, see mm.h.
509          * To modify use vm_flags_{init|reset|set|clear|mod} functions.
510          */
511         union {
512                 const vm_flags_t vm_flags;
513                 vm_flags_t __private __vm_flags;
514         };
515
516 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
517         /*
518          * Can only be written (using WRITE_ONCE()) while holding both:
519          *  - mmap_lock (in write mode)
520          *  - vm_lock->lock (in write mode)
521          * Can be read reliably while holding one of:
522          *  - mmap_lock (in read or write mode)
523          *  - vm_lock->lock (in read or write mode)
524          * Can be read unreliably (using READ_ONCE()) for pessimistic bailout
525          * while holding nothing (except RCU to keep the VMA struct allocated).
526          *
527          * This sequence counter is explicitly allowed to overflow; sequence
528          * counter reuse can only lead to occasional unnecessary use of the
529          * slowpath.
530          */
531         int vm_lock_seq;
532         struct vma_lock *vm_lock;
533
534         /* Flag to indicate areas detached from the mm->mm_mt tree */
535         bool detached;
536 #endif
537
538         /*
539          * For areas with an address space and backing store,
540          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
541          *
542          */
543         struct {
544                 struct rb_node rb;
545                 unsigned long rb_subtree_last;
546         } shared;
547
548         /*
549          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
550          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
551          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
552          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
553          */
554         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
555                                           * page_table_lock */
556         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
557
558         /* Function pointers to deal with this struct. */
559         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
560
561         /* Information about our backing store: */
562         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
563                                            units */
564         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
565         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
566
567 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
568         /*
569          * For private and shared anonymous mappings, a pointer to a null
570          * terminated string containing the name given to the vma, or NULL if
571          * unnamed. Serialized by mmap_lock. Use anon_vma_name to access.
572          */
573         struct anon_vma_name *anon_name;
574 #endif
575 #ifdef CONFIG_SWAP
576         atomic_long_t swap_readahead_info;
577 #endif
578 #ifndef CONFIG_MMU
579         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
580 #endif
581 #ifdef CONFIG_NUMA
582         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
583 #endif
584 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
585         struct vma_numab_state *numab_state;    /* NUMA Balancing state */
586 #endif
587         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
588 } __randomize_layout;
589
590 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
591 struct mm_cid {
592         u64 time;
593         int cid;
594 };
595 #endif
596
597 struct kioctx_table;
598 struct mm_struct {
599         struct {
600                 /*
601                  * Fields which are often written to are placed in a separate
602                  * cache line.
603                  */
604                 struct {
605                         /**
606                          * @mm_count: The number of references to &struct
607                          * mm_struct (@mm_users count as 1).
608                          *
609                          * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to
610                          * 0, the &struct mm_struct is freed.
611                          */
612                         atomic_t mm_count;
613                 } ____cacheline_aligned_in_smp;
614
615                 struct maple_tree mm_mt;
616 #ifdef CONFIG_MMU
617                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
618                                 unsigned long addr, unsigned long len,
619                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
620 #endif
621                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
622                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
623 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
624                 /* Base addresses for compatible mmap() */
625                 unsigned long mmap_compat_base;
626                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
627 #endif
628                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
629                 pgd_t * pgd;
630
631 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
632                 /**
633                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
634                  *
635                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
636                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
637                  */
638                 atomic_t membarrier_state;
639 #endif
640
641                 /**
642                  * @mm_users: The number of users including userspace.
643                  *
644                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
645                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
646                  * temporary reference holders), we also release a reference on
647                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
648                  * @mm_count also drops to 0).
649                  */
650                 atomic_t mm_users;
651
652 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
653                 /**
654                  * @pcpu_cid: Per-cpu current cid.
655                  *
656                  * Keep track of the currently allocated mm_cid for each cpu.
657                  * The per-cpu mm_cid values are serialized by their respective
658                  * runqueue locks.
659                  */
660                 struct mm_cid __percpu *pcpu_cid;
661                 /*
662                  * @mm_cid_next_scan: Next mm_cid scan (in jiffies).
663                  *
664                  * When the next mm_cid scan is due (in jiffies).
665                  */
666                 unsigned long mm_cid_next_scan;
667 #endif
668 #ifdef CONFIG_MMU
669                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* size of all page tables */
670 #endif
671                 int map_count;                  /* number of VMAs */
672
673                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
674                                              * counters
675                                              */
676                 /*
677                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
678                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
679                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
680                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
681                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
682                  * will help to reduce cache bouncing.
683                  *
684                  * So please be careful with adding new fields before
685                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
686                  * cacheline.
687                  */
688                 struct rw_semaphore mmap_lock;
689
690                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
691                                           * are globally strung together off
692                                           * init_mm.mmlist, and are protected
693                                           * by mmlist_lock
694                                           */
695 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
696                 /*
697                  * This field has lock-like semantics, meaning it is sometimes
698                  * accessed with ACQUIRE/RELEASE semantics.
699                  * Roughly speaking, incrementing the sequence number is
700                  * equivalent to releasing locks on VMAs; reading the sequence
701                  * number can be part of taking a read lock on a VMA.
702                  *
703                  * Can be modified under write mmap_lock using RELEASE
704                  * semantics.
705                  * Can be read with no other protection when holding write
706                  * mmap_lock.
707                  * Can be read with ACQUIRE semantics if not holding write
708                  * mmap_lock.
709                  */
710                 int mm_lock_seq;
711 #endif
712
713
714                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
715                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
716
717                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
718                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
719                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
720                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
721                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
722                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
723                 unsigned long def_flags;
724
725                 /**
726                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
727                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
728                  * for instance during page table copying for fork().
729                  */
730                 seqcount_t write_protect_seq;
731
732                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
733
734                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
735                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
736                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
737
738                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
739
740                 struct percpu_counter rss_stat[NR_MM_COUNTERS];
741
742                 struct linux_binfmt *binfmt;
743
744                 /* Architecture-specific MM context */
745                 mm_context_t context;
746
747                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
748
749 #ifdef CONFIG_AIO
750                 spinlock_t                      ioctx_lock;
751                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
752 #endif
753 #ifdef CONFIG_MEMCG
754                 /*
755                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
756                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
757                  * order for it to be changed:
758                  *
759                  * current == mm->owner
760                  * current->mm != mm
761                  * new_owner->mm == mm
762                  * new_owner->alloc_lock is held
763                  */
764                 struct task_struct __rcu *owner;
765 #endif
766                 struct user_namespace *user_ns;
767
768                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
769                 struct file __rcu *exe_file;
770 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
771                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
772 #endif
773 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
774                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
775 #endif
776 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
777                 /*
778                  * numa_next_scan is the next time that PTEs will be remapped
779                  * PROT_NONE to trigger NUMA hinting faults; such faults gather
780                  * statistics and migrate pages to new nodes if necessary.
781                  */
782                 unsigned long numa_next_scan;
783
784                 /* Restart point for scanning and remapping PTEs. */
785                 unsigned long numa_scan_offset;
786
787                 /* numa_scan_seq prevents two threads remapping PTEs. */
788                 int numa_scan_seq;
789 #endif
790                 /*
791                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
792                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
793                  * moving a PROT_NONE mapped page.
794                  */
795                 atomic_t tlb_flush_pending;
796 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
797                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
798                 atomic_t tlb_flush_batched;
799 #endif
800                 struct uprobes_state uprobes_state;
801 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
802                 struct rcu_head delayed_drop;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
805                 atomic_long_t hugetlb_usage;
806 #endif
807                 struct work_struct async_put_work;
808
809 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
810                 u32 pasid;
811 #endif
812 #ifdef CONFIG_KSM
813                 /*
814                  * Represent how many pages of this process are involved in KSM
815                  * merging.
816                  */
817                 unsigned long ksm_merging_pages;
818                 /*
819                  * Represent how many pages are checked for ksm merging
820                  * including merged and not merged.
821                  */
822                 unsigned long ksm_rmap_items;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
825                 struct {
826                         /* this mm_struct is on lru_gen_mm_list */
827                         struct list_head list;
828                         /*
829                          * Set when switching to this mm_struct, as a hint of
830                          * whether it has been used since the last time per-node
831                          * page table walkers cleared the corresponding bits.
832                          */
833                         unsigned long bitmap;
834 #ifdef CONFIG_MEMCG
835                         /* points to the memcg of "owner" above */
836                         struct mem_cgroup *memcg;
837 #endif
838                 } lru_gen;
839 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
840         } __randomize_layout;
841
842         /*
843          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
844          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
845          */
846         unsigned long cpu_bitmap[];
847 };
848
849 #define MM_MT_FLAGS     (MT_FLAGS_ALLOC_RANGE | MT_FLAGS_LOCK_EXTERN | \
850                          MT_FLAGS_USE_RCU)
851 extern struct mm_struct init_mm;
852
853 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
854 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
855 {
856         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
857
858         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
859         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
860 }
861
862 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
863 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
864 {
865         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
866 }
867
868 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
869
870 struct lru_gen_mm_list {
871         /* mm_struct list for page table walkers */
872         struct list_head fifo;
873         /* protects the list above */
874         spinlock_t lock;
875 };
876
877 void lru_gen_add_mm(struct mm_struct *mm);
878 void lru_gen_del_mm(struct mm_struct *mm);
879 #ifdef CONFIG_MEMCG
880 void lru_gen_migrate_mm(struct mm_struct *mm);
881 #endif
882
883 static inline void lru_gen_init_mm(struct mm_struct *mm)
884 {
885         INIT_LIST_HEAD(&mm->lru_gen.list);
886         mm->lru_gen.bitmap = 0;
887 #ifdef CONFIG_MEMCG
888         mm->lru_gen.memcg = NULL;
889 #endif
890 }
891
892 static inline void lru_gen_use_mm(struct mm_struct *mm)
893 {
894         /*
895          * When the bitmap is set, page reclaim knows this mm_struct has been
896          * used since the last time it cleared the bitmap. So it might be worth
897          * walking the page tables of this mm_struct to clear the accessed bit.
898          */
899         WRITE_ONCE(mm->lru_gen.bitmap, -1);
900 }
901
902 #else /* !CONFIG_LRU_GEN */
903
904 static inline void lru_gen_add_mm(struct mm_struct *mm)
905 {
906 }
907
908 static inline void lru_gen_del_mm(struct mm_struct *mm)
909 {
910 }
911
912 #ifdef CONFIG_MEMCG
913 static inline void lru_gen_migrate_mm(struct mm_struct *mm)
914 {
915 }
916 #endif
917
918 static inline void lru_gen_init_mm(struct mm_struct *mm)
919 {
920 }
921
922 static inline void lru_gen_use_mm(struct mm_struct *mm)
923 {
924 }
925
926 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
927
928 struct vma_iterator {
929         struct ma_state mas;
930 };
931
932 #define VMA_ITERATOR(name, __mm, __addr)                                \
933         struct vma_iterator name = {                                    \
934                 .mas = {                                                \
935                         .tree = &(__mm)->mm_mt,                         \
936                         .index = __addr,                                \
937                         .node = MAS_START,                              \
938                 },                                                      \
939         }
940
941 static inline void vma_iter_init(struct vma_iterator *vmi,
942                 struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
943 {
944         mas_init(&vmi->mas, &mm->mm_mt, addr);
945 }
946
947 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
948
949 enum mm_cid_state {
950         MM_CID_UNSET = -1U,             /* Unset state has lazy_put flag set. */
951         MM_CID_LAZY_PUT = (1U << 31),
952 };
953
954 static inline bool mm_cid_is_unset(int cid)
955 {
956         return cid == MM_CID_UNSET;
957 }
958
959 static inline bool mm_cid_is_lazy_put(int cid)
960 {
961         return !mm_cid_is_unset(cid) && (cid & MM_CID_LAZY_PUT);
962 }
963
964 static inline bool mm_cid_is_valid(int cid)
965 {
966         return !(cid & MM_CID_LAZY_PUT);
967 }
968
969 static inline int mm_cid_set_lazy_put(int cid)
970 {
971         return cid | MM_CID_LAZY_PUT;
972 }
973
974 static inline int mm_cid_clear_lazy_put(int cid)
975 {
976         return cid & ~MM_CID_LAZY_PUT;
977 }
978
979 /* Accessor for struct mm_struct's cidmask. */
980 static inline cpumask_t *mm_cidmask(struct mm_struct *mm)
981 {
982         unsigned long cid_bitmap = (unsigned long)mm;
983
984         cid_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
985         /* Skip cpu_bitmap */
986         cid_bitmap += cpumask_size();
987         return (struct cpumask *)cid_bitmap;
988 }
989
990 static inline void mm_init_cid(struct mm_struct *mm)
991 {
992         int i;
993
994         for_each_possible_cpu(i) {
995                 struct mm_cid *pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, i);
996
997                 pcpu_cid->cid = MM_CID_UNSET;
998                 pcpu_cid->time = 0;
999         }
1000         cpumask_clear(mm_cidmask(mm));
1001 }
1002
1003 static inline int mm_alloc_cid(struct mm_struct *mm)
1004 {
1005         mm->pcpu_cid = alloc_percpu(struct mm_cid);
1006         if (!mm->pcpu_cid)
1007                 return -ENOMEM;
1008         mm_init_cid(mm);
1009         return 0;
1010 }
1011
1012 static inline void mm_destroy_cid(struct mm_struct *mm)
1013 {
1014         free_percpu(mm->pcpu_cid);
1015         mm->pcpu_cid = NULL;
1016 }
1017
1018 static inline unsigned int mm_cid_size(void)
1019 {
1020         return cpumask_size();
1021 }
1022 #else /* CONFIG_SCHED_MM_CID */
1023 static inline void mm_init_cid(struct mm_struct *mm) { }
1024 static inline int mm_alloc_cid(struct mm_struct *mm) { return 0; }
1025 static inline void mm_destroy_cid(struct mm_struct *mm) { }
1026 static inline unsigned int mm_cid_size(void)
1027 {
1028         return 0;
1029 }
1030 #endif /* CONFIG_SCHED_MM_CID */
1031
1032 struct mmu_gather;
1033 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
1034 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
1035 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
1036
1037 struct vm_fault;
1038
1039 /**
1040  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
1041  *
1042  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
1043  */
1044 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
1045
1046 /**
1047  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
1048  * these values to tell the core VM what happened when handling the
1049  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1050  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1051  *
1052  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
1053  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
1054  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
1055  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
1056  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
1057  *                              in upper bits
1058  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
1059  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
1060  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
1061  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
1062  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
1063  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
1064  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
1065  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
1066  *                              in DAX)
1067  * @VM_FAULT_COMPLETED:         ->fault completed, meanwhile mmap lock released
1068  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
1069  *
1070  */
1071 enum vm_fault_reason {
1072         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
1073         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
1074         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
1075         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
1076         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
1077         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
1078         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
1079         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
1080         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
1081         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
1082         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
1083         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
1084         VM_FAULT_COMPLETED      = (__force vm_fault_t)0x004000,
1085         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
1086 };
1087
1088 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1089 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
1090 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
1091
1092 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
1093                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
1094                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
1095
1096 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
1097         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
1098         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
1099         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
1100         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
1101         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
1102         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
1103         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
1104         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
1105         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
1106         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
1107         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
1108         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" }
1109
1110 struct vm_special_mapping {
1111         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
1112
1113         /*
1114          * If .fault is not provided, this points to a
1115          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
1116          *
1117          * This must not be NULL unless .fault is provided.
1118          */
1119         struct page **pages;
1120
1121         /*
1122          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
1123          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
1124          */
1125         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
1126                                 struct vm_area_struct *vma,
1127                                 struct vm_fault *vmf);
1128
1129         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
1130                      struct vm_area_struct *new_vma);
1131 };
1132
1133 enum tlb_flush_reason {
1134         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
1135         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
1136         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
1137         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
1138         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
1139         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
1140 };
1141
1142  /*
1143   * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
1144   * in the "index" field of the swapper address space.
1145   */
1146 typedef struct {
1147         unsigned long val;
1148 } swp_entry_t;
1149
1150 /**
1151  * enum fault_flag - Fault flag definitions.
1152  * @FAULT_FLAG_WRITE: Fault was a write fault.
1153  * @FAULT_FLAG_MKWRITE: Fault was mkwrite of existing PTE.
1154  * @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY: Allow to retry the fault if blocked.
1155  * @FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT: Don't drop mmap_lock and wait when retrying.
1156  * @FAULT_FLAG_KILLABLE: The fault task is in SIGKILL killable region.
1157  * @FAULT_FLAG_TRIED: The fault has been tried once.
1158  * @FAULT_FLAG_USER: The fault originated in userspace.
1159  * @FAULT_FLAG_REMOTE: The fault is not for current task/mm.
1160  * @FAULT_FLAG_INSTRUCTION: The fault was during an instruction fetch.
1161  * @FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE: The fault can be interrupted by non-fatal signals.
1162  * @FAULT_FLAG_UNSHARE: The fault is an unsharing request to break COW in a
1163  *                      COW mapping, making sure that an exclusive anon page is
1164  *                      mapped after the fault.
1165  * @FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID: whether the fault has vmf->orig_pte cached.
1166  *                        We should only access orig_pte if this flag set.
1167  * @FAULT_FLAG_VMA_LOCK: The fault is handled under VMA lock.
1168  *
1169  * About @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and @FAULT_FLAG_TRIED: we can specify
1170  * whether we would allow page faults to retry by specifying these two
1171  * fault flags correctly.  Currently there can be three legal combinations:
1172  *
1173  * (a) ALLOW_RETRY and !TRIED:  this means the page fault allows retry, and
1174  *                              this is the first try
1175  *
1176  * (b) ALLOW_RETRY and TRIED:   this means the page fault allows retry, and
1177  *                              we've already tried at least once
1178  *
1179  * (c) !ALLOW_RETRY and !TRIED: this means the page fault does not allow retry
1180  *
1181  * The unlisted combination (!ALLOW_RETRY && TRIED) is illegal and should never
1182  * be used.  Note that page faults can be allowed to retry for multiple times,
1183  * in which case we'll have an initial fault with flags (a) then later on
1184  * continuous faults with flags (b).  We should always try to detect pending
1185  * signals before a retry to make sure the continuous page faults can still be
1186  * interrupted if necessary.
1187  *
1188  * The combination FAULT_FLAG_WRITE|FAULT_FLAG_UNSHARE is illegal.
1189  * FAULT_FLAG_UNSHARE is ignored and treated like an ordinary read fault when
1190  * applied to mappings that are not COW mappings.
1191  */
1192 enum fault_flag {
1193         FAULT_FLAG_WRITE =              1 << 0,
1194         FAULT_FLAG_MKWRITE =            1 << 1,
1195         FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY =        1 << 2,
1196         FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT =       1 << 3,
1197         FAULT_FLAG_KILLABLE =           1 << 4,
1198         FAULT_FLAG_TRIED =              1 << 5,
1199         FAULT_FLAG_USER =               1 << 6,
1200         FAULT_FLAG_REMOTE =             1 << 7,
1201         FAULT_FLAG_INSTRUCTION =        1 << 8,
1202         FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE =      1 << 9,
1203         FAULT_FLAG_UNSHARE =            1 << 10,
1204         FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID =     1 << 11,
1205         FAULT_FLAG_VMA_LOCK =           1 << 12,
1206 };
1207
1208 typedef unsigned int __bitwise zap_flags_t;
1209
1210 /*
1211  * FOLL_PIN and FOLL_LONGTERM may be used in various combinations with each
1212  * other. Here is what they mean, and how to use them:
1213  *
1214  *
1215  * FIXME: For pages which are part of a filesystem, mappings are subject to the
1216  * lifetime enforced by the filesystem and we need guarantees that longterm
1217  * users like RDMA and V4L2 only establish mappings which coordinate usage with
1218  * the filesystem.  Ideas for this coordination include revoking the longterm
1219  * pin, delaying writeback, bounce buffer page writeback, etc.  As FS DAX was
1220  * added after the problem with filesystems was found FS DAX VMAs are
1221  * specifically failed.  Filesystem pages are still subject to bugs and use of
1222  * FOLL_LONGTERM should be avoided on those pages.
1223  *
1224  * In the CMA case: long term pins in a CMA region would unnecessarily fragment
1225  * that region.  And so, CMA attempts to migrate the page before pinning, when
1226  * FOLL_LONGTERM is specified.
1227  *
1228  * FOLL_PIN indicates that a special kind of tracking (not just page->_refcount,
1229  * but an additional pin counting system) will be invoked. This is intended for
1230  * anything that gets a page reference and then touches page data (for example,
1231  * Direct IO). This lets the filesystem know that some non-file-system entity is
1232  * potentially changing the pages' data. In contrast to FOLL_GET (whose pages
1233  * are released via put_page()), FOLL_PIN pages must be released, ultimately, by
1234  * a call to unpin_user_page().
1235  *
1236  * FOLL_PIN is similar to FOLL_GET: both of these pin pages. They use different
1237  * and separate refcounting mechanisms, however, and that means that each has
1238  * its own acquire and release mechanisms:
1239  *
1240  *     FOLL_GET: get_user_pages*() to acquire, and put_page() to release.
1241  *
1242  *     FOLL_PIN: pin_user_pages*() to acquire, and unpin_user_pages to release.
1243  *
1244  * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive for a given function call.
1245  * (The underlying pages may experience both FOLL_GET-based and FOLL_PIN-based
1246  * calls applied to them, and that's perfectly OK. This is a constraint on the
1247  * callers, not on the pages.)
1248  *
1249  * FOLL_PIN should be set internally by the pin_user_pages*() APIs, never
1250  * directly by the caller. That's in order to help avoid mismatches when
1251  * releasing pages: get_user_pages*() pages must be released via put_page(),
1252  * while pin_user_pages*() pages must be released via unpin_user_page().
1253  *
1254  * Please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for more information.
1255  */
1256
1257 enum {
1258         /* check pte is writable */
1259         FOLL_WRITE = 1 << 0,
1260         /* do get_page on page */
1261         FOLL_GET = 1 << 1,
1262         /* give error on hole if it would be zero */
1263         FOLL_DUMP = 1 << 2,
1264         /* get_user_pages read/write w/o permission */
1265         FOLL_FORCE = 1 << 3,
1266         /*
1267          * if a disk transfer is needed, start the IO and return without waiting
1268          * upon it
1269          */
1270         FOLL_NOWAIT = 1 << 4,
1271         /* do not fault in pages */
1272         FOLL_NOFAULT = 1 << 5,
1273         /* check page is hwpoisoned */
1274         FOLL_HWPOISON = 1 << 6,
1275         /* don't do file mappings */
1276         FOLL_ANON = 1 << 7,
1277         /*
1278          * FOLL_LONGTERM indicates that the page will be held for an indefinite
1279          * time period _often_ under userspace control.  This is in contrast to
1280          * iov_iter_get_pages(), whose usages are transient.
1281          */
1282         FOLL_LONGTERM = 1 << 8,
1283         /* split huge pmd before returning */
1284         FOLL_SPLIT_PMD = 1 << 9,
1285         /* allow returning PCI P2PDMA pages */
1286         FOLL_PCI_P2PDMA = 1 << 10,
1287         /* allow interrupts from generic signals */
1288         FOLL_INTERRUPTIBLE = 1 << 11,
1289
1290         /* See also internal only FOLL flags in mm/internal.h */
1291 };
1292
1293 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */