Merge tag 'landlock-6.0-rc4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mic...
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mm_types.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
3 #define _LINUX_MM_TYPES_H
4
5 #include <linux/mm_types_task.h>
6
7 #include <linux/auxvec.h>
8 #include <linux/kref.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/rwsem.h>
13 #include <linux/completion.h>
14 #include <linux/cpumask.h>
15 #include <linux/uprobes.h>
16 #include <linux/rcupdate.h>
17 #include <linux/page-flags-layout.h>
18 #include <linux/workqueue.h>
19 #include <linux/seqlock.h>
20
21 #include <asm/mmu.h>
22
23 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
24 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
25 #endif
26 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
27
28 #define INIT_PASID      0
29
30 struct address_space;
31 struct mem_cgroup;
32
33 /*
34  * Each physical page in the system has a struct page associated with
35  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
36  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
37  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
38  * who is mapping it.
39  *
40  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
41  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
42  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
43  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
44  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
45  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
46  *
47  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
48  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
49  * before freeing it.
50  *
51  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
52  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
53  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
54  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
55  *
56  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
57  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
58  * afterwards.
59  *
60  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and counters.
61  * That requires that freelist & counters in struct slab be adjacent and
62  * double-word aligned. Because struct slab currently just reinterprets the
63  * bits of struct page, we align all struct pages to double-word boundaries,
64  * and ensure that 'freelist' is aligned within struct slab.
65  */
66 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
67 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
68 #else
69 #define _struct_page_alignment
70 #endif
71
72 struct page {
73         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
74                                          * updated asynchronously */
75         /*
76          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
77          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
78          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
79          * avoid collision and false-positive PageTail().
80          */
81         union {
82                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
83                         /**
84                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
85                          * lruvec->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
86                          * by the page owner.
87                          */
88                         union {
89                                 struct list_head lru;
90
91                                 /* Or, for the Unevictable "LRU list" slot */
92                                 struct {
93                                         /* Always even, to negate PageTail */
94                                         void *__filler;
95                                         /* Count page's or folio's mlocks */
96                                         unsigned int mlock_count;
97                                 };
98
99                                 /* Or, free page */
100                                 struct list_head buddy_list;
101                                 struct list_head pcp_list;
102                         };
103                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
104                         struct address_space *mapping;
105                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
106                         /**
107                          * @private: Mapping-private opaque data.
108                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
109                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
110                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
111                          */
112                         unsigned long private;
113                 };
114                 struct {        /* page_pool used by netstack */
115                         /**
116                          * @pp_magic: magic value to avoid recycling non
117                          * page_pool allocated pages.
118                          */
119                         unsigned long pp_magic;
120                         struct page_pool *pp;
121                         unsigned long _pp_mapping_pad;
122                         unsigned long dma_addr;
123                         union {
124                                 /**
125                                  * dma_addr_upper: might require a 64-bit
126                                  * value on 32-bit architectures.
127                                  */
128                                 unsigned long dma_addr_upper;
129                                 /**
130                                  * For frag page support, not supported in
131                                  * 32-bit architectures with 64-bit DMA.
132                                  */
133                                 atomic_long_t pp_frag_count;
134                         };
135                 };
136                 struct {        /* Tail pages of compound page */
137                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
138
139                         /* First tail page only */
140                         unsigned char compound_dtor;
141                         unsigned char compound_order;
142                         atomic_t compound_mapcount;
143                         atomic_t compound_pincount;
144 #ifdef CONFIG_64BIT
145                         unsigned int compound_nr; /* 1 << compound_order */
146 #endif
147                 };
148                 struct {        /* Second tail page of compound page */
149                         unsigned long _compound_pad_1;  /* compound_head */
150                         unsigned long _compound_pad_2;
151                         /* For both global and memcg */
152                         struct list_head deferred_list;
153                 };
154                 struct {        /* Page table pages */
155                         unsigned long _pt_pad_1;        /* compound_head */
156                         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page->ptl */
157                         unsigned long _pt_pad_2;        /* mapping */
158                         union {
159                                 struct mm_struct *pt_mm; /* x86 pgds only */
160                                 atomic_t pt_frag_refcount; /* powerpc */
161                         };
162 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
163                         spinlock_t *ptl;
164 #else
165                         spinlock_t ptl;
166 #endif
167                 };
168                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
169                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
170                         struct dev_pagemap *pgmap;
171                         void *zone_device_data;
172                         /*
173                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
174                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
175                          * and private fields from the source anonymous or
176                          * page cache page while the page is migrated to device
177                          * private memory.
178                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
179                          * use the mapping, index, and private fields when
180                          * pmem backed DAX files are mapped.
181                          */
182                 };
183
184                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
185                 struct rcu_head rcu_head;
186         };
187
188         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
189                 /*
190                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
191                  * of times this page is referenced by a page table.
192                  */
193                 atomic_t _mapcount;
194
195                 /*
196                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
197                  * the value stored here may help determine what this page
198                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
199                  * which are currently stored here.
200                  */
201                 unsigned int page_type;
202         };
203
204         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
205         atomic_t _refcount;
206
207 #ifdef CONFIG_MEMCG
208         unsigned long memcg_data;
209 #endif
210
211         /*
212          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
213          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
214          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
215          * dynamically, so we need a place to store that address.
216          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
217          *
218          * Architectures with slow multiplication can define
219          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
220          */
221 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
222         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
223                                            not kmapped, ie. highmem) */
224 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
225
226 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
227         int _last_cpupid;
228 #endif
229 } _struct_page_alignment;
230
231 /**
232  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
233  * @flags: Identical to the page flags.
234  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
235  * @mlock_count: Number of times this folio has been pinned by mlock().
236  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
237  *    anonymous memory.
238  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
239  *    this is the index from the beginning of the mmap.
240  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
241  *    Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
242  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
243  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
244  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
245  *    to find how many references there are to this folio.
246  * @memcg_data: Memory Control Group data.
247  *
248  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
249  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
250  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
251  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
252  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
253  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
254  * to its size.
255  */
256 struct folio {
257         /* private: don't document the anon union */
258         union {
259                 struct {
260         /* public: */
261                         unsigned long flags;
262                         union {
263                                 struct list_head lru;
264         /* private: avoid cluttering the output */
265                                 struct {
266                                         void *__filler;
267         /* public: */
268                                         unsigned int mlock_count;
269         /* private: */
270                                 };
271         /* public: */
272                         };
273                         struct address_space *mapping;
274                         pgoff_t index;
275                         void *private;
276                         atomic_t _mapcount;
277                         atomic_t _refcount;
278 #ifdef CONFIG_MEMCG
279                         unsigned long memcg_data;
280 #endif
281         /* private: the union with struct page is transitional */
282                 };
283                 struct page page;
284         };
285 };
286
287 static_assert(sizeof(struct page) == sizeof(struct folio));
288 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
289         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
290 FOLIO_MATCH(flags, flags);
291 FOLIO_MATCH(lru, lru);
292 FOLIO_MATCH(mapping, mapping);
293 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
294 FOLIO_MATCH(index, index);
295 FOLIO_MATCH(private, private);
296 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
297 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
298 #ifdef CONFIG_MEMCG
299 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
300 #endif
301 #undef FOLIO_MATCH
302
303 static inline atomic_t *folio_mapcount_ptr(struct folio *folio)
304 {
305         struct page *tail = &folio->page + 1;
306         return &tail->compound_mapcount;
307 }
308
309 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
310 {
311         return &page[1].compound_mapcount;
312 }
313
314 static inline atomic_t *compound_pincount_ptr(struct page *page)
315 {
316         return &page[1].compound_pincount;
317 }
318
319 /*
320  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
321  */
322 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
323
324 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
325 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
326
327 /*
328  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
329  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
330  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
331  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
332  */
333 #define page_private(page)              ((page)->private)
334
335 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
336 {
337         page->private = private;
338 }
339
340 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
341 {
342         return folio->private;
343 }
344
345 struct page_frag_cache {
346         void * va;
347 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
348         __u16 offset;
349         __u16 size;
350 #else
351         __u32 offset;
352 #endif
353         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
354          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
355          */
356         unsigned int            pagecnt_bias;
357         bool pfmemalloc;
358 };
359
360 typedef unsigned long vm_flags_t;
361
362 /*
363  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
364  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
365  * map parts of them.
366  */
367 struct vm_region {
368         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
369         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
370         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
371         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
372         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
373         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
374         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
375
376         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
377         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
378                                                 * this region */
379 };
380
381 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
382 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
383 struct vm_userfaultfd_ctx {
384         struct userfaultfd_ctx *ctx;
385 };
386 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
387 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
388 struct vm_userfaultfd_ctx {};
389 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
390
391 struct anon_vma_name {
392         struct kref kref;
393         /* The name needs to be at the end because it is dynamically sized. */
394         char name[];
395 };
396
397 /*
398  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
399  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
400  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
401  * library, the executable area etc).
402  */
403 struct vm_area_struct {
404         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
405
406         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
407         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
408                                            within vm_mm. */
409
410         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
411         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
412
413         struct rb_node vm_rb;
414
415         /*
416          * Largest free memory gap in bytes to the left of this VMA.
417          * Either between this VMA and vma->vm_prev, or between one of the
418          * VMAs below us in the VMA rbtree and its ->vm_prev. This helps
419          * get_unmapped_area find a free area of the right size.
420          */
421         unsigned long rb_subtree_gap;
422
423         /* Second cache line starts here. */
424
425         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
426
427         /*
428          * Access permissions of this VMA.
429          * See vmf_insert_mixed_prot() for discussion.
430          */
431         pgprot_t vm_page_prot;
432         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
433
434         /*
435          * For areas with an address space and backing store,
436          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
437          *
438          * For private anonymous mappings, a pointer to a null terminated string
439          * containing the name given to the vma, or NULL if unnamed.
440          */
441
442         union {
443                 struct {
444                         struct rb_node rb;
445                         unsigned long rb_subtree_last;
446                 } shared;
447                 /*
448                  * Serialized by mmap_sem. Never use directly because it is
449                  * valid only when vm_file is NULL. Use anon_vma_name instead.
450                  */
451                 struct anon_vma_name *anon_name;
452         };
453
454         /*
455          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
456          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
457          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
458          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
459          */
460         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
461                                           * page_table_lock */
462         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
463
464         /* Function pointers to deal with this struct. */
465         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
466
467         /* Information about our backing store: */
468         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
469                                            units */
470         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
471         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
472
473 #ifdef CONFIG_SWAP
474         atomic_long_t swap_readahead_info;
475 #endif
476 #ifndef CONFIG_MMU
477         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
478 #endif
479 #ifdef CONFIG_NUMA
480         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
481 #endif
482         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
483 } __randomize_layout;
484
485 struct kioctx_table;
486 struct mm_struct {
487         struct {
488                 struct vm_area_struct *mmap;            /* list of VMAs */
489                 struct rb_root mm_rb;
490                 u64 vmacache_seqnum;                   /* per-thread vmacache */
491 #ifdef CONFIG_MMU
492                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
493                                 unsigned long addr, unsigned long len,
494                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
495 #endif
496                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
497                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
498 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
499                 /* Base addresses for compatible mmap() */
500                 unsigned long mmap_compat_base;
501                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
502 #endif
503                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
504                 unsigned long highest_vm_end;   /* highest vma end address */
505                 pgd_t * pgd;
506
507 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
508                 /**
509                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
510                  *
511                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
512                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
513                  */
514                 atomic_t membarrier_state;
515 #endif
516
517                 /**
518                  * @mm_users: The number of users including userspace.
519                  *
520                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
521                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
522                  * temporary reference holders), we also release a reference on
523                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
524                  * @mm_count also drops to 0).
525                  */
526                 atomic_t mm_users;
527
528                 /**
529                  * @mm_count: The number of references to &struct mm_struct
530                  * (@mm_users count as 1).
531                  *
532                  * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to 0, the
533                  * &struct mm_struct is freed.
534                  */
535                 atomic_t mm_count;
536
537 #ifdef CONFIG_MMU
538                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* PTE page table pages */
539 #endif
540                 int map_count;                  /* number of VMAs */
541
542                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
543                                              * counters
544                                              */
545                 /*
546                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
547                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
548                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
549                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
550                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
551                  * will help to reduce cache bouncing.
552                  *
553                  * So please be careful with adding new fields before
554                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
555                  * cacheline.
556                  */
557                 struct rw_semaphore mmap_lock;
558
559                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
560                                           * are globally strung together off
561                                           * init_mm.mmlist, and are protected
562                                           * by mmlist_lock
563                                           */
564
565
566                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
567                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
568
569                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
570                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
571                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
572                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
573                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
574                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
575                 unsigned long def_flags;
576
577                 /**
578                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
579                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
580                  * for instance during page table copying for fork().
581                  */
582                 seqcount_t write_protect_seq;
583
584                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
585
586                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
587                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
588                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
589
590                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
591
592                 /*
593                  * Special counters, in some configurations protected by the
594                  * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
595                  */
596                 struct mm_rss_stat rss_stat;
597
598                 struct linux_binfmt *binfmt;
599
600                 /* Architecture-specific MM context */
601                 mm_context_t context;
602
603                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
604
605 #ifdef CONFIG_AIO
606                 spinlock_t                      ioctx_lock;
607                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
608 #endif
609 #ifdef CONFIG_MEMCG
610                 /*
611                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
612                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
613                  * order for it to be changed:
614                  *
615                  * current == mm->owner
616                  * current->mm != mm
617                  * new_owner->mm == mm
618                  * new_owner->alloc_lock is held
619                  */
620                 struct task_struct __rcu *owner;
621 #endif
622                 struct user_namespace *user_ns;
623
624                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
625                 struct file __rcu *exe_file;
626 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
627                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
628 #endif
629 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
630                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
631 #endif
632 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
633                 /*
634                  * numa_next_scan is the next time that the PTEs will be marked
635                  * pte_numa. NUMA hinting faults will gather statistics and
636                  * migrate pages to new nodes if necessary.
637                  */
638                 unsigned long numa_next_scan;
639
640                 /* Restart point for scanning and setting pte_numa */
641                 unsigned long numa_scan_offset;
642
643                 /* numa_scan_seq prevents two threads setting pte_numa */
644                 int numa_scan_seq;
645 #endif
646                 /*
647                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
648                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
649                  * moving a PROT_NONE or PROT_NUMA mapped page.
650                  */
651                 atomic_t tlb_flush_pending;
652 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
653                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
654                 atomic_t tlb_flush_batched;
655 #endif
656                 struct uprobes_state uprobes_state;
657 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
658                 struct rcu_head delayed_drop;
659 #endif
660 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
661                 atomic_long_t hugetlb_usage;
662 #endif
663                 struct work_struct async_put_work;
664
665 #ifdef CONFIG_IOMMU_SVA
666                 u32 pasid;
667 #endif
668 #ifdef CONFIG_KSM
669                 /*
670                  * Represent how many pages of this process are involved in KSM
671                  * merging.
672                  */
673                 unsigned long ksm_merging_pages;
674 #endif
675         } __randomize_layout;
676
677         /*
678          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
679          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
680          */
681         unsigned long cpu_bitmap[];
682 };
683
684 extern struct mm_struct init_mm;
685
686 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
687 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
688 {
689         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
690
691         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
692         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
693 }
694
695 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
696 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
697 {
698         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
699 }
700
701 struct mmu_gather;
702 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
703 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
704 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
705
706 struct vm_fault;
707
708 /**
709  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
710  *
711  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
712  */
713 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
714
715 /**
716  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
717  * these values to tell the core VM what happened when handling the
718  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
719  * just gets major/minor fault counters bumped up.
720  *
721  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
722  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
723  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
724  * @VM_FAULT_WRITE:             Special case for get_user_pages
725  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
726  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
727  *                              in upper bits
728  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
729  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
730  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
731  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
732  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
733  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
734  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
735  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
736  *                              in DAX)
737  * @VM_FAULT_COMPLETED:         ->fault completed, meanwhile mmap lock released
738  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
739  *
740  */
741 enum vm_fault_reason {
742         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
743         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
744         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
745         VM_FAULT_WRITE          = (__force vm_fault_t)0x000008,
746         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
747         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
748         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
749         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
750         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
751         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
752         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
753         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
754         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
755         VM_FAULT_COMPLETED      = (__force vm_fault_t)0x004000,
756         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
757 };
758
759 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
760 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
761 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
762
763 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
764                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
765                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
766
767 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
768         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
769         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
770         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
771         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" },      \
772         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
773         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
774         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
775         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
776         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
777         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
778         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
779         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
780         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" }
781
782 struct vm_special_mapping {
783         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
784
785         /*
786          * If .fault is not provided, this points to a
787          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
788          *
789          * This must not be NULL unless .fault is provided.
790          */
791         struct page **pages;
792
793         /*
794          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
795          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
796          */
797         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
798                                 struct vm_area_struct *vma,
799                                 struct vm_fault *vmf);
800
801         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
802                      struct vm_area_struct *new_vma);
803 };
804
805 enum tlb_flush_reason {
806         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
807         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
808         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
809         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
810         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
811         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
812 };
813
814  /*
815   * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
816   * in the "index" field of the swapper address space.
817   */
818 typedef struct {
819         unsigned long val;
820 } swp_entry_t;
821
822 /**
823  * enum fault_flag - Fault flag definitions.
824  * @FAULT_FLAG_WRITE: Fault was a write fault.
825  * @FAULT_FLAG_MKWRITE: Fault was mkwrite of existing PTE.
826  * @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY: Allow to retry the fault if blocked.
827  * @FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT: Don't drop mmap_lock and wait when retrying.
828  * @FAULT_FLAG_KILLABLE: The fault task is in SIGKILL killable region.
829  * @FAULT_FLAG_TRIED: The fault has been tried once.
830  * @FAULT_FLAG_USER: The fault originated in userspace.
831  * @FAULT_FLAG_REMOTE: The fault is not for current task/mm.
832  * @FAULT_FLAG_INSTRUCTION: The fault was during an instruction fetch.
833  * @FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE: The fault can be interrupted by non-fatal signals.
834  * @FAULT_FLAG_UNSHARE: The fault is an unsharing request to unshare (and mark
835  *                      exclusive) a possibly shared anonymous page that is
836  *                      mapped R/O.
837  * @FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID: whether the fault has vmf->orig_pte cached.
838  *                        We should only access orig_pte if this flag set.
839  *
840  * About @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and @FAULT_FLAG_TRIED: we can specify
841  * whether we would allow page faults to retry by specifying these two
842  * fault flags correctly.  Currently there can be three legal combinations:
843  *
844  * (a) ALLOW_RETRY and !TRIED:  this means the page fault allows retry, and
845  *                              this is the first try
846  *
847  * (b) ALLOW_RETRY and TRIED:   this means the page fault allows retry, and
848  *                              we've already tried at least once
849  *
850  * (c) !ALLOW_RETRY and !TRIED: this means the page fault does not allow retry
851  *
852  * The unlisted combination (!ALLOW_RETRY && TRIED) is illegal and should never
853  * be used.  Note that page faults can be allowed to retry for multiple times,
854  * in which case we'll have an initial fault with flags (a) then later on
855  * continuous faults with flags (b).  We should always try to detect pending
856  * signals before a retry to make sure the continuous page faults can still be
857  * interrupted if necessary.
858  *
859  * The combination FAULT_FLAG_WRITE|FAULT_FLAG_UNSHARE is illegal.
860  * FAULT_FLAG_UNSHARE is ignored and treated like an ordinary read fault when
861  * no existing R/O-mapped anonymous page is encountered.
862  */
863 enum fault_flag {
864         FAULT_FLAG_WRITE =              1 << 0,
865         FAULT_FLAG_MKWRITE =            1 << 1,
866         FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY =        1 << 2,
867         FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT =       1 << 3,
868         FAULT_FLAG_KILLABLE =           1 << 4,
869         FAULT_FLAG_TRIED =              1 << 5,
870         FAULT_FLAG_USER =               1 << 6,
871         FAULT_FLAG_REMOTE =             1 << 7,
872         FAULT_FLAG_INSTRUCTION =        1 << 8,
873         FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE =      1 << 9,
874         FAULT_FLAG_UNSHARE =            1 << 10,
875         FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID =     1 << 11,
876 };
877
878 typedef unsigned int __bitwise zap_flags_t;
879
880 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */