Merge tag 'folio-5.17a' of git://git.infradead.org/users/willy/pagecache
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mm_types.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
3 #define _LINUX_MM_TYPES_H
4
5 #include <linux/mm_types_task.h>
6
7 #include <linux/auxvec.h>
8 #include <linux/kref.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/rwsem.h>
13 #include <linux/completion.h>
14 #include <linux/cpumask.h>
15 #include <linux/uprobes.h>
16 #include <linux/rcupdate.h>
17 #include <linux/page-flags-layout.h>
18 #include <linux/workqueue.h>
19 #include <linux/seqlock.h>
20
21 #include <asm/mmu.h>
22
23 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
24 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
25 #endif
26 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
27
28 #define INIT_PASID      0
29
30 struct address_space;
31 struct mem_cgroup;
32
33 /*
34  * Each physical page in the system has a struct page associated with
35  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
36  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
37  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
38  * who is mapping it.
39  *
40  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
41  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
42  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
43  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
44  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
45  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
46  *
47  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
48  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
49  * before freeing it.
50  *
51  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
52  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
53  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
54  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
55  *
56  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
57  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
58  * afterwards.
59  *
60  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and counters.
61  * That requires that freelist & counters in struct slab be adjacent and
62  * double-word aligned. Because struct slab currently just reinterprets the
63  * bits of struct page, we align all struct pages to double-word boundaries,
64  * and ensure that 'freelist' is aligned within struct slab.
65  */
66 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
67 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
68 #else
69 #define _struct_page_alignment
70 #endif
71
72 struct page {
73         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
74                                          * updated asynchronously */
75         /*
76          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
77          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
78          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
79          * avoid collision and false-positive PageTail().
80          */
81         union {
82                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
83                         /**
84                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
85                          * lruvec->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
86                          * by the page owner.
87                          */
88                         struct list_head lru;
89                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
90                         struct address_space *mapping;
91                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
92                         /**
93                          * @private: Mapping-private opaque data.
94                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
95                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
96                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
97                          */
98                         unsigned long private;
99                 };
100                 struct {        /* page_pool used by netstack */
101                         /**
102                          * @pp_magic: magic value to avoid recycling non
103                          * page_pool allocated pages.
104                          */
105                         unsigned long pp_magic;
106                         struct page_pool *pp;
107                         unsigned long _pp_mapping_pad;
108                         unsigned long dma_addr;
109                         union {
110                                 /**
111                                  * dma_addr_upper: might require a 64-bit
112                                  * value on 32-bit architectures.
113                                  */
114                                 unsigned long dma_addr_upper;
115                                 /**
116                                  * For frag page support, not supported in
117                                  * 32-bit architectures with 64-bit DMA.
118                                  */
119                                 atomic_long_t pp_frag_count;
120                         };
121                 };
122                 struct {        /* Tail pages of compound page */
123                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
124
125                         /* First tail page only */
126                         unsigned char compound_dtor;
127                         unsigned char compound_order;
128                         atomic_t compound_mapcount;
129                         unsigned int compound_nr; /* 1 << compound_order */
130                 };
131                 struct {        /* Second tail page of compound page */
132                         unsigned long _compound_pad_1;  /* compound_head */
133                         atomic_t hpage_pinned_refcount;
134                         /* For both global and memcg */
135                         struct list_head deferred_list;
136                 };
137                 struct {        /* Page table pages */
138                         unsigned long _pt_pad_1;        /* compound_head */
139                         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page->ptl */
140                         unsigned long _pt_pad_2;        /* mapping */
141                         union {
142                                 struct mm_struct *pt_mm; /* x86 pgds only */
143                                 atomic_t pt_frag_refcount; /* powerpc */
144                         };
145 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
146                         spinlock_t *ptl;
147 #else
148                         spinlock_t ptl;
149 #endif
150                 };
151                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
152                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
153                         struct dev_pagemap *pgmap;
154                         void *zone_device_data;
155                         /*
156                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
157                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
158                          * and private fields from the source anonymous or
159                          * page cache page while the page is migrated to device
160                          * private memory.
161                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
162                          * use the mapping, index, and private fields when
163                          * pmem backed DAX files are mapped.
164                          */
165                 };
166
167                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
168                 struct rcu_head rcu_head;
169         };
170
171         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
172                 /*
173                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
174                  * of times this page is referenced by a page table.
175                  */
176                 atomic_t _mapcount;
177
178                 /*
179                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
180                  * the value stored here may help determine what this page
181                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
182                  * which are currently stored here.
183                  */
184                 unsigned int page_type;
185         };
186
187         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
188         atomic_t _refcount;
189
190 #ifdef CONFIG_MEMCG
191         unsigned long memcg_data;
192 #endif
193
194         /*
195          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
196          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
197          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
198          * dynamically, so we need a place to store that address.
199          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
200          *
201          * Architectures with slow multiplication can define
202          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
203          */
204 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
205         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
206                                            not kmapped, ie. highmem) */
207 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
208
209 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
210         int _last_cpupid;
211 #endif
212 } _struct_page_alignment;
213
214 /**
215  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
216  * @flags: Identical to the page flags.
217  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
218  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
219  *    anonymous memory.
220  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
221  *    this is the index from the beginning of the mmap.
222  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
223  *    Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
224  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
225  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
226  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
227  *    to find how many references there are to this folio.
228  * @memcg_data: Memory Control Group data.
229  *
230  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
231  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
232  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
233  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
234  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
235  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
236  * to its size.
237  */
238 struct folio {
239         /* private: don't document the anon union */
240         union {
241                 struct {
242         /* public: */
243                         unsigned long flags;
244                         struct list_head lru;
245                         struct address_space *mapping;
246                         pgoff_t index;
247                         void *private;
248                         atomic_t _mapcount;
249                         atomic_t _refcount;
250 #ifdef CONFIG_MEMCG
251                         unsigned long memcg_data;
252 #endif
253         /* private: the union with struct page is transitional */
254                 };
255                 struct page page;
256         };
257 };
258
259 static_assert(sizeof(struct page) == sizeof(struct folio));
260 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
261         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
262 FOLIO_MATCH(flags, flags);
263 FOLIO_MATCH(lru, lru);
264 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
265 FOLIO_MATCH(index, index);
266 FOLIO_MATCH(private, private);
267 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
268 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
269 #ifdef CONFIG_MEMCG
270 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
271 #endif
272 #undef FOLIO_MATCH
273
274 static inline atomic_t *folio_mapcount_ptr(struct folio *folio)
275 {
276         struct page *tail = &folio->page + 1;
277         return &tail->compound_mapcount;
278 }
279
280 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
281 {
282         return &page[1].compound_mapcount;
283 }
284
285 static inline atomic_t *compound_pincount_ptr(struct page *page)
286 {
287         return &page[2].hpage_pinned_refcount;
288 }
289
290 /*
291  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
292  */
293 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
294
295 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
296 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
297
298 /*
299  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
300  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
301  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
302  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
303  */
304 #define page_private(page)              ((page)->private)
305
306 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
307 {
308         page->private = private;
309 }
310
311 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
312 {
313         return folio->private;
314 }
315
316 struct page_frag_cache {
317         void * va;
318 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
319         __u16 offset;
320         __u16 size;
321 #else
322         __u32 offset;
323 #endif
324         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
325          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
326          */
327         unsigned int            pagecnt_bias;
328         bool pfmemalloc;
329 };
330
331 typedef unsigned long vm_flags_t;
332
333 /*
334  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
335  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
336  * map parts of them.
337  */
338 struct vm_region {
339         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
340         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
341         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
342         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
343         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
344         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
345         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
346
347         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
348         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
349                                                 * this region */
350 };
351
352 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
353 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
354 struct vm_userfaultfd_ctx {
355         struct userfaultfd_ctx *ctx;
356 };
357 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
358 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
359 struct vm_userfaultfd_ctx {};
360 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
361
362 struct anon_vma_name {
363         struct kref kref;
364         /* The name needs to be at the end because it is dynamically sized. */
365         char name[];
366 };
367
368 /*
369  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
370  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
371  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
372  * library, the executable area etc).
373  */
374 struct vm_area_struct {
375         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
376
377         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
378         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
379                                            within vm_mm. */
380
381         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
382         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
383
384         struct rb_node vm_rb;
385
386         /*
387          * Largest free memory gap in bytes to the left of this VMA.
388          * Either between this VMA and vma->vm_prev, or between one of the
389          * VMAs below us in the VMA rbtree and its ->vm_prev. This helps
390          * get_unmapped_area find a free area of the right size.
391          */
392         unsigned long rb_subtree_gap;
393
394         /* Second cache line starts here. */
395
396         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
397
398         /*
399          * Access permissions of this VMA.
400          * See vmf_insert_mixed_prot() for discussion.
401          */
402         pgprot_t vm_page_prot;
403         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
404
405         /*
406          * For areas with an address space and backing store,
407          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
408          *
409          * For private anonymous mappings, a pointer to a null terminated string
410          * containing the name given to the vma, or NULL if unnamed.
411          */
412
413         union {
414                 struct {
415                         struct rb_node rb;
416                         unsigned long rb_subtree_last;
417                 } shared;
418                 /* Serialized by mmap_sem. */
419                 struct anon_vma_name *anon_name;
420         };
421
422         /*
423          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
424          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
425          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
426          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
427          */
428         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
429                                           * page_table_lock */
430         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
431
432         /* Function pointers to deal with this struct. */
433         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
434
435         /* Information about our backing store: */
436         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
437                                            units */
438         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
439         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
440
441 #ifdef CONFIG_SWAP
442         atomic_long_t swap_readahead_info;
443 #endif
444 #ifndef CONFIG_MMU
445         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
446 #endif
447 #ifdef CONFIG_NUMA
448         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
449 #endif
450         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
451 } __randomize_layout;
452
453 struct kioctx_table;
454 struct mm_struct {
455         struct {
456                 struct vm_area_struct *mmap;            /* list of VMAs */
457                 struct rb_root mm_rb;
458                 u64 vmacache_seqnum;                   /* per-thread vmacache */
459 #ifdef CONFIG_MMU
460                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
461                                 unsigned long addr, unsigned long len,
462                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
463 #endif
464                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
465                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
466 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
467                 /* Base addresses for compatible mmap() */
468                 unsigned long mmap_compat_base;
469                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
470 #endif
471                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
472                 unsigned long highest_vm_end;   /* highest vma end address */
473                 pgd_t * pgd;
474
475 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
476                 /**
477                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
478                  *
479                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
480                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
481                  */
482                 atomic_t membarrier_state;
483 #endif
484
485                 /**
486                  * @mm_users: The number of users including userspace.
487                  *
488                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
489                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
490                  * temporary reference holders), we also release a reference on
491                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
492                  * @mm_count also drops to 0).
493                  */
494                 atomic_t mm_users;
495
496                 /**
497                  * @mm_count: The number of references to &struct mm_struct
498                  * (@mm_users count as 1).
499                  *
500                  * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to 0, the
501                  * &struct mm_struct is freed.
502                  */
503                 atomic_t mm_count;
504
505 #ifdef CONFIG_MMU
506                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* PTE page table pages */
507 #endif
508                 int map_count;                  /* number of VMAs */
509
510                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
511                                              * counters
512                                              */
513                 /*
514                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
515                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
516                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
517                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
518                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
519                  * will help to reduce cache bouncing.
520                  *
521                  * So please be careful with adding new fields before
522                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
523                  * cacheline.
524                  */
525                 struct rw_semaphore mmap_lock;
526
527                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
528                                           * are globally strung together off
529                                           * init_mm.mmlist, and are protected
530                                           * by mmlist_lock
531                                           */
532
533
534                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
535                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
536
537                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
538                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
539                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
540                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
541                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
542                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
543                 unsigned long def_flags;
544
545                 /**
546                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
547                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
548                  * for instance during page table copying for fork().
549                  */
550                 seqcount_t write_protect_seq;
551
552                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
553
554                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
555                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
556                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
557
558                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
559
560                 /*
561                  * Special counters, in some configurations protected by the
562                  * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
563                  */
564                 struct mm_rss_stat rss_stat;
565
566                 struct linux_binfmt *binfmt;
567
568                 /* Architecture-specific MM context */
569                 mm_context_t context;
570
571                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
572
573 #ifdef CONFIG_AIO
574                 spinlock_t                      ioctx_lock;
575                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
576 #endif
577 #ifdef CONFIG_MEMCG
578                 /*
579                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
580                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
581                  * order for it to be changed:
582                  *
583                  * current == mm->owner
584                  * current->mm != mm
585                  * new_owner->mm == mm
586                  * new_owner->alloc_lock is held
587                  */
588                 struct task_struct __rcu *owner;
589 #endif
590                 struct user_namespace *user_ns;
591
592                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
593                 struct file __rcu *exe_file;
594 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
595                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
596 #endif
597 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
598                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
599 #endif
600 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
601                 /*
602                  * numa_next_scan is the next time that the PTEs will be marked
603                  * pte_numa. NUMA hinting faults will gather statistics and
604                  * migrate pages to new nodes if necessary.
605                  */
606                 unsigned long numa_next_scan;
607
608                 /* Restart point for scanning and setting pte_numa */
609                 unsigned long numa_scan_offset;
610
611                 /* numa_scan_seq prevents two threads setting pte_numa */
612                 int numa_scan_seq;
613 #endif
614                 /*
615                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
616                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
617                  * moving a PROT_NONE or PROT_NUMA mapped page.
618                  */
619                 atomic_t tlb_flush_pending;
620 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
621                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
622                 atomic_t tlb_flush_batched;
623 #endif
624                 struct uprobes_state uprobes_state;
625 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
626                 struct rcu_head delayed_drop;
627 #endif
628 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
629                 atomic_long_t hugetlb_usage;
630 #endif
631                 struct work_struct async_put_work;
632
633 #ifdef CONFIG_IOMMU_SUPPORT
634                 u32 pasid;
635 #endif
636         } __randomize_layout;
637
638         /*
639          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
640          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
641          */
642         unsigned long cpu_bitmap[];
643 };
644
645 extern struct mm_struct init_mm;
646
647 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
648 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
649 {
650         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
651
652         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
653         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
654 }
655
656 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
657 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
658 {
659         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
660 }
661
662 struct mmu_gather;
663 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
664 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
665 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
666
667 struct vm_fault;
668
669 /**
670  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
671  *
672  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
673  */
674 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
675
676 /**
677  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
678  * these values to tell the core VM what happened when handling the
679  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
680  * just gets major/minor fault counters bumped up.
681  *
682  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
683  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
684  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
685  * @VM_FAULT_WRITE:             Special case for get_user_pages
686  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
687  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
688  *                              in upper bits
689  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
690  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
691  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
692  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
693  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
694  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
695  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
696  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
697  *                              in DAX)
698  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
699  *
700  */
701 enum vm_fault_reason {
702         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
703         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
704         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
705         VM_FAULT_WRITE          = (__force vm_fault_t)0x000008,
706         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
707         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
708         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
709         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
710         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
711         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
712         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
713         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
714         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
715         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
716 };
717
718 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
719 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
720 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
721
722 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
723                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
724                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
725
726 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
727         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
728         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
729         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
730         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" },      \
731         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
732         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
733         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
734         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
735         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
736         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
737         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
738         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
739         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" }
740
741 struct vm_special_mapping {
742         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
743
744         /*
745          * If .fault is not provided, this points to a
746          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
747          *
748          * This must not be NULL unless .fault is provided.
749          */
750         struct page **pages;
751
752         /*
753          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
754          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
755          */
756         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
757                                 struct vm_area_struct *vma,
758                                 struct vm_fault *vmf);
759
760         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
761                      struct vm_area_struct *new_vma);
762 };
763
764 enum tlb_flush_reason {
765         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
766         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
767         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
768         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
769         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
770         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
771 };
772
773  /*
774   * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
775   * in the "index" field of the swapper address space.
776   */
777 typedef struct {
778         unsigned long val;
779 } swp_entry_t;
780
781 /**
782  * enum fault_flag - Fault flag definitions.
783  * @FAULT_FLAG_WRITE: Fault was a write fault.
784  * @FAULT_FLAG_MKWRITE: Fault was mkwrite of existing PTE.
785  * @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY: Allow to retry the fault if blocked.
786  * @FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT: Don't drop mmap_lock and wait when retrying.
787  * @FAULT_FLAG_KILLABLE: The fault task is in SIGKILL killable region.
788  * @FAULT_FLAG_TRIED: The fault has been tried once.
789  * @FAULT_FLAG_USER: The fault originated in userspace.
790  * @FAULT_FLAG_REMOTE: The fault is not for current task/mm.
791  * @FAULT_FLAG_INSTRUCTION: The fault was during an instruction fetch.
792  * @FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE: The fault can be interrupted by non-fatal signals.
793  *
794  * About @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and @FAULT_FLAG_TRIED: we can specify
795  * whether we would allow page faults to retry by specifying these two
796  * fault flags correctly.  Currently there can be three legal combinations:
797  *
798  * (a) ALLOW_RETRY and !TRIED:  this means the page fault allows retry, and
799  *                              this is the first try
800  *
801  * (b) ALLOW_RETRY and TRIED:   this means the page fault allows retry, and
802  *                              we've already tried at least once
803  *
804  * (c) !ALLOW_RETRY and !TRIED: this means the page fault does not allow retry
805  *
806  * The unlisted combination (!ALLOW_RETRY && TRIED) is illegal and should never
807  * be used.  Note that page faults can be allowed to retry for multiple times,
808  * in which case we'll have an initial fault with flags (a) then later on
809  * continuous faults with flags (b).  We should always try to detect pending
810  * signals before a retry to make sure the continuous page faults can still be
811  * interrupted if necessary.
812  */
813 enum fault_flag {
814         FAULT_FLAG_WRITE =              1 << 0,
815         FAULT_FLAG_MKWRITE =            1 << 1,
816         FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY =        1 << 2,
817         FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT =       1 << 3,
818         FAULT_FLAG_KILLABLE =           1 << 4,
819         FAULT_FLAG_TRIED =              1 << 5,
820         FAULT_FLAG_USER =               1 << 6,
821         FAULT_FLAG_REMOTE =             1 << 7,
822         FAULT_FLAG_INSTRUCTION =        1 << 8,
823         FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE =      1 << 9,
824 };
825
826 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */