Merge tag 'leds-5.17-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/pavel...
[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/list.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/rbtree.h>
11 #include <linux/rwsem.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/cpumask.h>
14 #include <linux/uprobes.h>
15 #include <linux/rcupdate.h>
16 #include <linux/page-flags-layout.h>
17 #include <linux/workqueue.h>
18 #include <linux/seqlock.h>
19
20 #include <asm/mmu.h>
21
22 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
23 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
24 #endif
25 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
26
27 #define INIT_PASID      0
28
29 struct address_space;
30 struct mem_cgroup;
31
32 /*
33  * Each physical page in the system has a struct page associated with
34  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
35  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
36  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
37  * who is mapping it.
38  *
39  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
40  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
41  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
42  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
43  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
44  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
45  *
46  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
47  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
48  * before freeing it.
49  *
50  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
51  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
52  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
53  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
54  *
55  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
56  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
57  * afterwards.
58  *
59  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and counters.
60  * That requires that freelist & counters in struct slab be adjacent and
61  * double-word aligned. Because struct slab currently just reinterprets the
62  * bits of struct page, we align all struct pages to double-word boundaries,
63  * and ensure that 'freelist' is aligned within struct slab.
64  */
65 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
66 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
67 #else
68 #define _struct_page_alignment
69 #endif
70
71 struct page {
72         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
73                                          * updated asynchronously */
74         /*
75          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
76          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
77          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
78          * avoid collision and false-positive PageTail().
79          */
80         union {
81                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
82                         /**
83                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
84                          * lruvec->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
85                          * by the page owner.
86                          */
87                         struct list_head lru;
88                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
89                         struct address_space *mapping;
90                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
91                         /**
92                          * @private: Mapping-private opaque data.
93                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
94                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
95                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
96                          */
97                         unsigned long private;
98                 };
99                 struct {        /* page_pool used by netstack */
100                         /**
101                          * @pp_magic: magic value to avoid recycling non
102                          * page_pool allocated pages.
103                          */
104                         unsigned long pp_magic;
105                         struct page_pool *pp;
106                         unsigned long _pp_mapping_pad;
107                         unsigned long dma_addr;
108                         union {
109                                 /**
110                                  * dma_addr_upper: might require a 64-bit
111                                  * value on 32-bit architectures.
112                                  */
113                                 unsigned long dma_addr_upper;
114                                 /**
115                                  * For frag page support, not supported in
116                                  * 32-bit architectures with 64-bit DMA.
117                                  */
118                                 atomic_long_t pp_frag_count;
119                         };
120                 };
121                 struct {        /* slab, slob and slub */
122                         union {
123                                 struct list_head slab_list;
124                                 struct {        /* Partial pages */
125                                         struct page *next;
126 #ifdef CONFIG_64BIT
127                                         int pages;      /* Nr of pages left */
128 #else
129                                         short int pages;
130 #endif
131                                 };
132                         };
133                         struct kmem_cache *slab_cache; /* not slob */
134                         /* Double-word boundary */
135                         void *freelist;         /* first free object */
136                         union {
137                                 void *s_mem;    /* slab: first object */
138                                 unsigned long counters;         /* SLUB */
139                                 struct {                        /* SLUB */
140                                         unsigned inuse:16;
141                                         unsigned objects:15;
142                                         unsigned frozen:1;
143                                 };
144                         };
145                 };
146                 struct {        /* Tail pages of compound page */
147                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
148
149                         /* First tail page only */
150                         unsigned char compound_dtor;
151                         unsigned char compound_order;
152                         atomic_t compound_mapcount;
153                         unsigned int compound_nr; /* 1 << compound_order */
154                 };
155                 struct {        /* Second tail page of compound page */
156                         unsigned long _compound_pad_1;  /* compound_head */
157                         atomic_t hpage_pinned_refcount;
158                         /* For both global and memcg */
159                         struct list_head deferred_list;
160                 };
161                 struct {        /* Page table pages */
162                         unsigned long _pt_pad_1;        /* compound_head */
163                         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page->ptl */
164                         unsigned long _pt_pad_2;        /* mapping */
165                         union {
166                                 struct mm_struct *pt_mm; /* x86 pgds only */
167                                 atomic_t pt_frag_refcount; /* powerpc */
168                         };
169 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
170                         spinlock_t *ptl;
171 #else
172                         spinlock_t ptl;
173 #endif
174                 };
175                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
176                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
177                         struct dev_pagemap *pgmap;
178                         void *zone_device_data;
179                         /*
180                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
181                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
182                          * and private fields from the source anonymous or
183                          * page cache page while the page is migrated to device
184                          * private memory.
185                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
186                          * use the mapping, index, and private fields when
187                          * pmem backed DAX files are mapped.
188                          */
189                 };
190
191                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
192                 struct rcu_head rcu_head;
193         };
194
195         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
196                 /*
197                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
198                  * of times this page is referenced by a page table.
199                  */
200                 atomic_t _mapcount;
201
202                 /*
203                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
204                  * the value stored here may help determine what this page
205                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
206                  * which are currently stored here.
207                  */
208                 unsigned int page_type;
209
210                 unsigned int active;            /* SLAB */
211                 int units;                      /* SLOB */
212         };
213
214         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
215         atomic_t _refcount;
216
217 #ifdef CONFIG_MEMCG
218         unsigned long memcg_data;
219 #endif
220
221         /*
222          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
223          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
224          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
225          * dynamically, so we need a place to store that address.
226          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
227          *
228          * Architectures with slow multiplication can define
229          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
230          */
231 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
232         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
233                                            not kmapped, ie. highmem) */
234 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
235
236 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
237         int _last_cpupid;
238 #endif
239 } _struct_page_alignment;
240
241 /**
242  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
243  * @flags: Identical to the page flags.
244  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
245  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
246  *    anonymous memory.
247  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
248  *    this is the index from the beginning of the mmap.
249  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
250  *    Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
251  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
252  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
253  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
254  *    to find how many references there are to this folio.
255  * @memcg_data: Memory Control Group data.
256  *
257  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
258  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
259  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
260  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
261  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
262  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
263  * to its size.
264  */
265 struct folio {
266         /* private: don't document the anon union */
267         union {
268                 struct {
269         /* public: */
270                         unsigned long flags;
271                         struct list_head lru;
272                         struct address_space *mapping;
273                         pgoff_t index;
274                         void *private;
275                         atomic_t _mapcount;
276                         atomic_t _refcount;
277 #ifdef CONFIG_MEMCG
278                         unsigned long memcg_data;
279 #endif
280         /* private: the union with struct page is transitional */
281                 };
282                 struct page page;
283         };
284 };
285
286 static_assert(sizeof(struct page) == sizeof(struct folio));
287 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
288         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
289 FOLIO_MATCH(flags, flags);
290 FOLIO_MATCH(lru, lru);
291 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
292 FOLIO_MATCH(index, index);
293 FOLIO_MATCH(private, private);
294 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
295 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
296 #ifdef CONFIG_MEMCG
297 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
298 #endif
299 #undef FOLIO_MATCH
300
301 static inline atomic_t *folio_mapcount_ptr(struct folio *folio)
302 {
303         struct page *tail = &folio->page + 1;
304         return &tail->compound_mapcount;
305 }
306
307 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
308 {
309         return &page[1].compound_mapcount;
310 }
311
312 static inline atomic_t *compound_pincount_ptr(struct page *page)
313 {
314         return &page[2].hpage_pinned_refcount;
315 }
316
317 /*
318  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
319  */
320 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
321
322 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
323 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
324
325 /*
326  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
327  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
328  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
329  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
330  */
331 #define page_private(page)              ((page)->private)
332
333 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
334 {
335         page->private = private;
336 }
337
338 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
339 {
340         return folio->private;
341 }
342
343 struct page_frag_cache {
344         void * va;
345 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
346         __u16 offset;
347         __u16 size;
348 #else
349         __u32 offset;
350 #endif
351         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
352          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
353          */
354         unsigned int            pagecnt_bias;
355         bool pfmemalloc;
356 };
357
358 typedef unsigned long vm_flags_t;
359
360 /*
361  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
362  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
363  * map parts of them.
364  */
365 struct vm_region {
366         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
367         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
368         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
369         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
370         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
371         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
372         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
373
374         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
375         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
376                                                 * this region */
377 };
378
379 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
380 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
381 struct vm_userfaultfd_ctx {
382         struct userfaultfd_ctx *ctx;
383 };
384 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
385 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
386 struct vm_userfaultfd_ctx {};
387 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
388
389 /*
390  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
391  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
392  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
393  * library, the executable area etc).
394  */
395 struct vm_area_struct {
396         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
397
398         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
399         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
400                                            within vm_mm. */
401
402         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
403         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
404
405         struct rb_node vm_rb;
406
407         /*
408          * Largest free memory gap in bytes to the left of this VMA.
409          * Either between this VMA and vma->vm_prev, or between one of the
410          * VMAs below us in the VMA rbtree and its ->vm_prev. This helps
411          * get_unmapped_area find a free area of the right size.
412          */
413         unsigned long rb_subtree_gap;
414
415         /* Second cache line starts here. */
416
417         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
418
419         /*
420          * Access permissions of this VMA.
421          * See vmf_insert_mixed_prot() for discussion.
422          */
423         pgprot_t vm_page_prot;
424         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
425
426         /*
427          * For areas with an address space and backing store,
428          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
429          */
430         struct {
431                 struct rb_node rb;
432                 unsigned long rb_subtree_last;
433         } shared;
434
435         /*
436          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
437          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
438          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
439          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
440          */
441         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
442                                           * page_table_lock */
443         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
444
445         /* Function pointers to deal with this struct. */
446         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
447
448         /* Information about our backing store: */
449         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
450                                            units */
451         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
452         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
453
454 #ifdef CONFIG_SWAP
455         atomic_long_t swap_readahead_info;
456 #endif
457 #ifndef CONFIG_MMU
458         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
459 #endif
460 #ifdef CONFIG_NUMA
461         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
462 #endif
463         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
464 } __randomize_layout;
465
466 struct kioctx_table;
467 struct mm_struct {
468         struct {
469                 struct vm_area_struct *mmap;            /* list of VMAs */
470                 struct rb_root mm_rb;
471                 u64 vmacache_seqnum;                   /* per-thread vmacache */
472 #ifdef CONFIG_MMU
473                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
474                                 unsigned long addr, unsigned long len,
475                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
476 #endif
477                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
478                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
479 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
480                 /* Base addresses for compatible mmap() */
481                 unsigned long mmap_compat_base;
482                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
483 #endif
484                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
485                 unsigned long highest_vm_end;   /* highest vma end address */
486                 pgd_t * pgd;
487
488 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
489                 /**
490                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
491                  *
492                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
493                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
494                  */
495                 atomic_t membarrier_state;
496 #endif
497
498                 /**
499                  * @mm_users: The number of users including userspace.
500                  *
501                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
502                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
503                  * temporary reference holders), we also release a reference on
504                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
505                  * @mm_count also drops to 0).
506                  */
507                 atomic_t mm_users;
508
509                 /**
510                  * @mm_count: The number of references to &struct mm_struct
511                  * (@mm_users count as 1).
512                  *
513                  * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to 0, the
514                  * &struct mm_struct is freed.
515                  */
516                 atomic_t mm_count;
517
518 #ifdef CONFIG_MMU
519                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* PTE page table pages */
520 #endif
521                 int map_count;                  /* number of VMAs */
522
523                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
524                                              * counters
525                                              */
526                 /*
527                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
528                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
529                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
530                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
531                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
532                  * will help to reduce cache bouncing.
533                  *
534                  * So please be careful with adding new fields before
535                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
536                  * cacheline.
537                  */
538                 struct rw_semaphore mmap_lock;
539
540                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
541                                           * are globally strung together off
542                                           * init_mm.mmlist, and are protected
543                                           * by mmlist_lock
544                                           */
545
546
547                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
548                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
549
550                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
551                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
552                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
553                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
554                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
555                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
556                 unsigned long def_flags;
557
558                 /**
559                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
560                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
561                  * for instance during page table copying for fork().
562                  */
563                 seqcount_t write_protect_seq;
564
565                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
566
567                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
568                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
569                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
570
571                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
572
573                 /*
574                  * Special counters, in some configurations protected by the
575                  * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
576                  */
577                 struct mm_rss_stat rss_stat;
578
579                 struct linux_binfmt *binfmt;
580
581                 /* Architecture-specific MM context */
582                 mm_context_t context;
583
584                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
585
586 #ifdef CONFIG_AIO
587                 spinlock_t                      ioctx_lock;
588                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
589 #endif
590 #ifdef CONFIG_MEMCG
591                 /*
592                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
593                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
594                  * order for it to be changed:
595                  *
596                  * current == mm->owner
597                  * current->mm != mm
598                  * new_owner->mm == mm
599                  * new_owner->alloc_lock is held
600                  */
601                 struct task_struct __rcu *owner;
602 #endif
603                 struct user_namespace *user_ns;
604
605                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
606                 struct file __rcu *exe_file;
607 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
608                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
609 #endif
610 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
611                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
612 #endif
613 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
614                 /*
615                  * numa_next_scan is the next time that the PTEs will be marked
616                  * pte_numa. NUMA hinting faults will gather statistics and
617                  * migrate pages to new nodes if necessary.
618                  */
619                 unsigned long numa_next_scan;
620
621                 /* Restart point for scanning and setting pte_numa */
622                 unsigned long numa_scan_offset;
623
624                 /* numa_scan_seq prevents two threads setting pte_numa */
625                 int numa_scan_seq;
626 #endif
627                 /*
628                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
629                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
630                  * moving a PROT_NONE or PROT_NUMA mapped page.
631                  */
632                 atomic_t tlb_flush_pending;
633 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
634                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
635                 bool tlb_flush_batched;
636 #endif
637                 struct uprobes_state uprobes_state;
638 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
639                 struct rcu_head delayed_drop;
640 #endif
641 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
642                 atomic_long_t hugetlb_usage;
643 #endif
644                 struct work_struct async_put_work;
645
646 #ifdef CONFIG_IOMMU_SUPPORT
647                 u32 pasid;
648 #endif
649         } __randomize_layout;
650
651         /*
652          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
653          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
654          */
655         unsigned long cpu_bitmap[];
656 };
657
658 extern struct mm_struct init_mm;
659
660 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
661 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
662 {
663         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
664
665         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
666         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
667 }
668
669 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
670 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
671 {
672         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
673 }
674
675 struct mmu_gather;
676 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
677 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
678 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
679
680 static inline void init_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
681 {
682         atomic_set(&mm->tlb_flush_pending, 0);
683 }
684
685 static inline void inc_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
686 {
687         atomic_inc(&mm->tlb_flush_pending);
688         /*
689          * The only time this value is relevant is when there are indeed pages
690          * to flush. And we'll only flush pages after changing them, which
691          * requires the PTL.
692          *
693          * So the ordering here is:
694          *
695          *      atomic_inc(&mm->tlb_flush_pending);
696          *      spin_lock(&ptl);
697          *      ...
698          *      set_pte_at();
699          *      spin_unlock(&ptl);
700          *
701          *                              spin_lock(&ptl)
702          *                              mm_tlb_flush_pending();
703          *                              ....
704          *                              spin_unlock(&ptl);
705          *
706          *      flush_tlb_range();
707          *      atomic_dec(&mm->tlb_flush_pending);
708          *
709          * Where the increment if constrained by the PTL unlock, it thus
710          * ensures that the increment is visible if the PTE modification is
711          * visible. After all, if there is no PTE modification, nobody cares
712          * about TLB flushes either.
713          *
714          * This very much relies on users (mm_tlb_flush_pending() and
715          * mm_tlb_flush_nested()) only caring about _specific_ PTEs (and
716          * therefore specific PTLs), because with SPLIT_PTE_PTLOCKS and RCpc
717          * locks (PPC) the unlock of one doesn't order against the lock of
718          * another PTL.
719          *
720          * The decrement is ordered by the flush_tlb_range(), such that
721          * mm_tlb_flush_pending() will not return false unless all flushes have
722          * completed.
723          */
724 }
725
726 static inline void dec_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
727 {
728         /*
729          * See inc_tlb_flush_pending().
730          *
731          * This cannot be smp_mb__before_atomic() because smp_mb() simply does
732          * not order against TLB invalidate completion, which is what we need.
733          *
734          * Therefore we must rely on tlb_flush_*() to guarantee order.
735          */
736         atomic_dec(&mm->tlb_flush_pending);
737 }
738
739 static inline bool mm_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
740 {
741         /*
742          * Must be called after having acquired the PTL; orders against that
743          * PTLs release and therefore ensures that if we observe the modified
744          * PTE we must also observe the increment from inc_tlb_flush_pending().
745          *
746          * That is, it only guarantees to return true if there is a flush
747          * pending for _this_ PTL.
748          */
749         return atomic_read(&mm->tlb_flush_pending);
750 }
751
752 static inline bool mm_tlb_flush_nested(struct mm_struct *mm)
753 {
754         /*
755          * Similar to mm_tlb_flush_pending(), we must have acquired the PTL
756          * for which there is a TLB flush pending in order to guarantee
757          * we've seen both that PTE modification and the increment.
758          *
759          * (no requirement on actually still holding the PTL, that is irrelevant)
760          */
761         return atomic_read(&mm->tlb_flush_pending) > 1;
762 }
763
764 struct vm_fault;
765
766 /**
767  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
768  *
769  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
770  */
771 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
772
773 /**
774  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
775  * these values to tell the core VM what happened when handling the
776  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
777  * just gets major/minor fault counters bumped up.
778  *
779  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
780  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
781  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
782  * @VM_FAULT_WRITE:             Special case for get_user_pages
783  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
784  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
785  *                              in upper bits
786  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
787  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
788  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
789  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
790  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
791  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
792  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
793  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
794  *                              in DAX)
795  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
796  *
797  */
798 enum vm_fault_reason {
799         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
800         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
801         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
802         VM_FAULT_WRITE          = (__force vm_fault_t)0x000008,
803         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
804         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
805         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
806         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
807         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
808         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
809         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
810         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
811         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
812         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
813 };
814
815 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
816 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
817 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
818
819 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
820                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
821                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
822
823 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
824         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
825         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
826         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
827         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" },      \
828         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
829         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
830         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
831         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
832         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
833         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
834         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
835         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
836         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" }
837
838 struct vm_special_mapping {
839         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
840
841         /*
842          * If .fault is not provided, this points to a
843          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
844          *
845          * This must not be NULL unless .fault is provided.
846          */
847         struct page **pages;
848
849         /*
850          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
851          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
852          */
853         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
854                                 struct vm_area_struct *vma,
855                                 struct vm_fault *vmf);
856
857         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
858                      struct vm_area_struct *new_vma);
859 };
860
861 enum tlb_flush_reason {
862         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
863         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
864         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
865         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
866         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
867         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
868 };
869
870  /*
871   * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
872   * in the "index" field of the swapper address space.
873   */
874 typedef struct {
875         unsigned long val;
876 } swp_entry_t;
877
878 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */