mm/gup: track FOLL_PIN pages
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mm.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MM_H
3 #define _LINUX_MM_H
4
5 #include <linux/errno.h>
6
7 #ifdef __KERNEL__
8
9 #include <linux/mmdebug.h>
10 #include <linux/gfp.h>
11 #include <linux/bug.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/mmzone.h>
14 #include <linux/rbtree.h>
15 #include <linux/atomic.h>
16 #include <linux/debug_locks.h>
17 #include <linux/mm_types.h>
18 #include <linux/range.h>
19 #include <linux/pfn.h>
20 #include <linux/percpu-refcount.h>
21 #include <linux/bit_spinlock.h>
22 #include <linux/shrinker.h>
23 #include <linux/resource.h>
24 #include <linux/page_ext.h>
25 #include <linux/err.h>
26 #include <linux/page_ref.h>
27 #include <linux/memremap.h>
28 #include <linux/overflow.h>
29 #include <linux/sizes.h>
30
31 struct mempolicy;
32 struct anon_vma;
33 struct anon_vma_chain;
34 struct file_ra_state;
35 struct user_struct;
36 struct writeback_control;
37 struct bdi_writeback;
38
39 void init_mm_internals(void);
40
41 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES      /* Don't use mapnrs, do it properly */
42 extern unsigned long max_mapnr;
43
44 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
45 {
46         max_mapnr = limit;
47 }
48 #else
49 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
50 #endif
51
52 extern atomic_long_t _totalram_pages;
53 static inline unsigned long totalram_pages(void)
54 {
55         return (unsigned long)atomic_long_read(&_totalram_pages);
56 }
57
58 static inline void totalram_pages_inc(void)
59 {
60         atomic_long_inc(&_totalram_pages);
61 }
62
63 static inline void totalram_pages_dec(void)
64 {
65         atomic_long_dec(&_totalram_pages);
66 }
67
68 static inline void totalram_pages_add(long count)
69 {
70         atomic_long_add(count, &_totalram_pages);
71 }
72
73 extern void * high_memory;
74 extern int page_cluster;
75
76 #ifdef CONFIG_SYSCTL
77 extern int sysctl_legacy_va_layout;
78 #else
79 #define sysctl_legacy_va_layout 0
80 #endif
81
82 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
83 extern const int mmap_rnd_bits_min;
84 extern const int mmap_rnd_bits_max;
85 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
86 #endif
87 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
88 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
89 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
90 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
91 #endif
92
93 #include <asm/page.h>
94 #include <asm/pgtable.h>
95 #include <asm/processor.h>
96
97 /*
98  * Architectures that support memory tagging (assigning tags to memory regions,
99  * embedding these tags into addresses that point to these memory regions, and
100  * checking that the memory and the pointer tags match on memory accesses)
101  * redefine this macro to strip tags from pointers.
102  * It's defined as noop for arcitectures that don't support memory tagging.
103  */
104 #ifndef untagged_addr
105 #define untagged_addr(addr) (addr)
106 #endif
107
108 #ifndef __pa_symbol
109 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
110 #endif
111
112 #ifndef page_to_virt
113 #define page_to_virt(x) __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(x)))
114 #endif
115
116 #ifndef lm_alias
117 #define lm_alias(x)     __va(__pa_symbol(x))
118 #endif
119
120 /*
121  * To prevent common memory management code establishing
122  * a zero page mapping on a read fault.
123  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
124  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
125  * related to the physical page in case of virtualization.
126  */
127 #ifndef mm_forbids_zeropage
128 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
129 #endif
130
131 /*
132  * On some architectures it is expensive to call memset() for small sizes.
133  * If an architecture decides to implement their own version of
134  * mm_zero_struct_page they should wrap the defines below in a #ifndef and
135  * define their own version of this macro in <asm/pgtable.h>
136  */
137 #if BITS_PER_LONG == 64
138 /* This function must be updated when the size of struct page grows above 80
139  * or reduces below 56. The idea that compiler optimizes out switch()
140  * statement, and only leaves move/store instructions. Also the compiler can
141  * combine write statments if they are both assignments and can be reordered,
142  * this can result in several of the writes here being dropped.
143  */
144 #define mm_zero_struct_page(pp) __mm_zero_struct_page(pp)
145 static inline void __mm_zero_struct_page(struct page *page)
146 {
147         unsigned long *_pp = (void *)page;
148
149          /* Check that struct page is either 56, 64, 72, or 80 bytes */
150         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) & 7);
151         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) < 56);
152         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) > 80);
153
154         switch (sizeof(struct page)) {
155         case 80:
156                 _pp[9] = 0;     /* fallthrough */
157         case 72:
158                 _pp[8] = 0;     /* fallthrough */
159         case 64:
160                 _pp[7] = 0;     /* fallthrough */
161         case 56:
162                 _pp[6] = 0;
163                 _pp[5] = 0;
164                 _pp[4] = 0;
165                 _pp[3] = 0;
166                 _pp[2] = 0;
167                 _pp[1] = 0;
168                 _pp[0] = 0;
169         }
170 }
171 #else
172 #define mm_zero_struct_page(pp)  ((void)memset((pp), 0, sizeof(struct page)))
173 #endif
174
175 /*
176  * Default maximum number of active map areas, this limits the number of vmas
177  * per mm struct. Users can overwrite this number by sysctl but there is a
178  * problem.
179  *
180  * When a program's coredump is generated as ELF format, a section is created
181  * per a vma. In ELF, the number of sections is represented in unsigned short.
182  * This means the number of sections should be smaller than 65535 at coredump.
183  * Because the kernel adds some informative sections to a image of program at
184  * generating coredump, we need some margin. The number of extra sections is
185  * 1-3 now and depends on arch. We use "5" as safe margin, here.
186  *
187  * ELF extended numbering allows more than 65535 sections, so 16-bit bound is
188  * not a hard limit any more. Although some userspace tools can be surprised by
189  * that.
190  */
191 #define MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN        (5)
192 #define DEFAULT_MAX_MAP_COUNT   (USHRT_MAX - MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN)
193
194 extern int sysctl_max_map_count;
195
196 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
197 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
198
199 extern int sysctl_overcommit_memory;
200 extern int sysctl_overcommit_ratio;
201 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
202
203 extern int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
204                                     size_t *, loff_t *);
205 extern int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void __user *,
206                                     size_t *, loff_t *);
207
208 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
209
210 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
211 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
212
213 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
214 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)(addr), PAGE_SIZE)
215
216 #define lru_to_page(head) (list_entry((head)->prev, struct page, lru))
217
218 /*
219  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
220  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
221  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
222  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
223  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
224  * mmap() functions).
225  */
226
227 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *);
228 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *);
229 void vm_area_free(struct vm_area_struct *);
230
231 #ifndef CONFIG_MMU
232 extern struct rb_root nommu_region_tree;
233 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
234
235 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
236 #endif
237
238 /*
239  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
240  * When changing, update also include/trace/events/mmflags.h
241  */
242 #define VM_NONE         0x00000000
243
244 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
245 #define VM_WRITE        0x00000002
246 #define VM_EXEC         0x00000004
247 #define VM_SHARED       0x00000008
248
249 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
250 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
251 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
252 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
253 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
254
255 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
256 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
257 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
258 #define VM_DENYWRITE    0x00000800      /* ETXTBSY on write attempts.. */
259 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
260
261 #define VM_LOCKED       0x00002000
262 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
263
264                                         /* Used by sys_madvise() */
265 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
266 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
267
268 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
269 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
270 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
271 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
272 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
273 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
274 #define VM_SYNC         0x00800000      /* Synchronous page faults */
275 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
276 #define VM_WIPEONFORK   0x02000000      /* Wipe VMA contents in child. */
277 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
278
279 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
280 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
281 #else
282 # define VM_SOFTDIRTY   0
283 #endif
284
285 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
286 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
287 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
288 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
289
290 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS
291 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_0      32      /* bit only usable on 64-bit architectures */
292 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_1      33      /* bit only usable on 64-bit architectures */
293 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_2      34      /* bit only usable on 64-bit architectures */
294 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_3      35      /* bit only usable on 64-bit architectures */
295 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_4      36      /* bit only usable on 64-bit architectures */
296 #define VM_HIGH_ARCH_0  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_0)
297 #define VM_HIGH_ARCH_1  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_1)
298 #define VM_HIGH_ARCH_2  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_2)
299 #define VM_HIGH_ARCH_3  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_3)
300 #define VM_HIGH_ARCH_4  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_4)
301 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS */
302
303 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS
304 # define VM_PKEY_SHIFT  VM_HIGH_ARCH_BIT_0
305 # define VM_PKEY_BIT0   VM_HIGH_ARCH_0  /* A protection key is a 4-bit value */
306 # define VM_PKEY_BIT1   VM_HIGH_ARCH_1  /* on x86 and 5-bit value on ppc64   */
307 # define VM_PKEY_BIT2   VM_HIGH_ARCH_2
308 # define VM_PKEY_BIT3   VM_HIGH_ARCH_3
309 #ifdef CONFIG_PPC
310 # define VM_PKEY_BIT4  VM_HIGH_ARCH_4
311 #else
312 # define VM_PKEY_BIT4  0
313 #endif
314 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS */
315
316 #if defined(CONFIG_X86)
317 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
318 #elif defined(CONFIG_PPC)
319 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
320 #elif defined(CONFIG_PARISC)
321 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
322 #elif defined(CONFIG_IA64)
323 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
324 #elif defined(CONFIG_SPARC64)
325 # define VM_SPARC_ADI   VM_ARCH_1       /* Uses ADI tag for access control */
326 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_SPARC_ADI
327 #elif !defined(CONFIG_MMU)
328 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
329 #endif
330
331 #if defined(CONFIG_X86_INTEL_MPX)
332 /* MPX specific bounds table or bounds directory */
333 # define VM_MPX         VM_HIGH_ARCH_4
334 #else
335 # define VM_MPX         VM_NONE
336 #endif
337
338 #ifndef VM_GROWSUP
339 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
340 #endif
341
342 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
343 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
344
345 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
346 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
347 #endif
348
349 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
350 #define VM_STACK        VM_GROWSUP
351 #else
352 #define VM_STACK        VM_GROWSDOWN
353 #endif
354
355 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_STACK | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
356
357 /*
358  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
359  * Note: mm/huge_memory.c VM_NO_THP depends on this definition.
360  */
361 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
362
363 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
364 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
365
366 /* This mask is used to clear all the VMA flags used by mlock */
367 #define VM_LOCKED_CLEAR_MASK    (~(VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT))
368
369 /* Arch-specific flags to clear when updating VM flags on protection change */
370 #ifndef VM_ARCH_CLEAR
371 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_NONE
372 #endif
373 #define VM_FLAGS_CLEAR  (ARCH_VM_PKEY_FLAGS | VM_ARCH_CLEAR)
374
375 /*
376  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
377  * low four bits) to a page protection mask..
378  */
379 extern pgprot_t protection_map[16];
380
381 #define FAULT_FLAG_WRITE        0x01    /* Fault was a write access */
382 #define FAULT_FLAG_MKWRITE      0x02    /* Fault was mkwrite of existing pte */
383 #define FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY  0x04    /* Retry fault if blocking */
384 #define FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT 0x08    /* Don't drop mmap_sem and wait when retrying */
385 #define FAULT_FLAG_KILLABLE     0x10    /* The fault task is in SIGKILL killable region */
386 #define FAULT_FLAG_TRIED        0x20    /* Second try */
387 #define FAULT_FLAG_USER         0x40    /* The fault originated in userspace */
388 #define FAULT_FLAG_REMOTE       0x80    /* faulting for non current tsk/mm */
389 #define FAULT_FLAG_INSTRUCTION  0x100   /* The fault was during an instruction fetch */
390
391 #define FAULT_FLAG_TRACE \
392         { FAULT_FLAG_WRITE,             "WRITE" }, \
393         { FAULT_FLAG_MKWRITE,           "MKWRITE" }, \
394         { FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY,       "ALLOW_RETRY" }, \
395         { FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT,      "RETRY_NOWAIT" }, \
396         { FAULT_FLAG_KILLABLE,          "KILLABLE" }, \
397         { FAULT_FLAG_TRIED,             "TRIED" }, \
398         { FAULT_FLAG_USER,              "USER" }, \
399         { FAULT_FLAG_REMOTE,            "REMOTE" }, \
400         { FAULT_FLAG_INSTRUCTION,       "INSTRUCTION" }
401
402 /*
403  * vm_fault is filled by the the pagefault handler and passed to the vma's
404  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
405  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
406  *
407  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
408  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
409  *
410  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
411  */
412 struct vm_fault {
413         struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
414         unsigned int flags;             /* FAULT_FLAG_xxx flags */
415         gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
416         pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
417         unsigned long address;          /* Faulting virtual address */
418         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
419                                          * the 'address' */
420         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
421                                          * the 'address'
422                                          */
423         pte_t orig_pte;                 /* Value of PTE at the time of fault */
424
425         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
426         struct mem_cgroup *memcg;       /* Cgroup cow_page belongs to */
427         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
428                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
429                                          * is set (which is also implied by
430                                          * VM_FAULT_ERROR).
431                                          */
432         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
433         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
434                                          * the 'address'. NULL if the page
435                                          * table hasn't been allocated.
436                                          */
437         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
438                                          * Protects pte page table if 'pte'
439                                          * is not NULL, otherwise pmd.
440                                          */
441         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
442                                          * vm_ops->map_pages() calls
443                                          * alloc_set_pte() from atomic context.
444                                          * do_fault_around() pre-allocates
445                                          * page table to avoid allocation from
446                                          * atomic context.
447                                          */
448 };
449
450 /* page entry size for vm->huge_fault() */
451 enum page_entry_size {
452         PE_SIZE_PTE = 0,
453         PE_SIZE_PMD,
454         PE_SIZE_PUD,
455 };
456
457 /*
458  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
459  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
460  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
461  */
462 struct vm_operations_struct {
463         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
464         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
465         int (*split)(struct vm_area_struct * area, unsigned long addr);
466         int (*mremap)(struct vm_area_struct * area);
467         vm_fault_t (*fault)(struct vm_fault *vmf);
468         vm_fault_t (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf,
469                         enum page_entry_size pe_size);
470         void (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
471                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
472         unsigned long (*pagesize)(struct vm_area_struct * area);
473
474         /* notification that a previously read-only page is about to become
475          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
476         vm_fault_t (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
477
478         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
479         vm_fault_t (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
480
481         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
482          * for use by special VMAs that can switch between memory and hardware
483          */
484         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
485                       void *buf, int len, int write);
486
487         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
488          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
489          * vma to be dumped unconditionally. */
490         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
491
492 #ifdef CONFIG_NUMA
493         /*
494          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
495          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
496          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
497          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
498          * mempolicy.
499          */
500         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
501
502         /*
503          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
504          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
505          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
506          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
507          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_sem.
508          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
509          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
510          * policy.
511          */
512         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
513                                         unsigned long addr);
514 #endif
515         /*
516          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
517          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
518          * (using pte_page()) would not find the correct page.
519          */
520         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
521                                           unsigned long addr);
522 };
523
524 static inline void vma_init(struct vm_area_struct *vma, struct mm_struct *mm)
525 {
526         static const struct vm_operations_struct dummy_vm_ops = {};
527
528         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
529         vma->vm_mm = mm;
530         vma->vm_ops = &dummy_vm_ops;
531         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
532 }
533
534 static inline void vma_set_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
535 {
536         vma->vm_ops = NULL;
537 }
538
539 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
540 {
541         return !vma->vm_ops;
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_SHMEM
545 /*
546  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
547  * paths in userfault.
548  */
549 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
550 #else
551 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
552 #endif
553
554 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
555
556 /* flush_tlb_range() takes a vma, not a mm, and can care about flags */
557 #define TLB_FLUSH_VMA(mm,flags) { .vm_mm = (mm), .vm_flags = (flags) }
558
559 struct mmu_gather;
560 struct inode;
561
562 /*
563  * FIXME: take this include out, include page-flags.h in
564  * files which need it (119 of them)
565  */
566 #include <linux/page-flags.h>
567 #include <linux/huge_mm.h>
568
569 /*
570  * Methods to modify the page usage count.
571  *
572  * What counts for a page usage:
573  * - cache mapping   (page->mapping)
574  * - private data    (page->private)
575  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
576  *   is counted separately
577  *
578  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
579  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
580  */
581
582 /*
583  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
584  */
585 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
586 {
587         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
588         return page_ref_dec_and_test(page);
589 }
590
591 /*
592  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
593  * that is the case.
594  * This can be called when MMU is off so it must not access
595  * any of the virtual mappings.
596  */
597 static inline int get_page_unless_zero(struct page *page)
598 {
599         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
600 }
601
602 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
603
604 enum {
605         REGION_INTERSECTS,
606         REGION_DISJOINT,
607         REGION_MIXED,
608 };
609
610 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
611                       unsigned long desc);
612
613 /* Support for virtually mapped pages */
614 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
615 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
616
617 /*
618  * Determine if an address is within the vmalloc range
619  *
620  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
621  * is no special casing required.
622  */
623
624 #ifndef is_ioremap_addr
625 #define is_ioremap_addr(x) is_vmalloc_addr(x)
626 #endif
627
628 #ifdef CONFIG_MMU
629 extern bool is_vmalloc_addr(const void *x);
630 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
631 #else
632 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
633 {
634         return false;
635 }
636 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
637 {
638         return 0;
639 }
640 #endif
641
642 extern void *kvmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node);
643 static inline void *kvmalloc(size_t size, gfp_t flags)
644 {
645         return kvmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);
646 }
647 static inline void *kvzalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
648 {
649         return kvmalloc_node(size, flags | __GFP_ZERO, node);
650 }
651 static inline void *kvzalloc(size_t size, gfp_t flags)
652 {
653         return kvmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
654 }
655
656 static inline void *kvmalloc_array(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
657 {
658         size_t bytes;
659
660         if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
661                 return NULL;
662
663         return kvmalloc(bytes, flags);
664 }
665
666 static inline void *kvcalloc(size_t n, size_t size, gfp_t flags)
667 {
668         return kvmalloc_array(n, size, flags | __GFP_ZERO);
669 }
670
671 extern void kvfree(const void *addr);
672
673 static inline int compound_mapcount(struct page *page)
674 {
675         VM_BUG_ON_PAGE(!PageCompound(page), page);
676         page = compound_head(page);
677         return atomic_read(compound_mapcount_ptr(page)) + 1;
678 }
679
680 /*
681  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
682  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
683  * and atomic_add_negative(-1).
684  */
685 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
686 {
687         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
688 }
689
690 int __page_mapcount(struct page *page);
691
692 static inline int page_mapcount(struct page *page)
693 {
694         VM_BUG_ON_PAGE(PageSlab(page), page);
695
696         if (unlikely(PageCompound(page)))
697                 return __page_mapcount(page);
698         return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
699 }
700
701 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
702 int total_mapcount(struct page *page);
703 int page_trans_huge_mapcount(struct page *page, int *total_mapcount);
704 #else
705 static inline int total_mapcount(struct page *page)
706 {
707         return page_mapcount(page);
708 }
709 static inline int page_trans_huge_mapcount(struct page *page,
710                                            int *total_mapcount)
711 {
712         int mapcount = page_mapcount(page);
713         if (total_mapcount)
714                 *total_mapcount = mapcount;
715         return mapcount;
716 }
717 #endif
718
719 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
720 {
721         struct page *page = virt_to_page(x);
722
723         return compound_head(page);
724 }
725
726 void __put_page(struct page *page);
727
728 void put_pages_list(struct list_head *pages);
729
730 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
731
732 /*
733  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
734  * prototype for that function and accessor functions.
735  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
736  */
737 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
738
739 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
740 enum compound_dtor_id {
741         NULL_COMPOUND_DTOR,
742         COMPOUND_PAGE_DTOR,
743 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
744         HUGETLB_PAGE_DTOR,
745 #endif
746 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
747         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
748 #endif
749         NR_COMPOUND_DTORS,
750 };
751 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[];
752
753 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
754                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
755 {
756         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
757         page[1].compound_dtor = compound_dtor;
758 }
759
760 static inline compound_page_dtor *get_compound_page_dtor(struct page *page)
761 {
762         VM_BUG_ON_PAGE(page[1].compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
763         return compound_page_dtors[page[1].compound_dtor];
764 }
765
766 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
767 {
768         if (!PageHead(page))
769                 return 0;
770         return page[1].compound_order;
771 }
772
773 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
774 {
775         page[1].compound_order = order;
776 }
777
778 /* Returns the number of pages in this potentially compound page. */
779 static inline unsigned long compound_nr(struct page *page)
780 {
781         return 1UL << compound_order(page);
782 }
783
784 /* Returns the number of bytes in this potentially compound page. */
785 static inline unsigned long page_size(struct page *page)
786 {
787         return PAGE_SIZE << compound_order(page);
788 }
789
790 /* Returns the number of bits needed for the number of bytes in a page */
791 static inline unsigned int page_shift(struct page *page)
792 {
793         return PAGE_SHIFT + compound_order(page);
794 }
795
796 void free_compound_page(struct page *page);
797
798 #ifdef CONFIG_MMU
799 /*
800  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
801  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
802  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
803  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
804  */
805 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
806 {
807         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
808                 pte = pte_mkwrite(pte);
809         return pte;
810 }
811
812 vm_fault_t alloc_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct mem_cgroup *memcg,
813                 struct page *page);
814 vm_fault_t finish_fault(struct vm_fault *vmf);
815 vm_fault_t finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
816 #endif
817
818 /*
819  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
820  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
821  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
822  * only one copy in memory, at most, normally.
823  *
824  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
825  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
826  *   freelist management in the buddy allocator.
827  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
828  *
829  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
830  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
831  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
832  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
833  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
834  *
835  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
836  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
837  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
838  * and page->virtual store page management information, but all other fields
839  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
840  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
841  * subsequently been given references to it.
842  *
843  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
844  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
845  * The following discussion applies only to them.
846  *
847  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
848  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
849  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
850  * into the filesystem to release these pages.
851  *
852  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
853  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
854  * in units of PAGE_SIZE.
855  *
856  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
857  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
858  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
859  *
860  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
861  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
862  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
863  *
864  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
865  * rooted at mapping->i_pages, and indexed by offset.
866  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
867  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
868  *
869  * All pagecache pages may be subject to I/O:
870  * - inode pages may need to be read from disk,
871  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
872  *   to be written back to the inode on disk,
873  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
874  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
875  *   back into memory.
876  */
877
878 /*
879  * The zone field is never updated after free_area_init_core()
880  * sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
881  */
882
883 /* Page flags: | [SECTION] | [NODE] | ZONE | [LAST_CPUPID] | ... | FLAGS | */
884 #define SECTIONS_PGOFF          ((sizeof(unsigned long)*8) - SECTIONS_WIDTH)
885 #define NODES_PGOFF             (SECTIONS_PGOFF - NODES_WIDTH)
886 #define ZONES_PGOFF             (NODES_PGOFF - ZONES_WIDTH)
887 #define LAST_CPUPID_PGOFF       (ZONES_PGOFF - LAST_CPUPID_WIDTH)
888 #define KASAN_TAG_PGOFF         (LAST_CPUPID_PGOFF - KASAN_TAG_WIDTH)
889
890 /*
891  * Define the bit shifts to access each section.  For non-existent
892  * sections we define the shift as 0; that plus a 0 mask ensures
893  * the compiler will optimise away reference to them.
894  */
895 #define SECTIONS_PGSHIFT        (SECTIONS_PGOFF * (SECTIONS_WIDTH != 0))
896 #define NODES_PGSHIFT           (NODES_PGOFF * (NODES_WIDTH != 0))
897 #define ZONES_PGSHIFT           (ZONES_PGOFF * (ZONES_WIDTH != 0))
898 #define LAST_CPUPID_PGSHIFT     (LAST_CPUPID_PGOFF * (LAST_CPUPID_WIDTH != 0))
899 #define KASAN_TAG_PGSHIFT       (KASAN_TAG_PGOFF * (KASAN_TAG_WIDTH != 0))
900
901 /* NODE:ZONE or SECTION:ZONE is used to ID a zone for the buddy allocator */
902 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
903 #define ZONEID_SHIFT            (SECTIONS_SHIFT + ZONES_SHIFT)
904 #define ZONEID_PGOFF            ((SECTIONS_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
905                                                 SECTIONS_PGOFF : ZONES_PGOFF)
906 #else
907 #define ZONEID_SHIFT            (NODES_SHIFT + ZONES_SHIFT)
908 #define ZONEID_PGOFF            ((NODES_PGOFF < ZONES_PGOFF)? \
909                                                 NODES_PGOFF : ZONES_PGOFF)
910 #endif
911
912 #define ZONEID_PGSHIFT          (ZONEID_PGOFF * (ZONEID_SHIFT != 0))
913
914 #define ZONES_MASK              ((1UL << ZONES_WIDTH) - 1)
915 #define NODES_MASK              ((1UL << NODES_WIDTH) - 1)
916 #define SECTIONS_MASK           ((1UL << SECTIONS_WIDTH) - 1)
917 #define LAST_CPUPID_MASK        ((1UL << LAST_CPUPID_SHIFT) - 1)
918 #define KASAN_TAG_MASK          ((1UL << KASAN_TAG_WIDTH) - 1)
919 #define ZONEID_MASK             ((1UL << ZONEID_SHIFT) - 1)
920
921 static inline enum zone_type page_zonenum(const struct page *page)
922 {
923         return (page->flags >> ZONES_PGSHIFT) & ZONES_MASK;
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_ZONE_DEVICE
927 static inline bool is_zone_device_page(const struct page *page)
928 {
929         return page_zonenum(page) == ZONE_DEVICE;
930 }
931 extern void memmap_init_zone_device(struct zone *, unsigned long,
932                                     unsigned long, struct dev_pagemap *);
933 #else
934 static inline bool is_zone_device_page(const struct page *page)
935 {
936         return false;
937 }
938 #endif
939
940 #ifdef CONFIG_DEV_PAGEMAP_OPS
941 void free_devmap_managed_page(struct page *page);
942 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(devmap_managed_key);
943
944 static inline bool page_is_devmap_managed(struct page *page)
945 {
946         if (!static_branch_unlikely(&devmap_managed_key))
947                 return false;
948         if (!is_zone_device_page(page))
949                 return false;
950         switch (page->pgmap->type) {
951         case MEMORY_DEVICE_PRIVATE:
952         case MEMORY_DEVICE_FS_DAX:
953                 return true;
954         default:
955                 break;
956         }
957         return false;
958 }
959
960 void put_devmap_managed_page(struct page *page);
961
962 #else /* CONFIG_DEV_PAGEMAP_OPS */
963 static inline bool page_is_devmap_managed(struct page *page)
964 {
965         return false;
966 }
967
968 static inline void put_devmap_managed_page(struct page *page)
969 {
970 }
971 #endif /* CONFIG_DEV_PAGEMAP_OPS */
972
973 static inline bool is_device_private_page(const struct page *page)
974 {
975         return IS_ENABLED(CONFIG_DEV_PAGEMAP_OPS) &&
976                 IS_ENABLED(CONFIG_DEVICE_PRIVATE) &&
977                 is_zone_device_page(page) &&
978                 page->pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE;
979 }
980
981 static inline bool is_pci_p2pdma_page(const struct page *page)
982 {
983         return IS_ENABLED(CONFIG_DEV_PAGEMAP_OPS) &&
984                 IS_ENABLED(CONFIG_PCI_P2PDMA) &&
985                 is_zone_device_page(page) &&
986                 page->pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PCI_P2PDMA;
987 }
988
989 /* 127: arbitrary random number, small enough to assemble well */
990 #define page_ref_zero_or_close_to_overflow(page) \
991         ((unsigned int) page_ref_count(page) + 127u <= 127u)
992
993 static inline void get_page(struct page *page)
994 {
995         page = compound_head(page);
996         /*
997          * Getting a normal page or the head of a compound page
998          * requires to already have an elevated page->_refcount.
999          */
1000         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_zero_or_close_to_overflow(page), page);
1001         page_ref_inc(page);
1002 }
1003
1004 bool __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags);
1005
1006 static inline __must_check bool try_get_page(struct page *page)
1007 {
1008         page = compound_head(page);
1009         if (WARN_ON_ONCE(page_ref_count(page) <= 0))
1010                 return false;
1011         page_ref_inc(page);
1012         return true;
1013 }
1014
1015 static inline void put_page(struct page *page)
1016 {
1017         page = compound_head(page);
1018
1019         /*
1020          * For devmap managed pages we need to catch refcount transition from
1021          * 2 to 1, when refcount reach one it means the page is free and we
1022          * need to inform the device driver through callback. See
1023          * include/linux/memremap.h and HMM for details.
1024          */
1025         if (page_is_devmap_managed(page)) {
1026                 put_devmap_managed_page(page);
1027                 return;
1028         }
1029
1030         if (put_page_testzero(page))
1031                 __put_page(page);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS, and the associated functions that use it, overload
1036  * the page's refcount so that two separate items are tracked: the original page
1037  * reference count, and also a new count of how many pin_user_pages() calls were
1038  * made against the page. ("gup-pinned" is another term for the latter).
1039  *
1040  * With this scheme, pin_user_pages() becomes special: such pages are marked as
1041  * distinct from normal pages. As such, the unpin_user_page() call (and its
1042  * variants) must be used in order to release gup-pinned pages.
1043  *
1044  * Choice of value:
1045  *
1046  * By making GUP_PIN_COUNTING_BIAS a power of two, debugging of page reference
1047  * counts with respect to pin_user_pages() and unpin_user_page() becomes
1048  * simpler, due to the fact that adding an even power of two to the page
1049  * refcount has the effect of using only the upper N bits, for the code that
1050  * counts up using the bias value. This means that the lower bits are left for
1051  * the exclusive use of the original code that increments and decrements by one
1052  * (or at least, by much smaller values than the bias value).
1053  *
1054  * Of course, once the lower bits overflow into the upper bits (and this is
1055  * OK, because subtraction recovers the original values), then visual inspection
1056  * no longer suffices to directly view the separate counts. However, for normal
1057  * applications that don't have huge page reference counts, this won't be an
1058  * issue.
1059  *
1060  * Locking: the lockless algorithm described in page_cache_get_speculative()
1061  * and page_cache_gup_pin_speculative() provides safe operation for
1062  * get_user_pages and page_mkclean and other calls that race to set up page
1063  * table entries.
1064  */
1065 #define GUP_PIN_COUNTING_BIAS (1U << 10)
1066
1067 void unpin_user_page(struct page *page);
1068 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
1069                                  bool make_dirty);
1070 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages);
1071
1072 /**
1073  * page_maybe_dma_pinned() - report if a page is pinned for DMA.
1074  *
1075  * This function checks if a page has been pinned via a call to
1076  * pin_user_pages*().
1077  *
1078  * For non-huge pages, the return value is partially fuzzy: false is not fuzzy,
1079  * because it means "definitely not pinned for DMA", but true means "probably
1080  * pinned for DMA, but possibly a false positive due to having at least
1081  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS worth of normal page references".
1082  *
1083  * False positives are OK, because: a) it's unlikely for a page to get that many
1084  * refcounts, and b) all the callers of this routine are expected to be able to
1085  * deal gracefully with a false positive.
1086  *
1087  * For more information, please see Documentation/vm/pin_user_pages.rst.
1088  *
1089  * @page:       pointer to page to be queried.
1090  * @Return:     True, if it is likely that the page has been "dma-pinned".
1091  *              False, if the page is definitely not dma-pinned.
1092  */
1093 static inline bool page_maybe_dma_pinned(struct page *page)
1094 {
1095         /*
1096          * page_ref_count() is signed. If that refcount overflows, then
1097          * page_ref_count() returns a negative value, and callers will avoid
1098          * further incrementing the refcount.
1099          *
1100          * Here, for that overflow case, use the signed bit to count a little
1101          * bit higher via unsigned math, and thus still get an accurate result.
1102          */
1103         return ((unsigned int)page_ref_count(compound_head(page))) >=
1104                 GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
1105 }
1106
1107 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
1108 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1109 #endif
1110
1111 /*
1112  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
1113  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
1114  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
1115  * node id available in page flags.
1116  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
1117  * pages in a zone.
1118  */
1119 static inline int page_zone_id(struct page *page)
1120 {
1121         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
1122 }
1123
1124 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1125 extern int page_to_nid(const struct page *page);
1126 #else
1127 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
1128 {
1129         struct page *p = (struct page *)page;
1130
1131         return (PF_POISONED_CHECK(p)->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
1132 }
1133 #endif
1134
1135 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1136 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
1137 {
1138         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
1139 }
1140
1141 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1142 {
1143         return cpupid & LAST__PID_MASK;
1144 }
1145
1146 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1147 {
1148         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
1149 }
1150
1151 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1152 {
1153         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
1154 }
1155
1156 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1157 {
1158         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
1159 }
1160
1161 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
1162 {
1163         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
1164 }
1165
1166 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
1167 {
1168         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
1169 }
1170
1171 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
1172 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1173 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1174 {
1175         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
1176 }
1177
1178 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1179 {
1180         return page->_last_cpupid;
1181 }
1182 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1183 {
1184         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
1185 }
1186 #else
1187 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1188 {
1189         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
1190 }
1191
1192 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
1193
1194 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1195 {
1196         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
1197 }
1198 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
1199 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
1200 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1201 {
1202         return page_to_nid(page); /* XXX */
1203 }
1204
1205 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1206 {
1207         return page_to_nid(page); /* XXX */
1208 }
1209
1210 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1211 {
1212         return -1;
1213 }
1214
1215 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1216 {
1217         return -1;
1218 }
1219
1220 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1221 {
1222         return -1;
1223 }
1224
1225 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
1226 {
1227         return -1;
1228 }
1229
1230 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1231 {
1232         return 1;
1233 }
1234
1235 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1236 {
1237 }
1238
1239 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
1240 {
1241         return false;
1242 }
1243 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1244
1245 #ifdef CONFIG_KASAN_SW_TAGS
1246 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1247 {
1248         return (page->flags >> KASAN_TAG_PGSHIFT) & KASAN_TAG_MASK;
1249 }
1250
1251 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag)
1252 {
1253         page->flags &= ~(KASAN_TAG_MASK << KASAN_TAG_PGSHIFT);
1254         page->flags |= (tag & KASAN_TAG_MASK) << KASAN_TAG_PGSHIFT;
1255 }
1256
1257 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page)
1258 {
1259         page_kasan_tag_set(page, 0xff);
1260 }
1261 #else
1262 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1263 {
1264         return 0xff;
1265 }
1266
1267 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag) { }
1268 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page) { }
1269 #endif
1270
1271 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
1272 {
1273         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
1274 }
1275
1276 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
1277 {
1278         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
1279 }
1280
1281 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1282 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
1283 {
1284         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
1285         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
1286 }
1287
1288 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
1289 {
1290         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
1291 }
1292 #endif
1293
1294 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
1295 {
1296         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
1297         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
1298 }
1299
1300 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
1301 {
1302         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
1303         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
1304 }
1305
1306 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
1307         unsigned long node, unsigned long pfn)
1308 {
1309         set_page_zone(page, zone);
1310         set_page_node(page, node);
1311 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1312         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
1313 #endif
1314 }
1315
1316 #ifdef CONFIG_MEMCG
1317 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
1318 {
1319         return page->mem_cgroup;
1320 }
1321 static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
1322 {
1323         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1324         return READ_ONCE(page->mem_cgroup);
1325 }
1326 #else
1327 static inline struct mem_cgroup *page_memcg(struct page *page)
1328 {
1329         return NULL;
1330 }
1331 static inline struct mem_cgroup *page_memcg_rcu(struct page *page)
1332 {
1333         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
1334         return NULL;
1335 }
1336 #endif
1337
1338 /*
1339  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
1340  */
1341 #include <linux/vmstat.h>
1342
1343 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
1344 {
1345         return page_to_virt(page);
1346 }
1347
1348 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1349 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
1350 #endif
1351
1352 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1353 static inline void *page_address(const struct page *page)
1354 {
1355         return page->virtual;
1356 }
1357 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
1358 {
1359         page->virtual = address;
1360 }
1361 #define page_address_init()  do { } while(0)
1362 #endif
1363
1364 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
1365 void *page_address(const struct page *page);
1366 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1367 void page_address_init(void);
1368 #endif
1369
1370 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1371 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1372 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1373 #define page_address_init()  do { } while(0)
1374 #endif
1375
1376 extern void *page_rmapping(struct page *page);
1377 extern struct anon_vma *page_anon_vma(struct page *page);
1378 extern struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1379
1380 extern struct address_space *__page_file_mapping(struct page *);
1381
1382 static inline
1383 struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
1384 {
1385         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1386                 return __page_file_mapping(page);
1387
1388         return page->mapping;
1389 }
1390
1391 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1392
1393 /*
1394  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1395  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1396  */
1397 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1398 {
1399         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1400                 return __page_file_index(page);
1401         return page->index;
1402 }
1403
1404 bool page_mapped(struct page *page);
1405 struct address_space *page_mapping(struct page *page);
1406 struct address_space *page_mapping_file(struct page *page);
1407
1408 /*
1409  * Return true only if the page has been allocated with
1410  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
1411  * met implying that the system is under some pressure.
1412  */
1413 static inline bool page_is_pfmemalloc(struct page *page)
1414 {
1415         /*
1416          * Page index cannot be this large so this must be
1417          * a pfmemalloc page.
1418          */
1419         return page->index == -1UL;
1420 }
1421
1422 /*
1423  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
1424  * page.
1425  */
1426 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
1427 {
1428         page->index = -1UL;
1429 }
1430
1431 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
1432 {
1433         page->index = 0;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
1438  */
1439 extern void pagefault_out_of_memory(void);
1440
1441 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
1442
1443 /*
1444  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
1445  * various contexts.
1446  */
1447 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
1448
1449 extern void show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask);
1450
1451 #ifdef CONFIG_MMU
1452 extern bool can_do_mlock(void);
1453 #else
1454 static inline bool can_do_mlock(void) { return false; }
1455 #endif
1456 extern int user_shm_lock(size_t, struct user_struct *);
1457 extern void user_shm_unlock(size_t, struct user_struct *);
1458
1459 /*
1460  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
1461  */
1462 struct zap_details {
1463         struct address_space *check_mapping;    /* Check page->mapping if set */
1464         pgoff_t first_index;                    /* Lowest page->index to unmap */
1465         pgoff_t last_index;                     /* Highest page->index to unmap */
1466 };
1467
1468 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1469                              pte_t pte);
1470 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1471                                 pmd_t pmd);
1472
1473 void zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1474                   unsigned long size);
1475 void zap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1476                     unsigned long size);
1477 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *start_vma,
1478                 unsigned long start, unsigned long end);
1479
1480 struct mmu_notifier_range;
1481
1482 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
1483                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
1484 int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
1485                         struct vm_area_struct *vma);
1486 int follow_pte_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1487                    struct mmu_notifier_range *range,
1488                    pte_t **ptepp, pmd_t **pmdpp, spinlock_t **ptlp);
1489 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1490         unsigned long *pfn);
1491 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1492                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
1493 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1494                         void *buf, int len, int write);
1495
1496 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
1497 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
1498 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
1499 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
1500 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1501 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
1502 int invalidate_inode_page(struct page *page);
1503
1504 #ifdef CONFIG_MMU
1505 extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
1506                         unsigned long address, unsigned int flags);
1507 extern int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1508                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1509                             bool *unlocked);
1510 void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
1511                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows);
1512 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1513                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
1514 #else
1515 static inline vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
1516                 unsigned long address, unsigned int flags)
1517 {
1518         /* should never happen if there's no MMU */
1519         BUG();
1520         return VM_FAULT_SIGBUS;
1521 }
1522 static inline int fixup_user_fault(struct task_struct *tsk,
1523                 struct mm_struct *mm, unsigned long address,
1524                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
1525 {
1526         /* should never happen if there's no MMU */
1527         BUG();
1528         return -EFAULT;
1529 }
1530 static inline void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
1531                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows) { }
1532 static inline void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
1533                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows) { }
1534 #endif
1535
1536 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
1537                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
1538 {
1539         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
1540 }
1541
1542 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
1543                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1544 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1545                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1546 extern int __access_remote_vm(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1547                 unsigned long addr, void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
1548
1549 long get_user_pages_remote(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1550                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1551                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1552                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
1553 long pin_user_pages_remote(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
1554                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1555                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1556                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
1557 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1558                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1559                             struct vm_area_struct **vmas);
1560 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1561                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1562                     struct vm_area_struct **vmas);
1563 long get_user_pages_locked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1564                     unsigned int gup_flags, struct page **pages, int *locked);
1565 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1566                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
1567
1568 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
1569                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
1570 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
1571                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
1572
1573 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc);
1574 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
1575                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim);
1576
1577 /* Container for pinned pfns / pages */
1578 struct frame_vector {
1579         unsigned int nr_allocated;      /* Number of frames we have space for */
1580         unsigned int nr_frames; /* Number of frames stored in ptrs array */
1581         bool got_ref;           /* Did we pin pages by getting page ref? */
1582         bool is_pfns;           /* Does array contain pages or pfns? */
1583         void *ptrs[0];          /* Array of pinned pfns / pages. Use
1584                                  * pfns_vector_pages() or pfns_vector_pfns()
1585                                  * for access */
1586 };
1587
1588 struct frame_vector *frame_vector_create(unsigned int nr_frames);
1589 void frame_vector_destroy(struct frame_vector *vec);
1590 int get_vaddr_frames(unsigned long start, unsigned int nr_pfns,
1591                      unsigned int gup_flags, struct frame_vector *vec);
1592 void put_vaddr_frames(struct frame_vector *vec);
1593 int frame_vector_to_pages(struct frame_vector *vec);
1594 void frame_vector_to_pfns(struct frame_vector *vec);
1595
1596 static inline unsigned int frame_vector_count(struct frame_vector *vec)
1597 {
1598         return vec->nr_frames;
1599 }
1600
1601 static inline struct page **frame_vector_pages(struct frame_vector *vec)
1602 {
1603         if (vec->is_pfns) {
1604                 int err = frame_vector_to_pages(vec);
1605
1606                 if (err)
1607                         return ERR_PTR(err);
1608         }
1609         return (struct page **)(vec->ptrs);
1610 }
1611
1612 static inline unsigned long *frame_vector_pfns(struct frame_vector *vec)
1613 {
1614         if (!vec->is_pfns)
1615                 frame_vector_to_pfns(vec);
1616         return (unsigned long *)(vec->ptrs);
1617 }
1618
1619 struct kvec;
1620 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
1621                         struct page **pages);
1622 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages);
1623 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
1624
1625 extern int try_to_release_page(struct page * page, gfp_t gfp_mask);
1626 extern void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
1627                               unsigned int length);
1628
1629 void __set_page_dirty(struct page *, struct address_space *, int warn);
1630 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1631 int __set_page_dirty_no_writeback(struct page *page);
1632 int redirty_page_for_writepage(struct writeback_control *wbc,
1633                                 struct page *page);
1634 void account_page_dirtied(struct page *page, struct address_space *mapping);
1635 void account_page_cleaned(struct page *page, struct address_space *mapping,
1636                           struct bdi_writeback *wb);
1637 int set_page_dirty(struct page *page);
1638 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
1639 void __cancel_dirty_page(struct page *page);
1640 static inline void cancel_dirty_page(struct page *page)
1641 {
1642         /* Avoid atomic ops, locking, etc. when not actually needed. */
1643         if (PageDirty(page))
1644                 __cancel_dirty_page(page);
1645 }
1646 int clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1647
1648 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
1649
1650 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
1651                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
1652                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
1653                 bool need_rmap_locks);
1654 extern unsigned long change_protection(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1655                               unsigned long end, pgprot_t newprot,
1656                               int dirty_accountable, int prot_numa);
1657 extern int mprotect_fixup(struct vm_area_struct *vma,
1658                           struct vm_area_struct **pprev, unsigned long start,
1659                           unsigned long end, unsigned long newflags);
1660
1661 /*
1662  * doesn't attempt to fault and will return short.
1663  */
1664 int __get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
1665                           struct page **pages);
1666 /*
1667  * per-process(per-mm_struct) statistics.
1668  */
1669 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1670 {
1671         long val = atomic_long_read(&mm->rss_stat.count[member]);
1672
1673 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
1674         /*
1675          * counter is updated in asynchronous manner and may go to minus.
1676          * But it's never be expected number for users.
1677          */
1678         if (val < 0)
1679                 val = 0;
1680 #endif
1681         return (unsigned long)val;
1682 }
1683
1684 void mm_trace_rss_stat(struct mm_struct *mm, int member, long count);
1685
1686 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
1687 {
1688         long count = atomic_long_add_return(value, &mm->rss_stat.count[member]);
1689
1690         mm_trace_rss_stat(mm, member, count);
1691 }
1692
1693 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1694 {
1695         long count = atomic_long_inc_return(&mm->rss_stat.count[member]);
1696
1697         mm_trace_rss_stat(mm, member, count);
1698 }
1699
1700 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
1701 {
1702         long count = atomic_long_dec_return(&mm->rss_stat.count[member]);
1703
1704         mm_trace_rss_stat(mm, member, count);
1705 }
1706
1707 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
1708 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
1709 {
1710         if (PageSwapBacked(page))
1711                 return MM_SHMEMPAGES;
1712         return MM_FILEPAGES;
1713 }
1714
1715 static inline int mm_counter(struct page *page)
1716 {
1717         if (PageAnon(page))
1718                 return MM_ANONPAGES;
1719         return mm_counter_file(page);
1720 }
1721
1722 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1723 {
1724         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
1725                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
1726                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
1727 }
1728
1729 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1730 {
1731         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
1732 }
1733
1734 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1735 {
1736         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
1737 }
1738
1739 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1740 {
1741         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
1742
1743         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
1744                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
1745 }
1746
1747 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
1748 {
1749         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
1750                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
1751 }
1752
1753 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
1754 {
1755         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
1756 }
1757
1758 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
1759                                          struct mm_struct *mm)
1760 {
1761         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
1762
1763         if (*maxrss < hiwater_rss)
1764                 *maxrss = hiwater_rss;
1765 }
1766
1767 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1768 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
1769 #else
1770 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
1771 {
1772 }
1773 #endif
1774
1775 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
1776 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
1777 {
1778         return 0;
1779 }
1780 #endif
1781
1782 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
1783
1784 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1785                                spinlock_t **ptl);
1786 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1787                                     spinlock_t **ptl)
1788 {
1789         pte_t *ptep;
1790         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
1791         return ptep;
1792 }
1793
1794 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
1795 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1796                                                 unsigned long address)
1797 {
1798         return 0;
1799 }
1800 #else
1801 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
1802 #endif
1803
1804 #if defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1805 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
1806                                                 unsigned long address)
1807 {
1808         return 0;
1809 }
1810 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
1811 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
1812
1813 #else
1814 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
1815
1816 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm)
1817 {
1818         if (mm_pud_folded(mm))
1819                 return;
1820         atomic_long_add(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
1821 }
1822
1823 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm)
1824 {
1825         if (mm_pud_folded(mm))
1826                 return;
1827         atomic_long_sub(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
1828 }
1829 #endif
1830
1831 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
1832 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
1833                                                 unsigned long address)
1834 {
1835         return 0;
1836 }
1837
1838 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1839 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
1840
1841 #else
1842 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
1843
1844 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1845 {
1846         if (mm_pmd_folded(mm))
1847                 return;
1848         atomic_long_add(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
1849 }
1850
1851 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
1852 {
1853         if (mm_pmd_folded(mm))
1854                 return;
1855         atomic_long_sub(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
1856 }
1857 #endif
1858
1859 #ifdef CONFIG_MMU
1860 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm)
1861 {
1862         atomic_long_set(&mm->pgtables_bytes, 0);
1863 }
1864
1865 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
1866 {
1867         return atomic_long_read(&mm->pgtables_bytes);
1868 }
1869
1870 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
1871 {
1872         atomic_long_add(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
1873 }
1874
1875 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
1876 {
1877         atomic_long_sub(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
1878 }
1879 #else
1880
1881 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm) {}
1882 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
1883 {
1884         return 0;
1885 }
1886
1887 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
1888 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
1889 #endif
1890
1891 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd);
1892 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd);
1893
1894 #if defined(CONFIG_MMU)
1895
1896 /*
1897  * The following ifdef needed to get the 5level-fixup.h header to work.
1898  * Remove it when 5level-fixup.h has been removed.
1899  */
1900 #ifndef __ARCH_HAS_5LEVEL_HACK
1901 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
1902                 unsigned long address)
1903 {
1904         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
1905                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
1906 }
1907
1908 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
1909                 unsigned long address)
1910 {
1911         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
1912                 NULL : pud_offset(p4d, address);
1913 }
1914 #endif /* !__ARCH_HAS_5LEVEL_HACK */
1915
1916 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
1917 {
1918         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
1919                 NULL: pmd_offset(pud, address);
1920 }
1921 #endif /* CONFIG_MMU */
1922
1923 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
1924 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
1925 void __init ptlock_cache_init(void);
1926 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
1927 extern void ptlock_free(struct page *page);
1928
1929 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1930 {
1931         return page->ptl;
1932 }
1933 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1934 static inline void ptlock_cache_init(void)
1935 {
1936 }
1937
1938 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
1939 {
1940         return true;
1941 }
1942
1943 static inline void ptlock_free(struct page *page)
1944 {
1945 }
1946
1947 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
1948 {
1949         return &page->ptl;
1950 }
1951 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
1952
1953 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1954 {
1955         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
1956 }
1957
1958 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
1959 {
1960         /*
1961          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
1962          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
1963          *
1964          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
1965          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
1966          */
1967         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
1968         if (!ptlock_alloc(page))
1969                 return false;
1970         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
1971         return true;
1972 }
1973
1974 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1975 /*
1976  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
1977  */
1978 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
1979 {
1980         return &mm->page_table_lock;
1981 }
1982 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
1983 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
1984 static inline void ptlock_free(struct page *page) {}
1985 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
1986
1987 static inline void pgtable_init(void)
1988 {
1989         ptlock_cache_init();
1990         pgtable_cache_init();
1991 }
1992
1993 static inline bool pgtable_pte_page_ctor(struct page *page)
1994 {
1995         if (!ptlock_init(page))
1996                 return false;
1997         __SetPageTable(page);
1998         inc_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
1999         return true;
2000 }
2001
2002 static inline void pgtable_pte_page_dtor(struct page *page)
2003 {
2004         ptlock_free(page);
2005         __ClearPageTable(page);
2006         dec_zone_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2007 }
2008
2009 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
2010 ({                                                      \
2011         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
2012         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
2013         *(ptlp) = __ptl;                                \
2014         spin_lock(__ptl);                               \
2015         __pte;                                          \
2016 })
2017
2018 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
2019         spin_unlock(ptl);                               \
2020         pte_unmap(pte);                                 \
2021 } while (0)
2022
2023 #define pte_alloc(mm, pmd) (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd))
2024
2025 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
2026         (pte_alloc(mm, pmd) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
2027
2028 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
2029         (pte_alloc(mm, pmd) ?                   \
2030                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
2031
2032 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
2033         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd))? \
2034                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
2035
2036 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
2037
2038 static struct page *pmd_to_page(pmd_t *pmd)
2039 {
2040         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
2041         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
2042 }
2043
2044 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2045 {
2046         return ptlock_ptr(pmd_to_page(pmd));
2047 }
2048
2049 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
2050 {
2051 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2052         page->pmd_huge_pte = NULL;
2053 #endif
2054         return ptlock_init(page);
2055 }
2056
2057 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
2058 {
2059 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2060         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
2061 #endif
2062         ptlock_free(page);
2063 }
2064
2065 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_to_page(pmd)->pmd_huge_pte)
2066
2067 #else
2068
2069 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2070 {
2071         return &mm->page_table_lock;
2072 }
2073
2074 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page) { return true; }
2075 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page) {}
2076
2077 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
2078
2079 #endif
2080
2081 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2082 {
2083         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
2084         spin_lock(ptl);
2085         return ptl;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
2090  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
2091  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
2092  * which need to be converted from page_table_lock.
2093  */
2094 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2095 {
2096         return &mm->page_table_lock;
2097 }
2098
2099 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2100 {
2101         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
2102
2103         spin_lock(ptl);
2104         return ptl;
2105 }
2106
2107 extern void __init pagecache_init(void);
2108 extern void free_area_init(unsigned long * zones_size);
2109 extern void __init free_area_init_node(int nid, unsigned long * zones_size,
2110                 unsigned long zone_start_pfn, unsigned long *zholes_size);
2111 extern void free_initmem(void);
2112
2113 /*
2114  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
2115  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
2116  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
2117  * Return pages freed into the buddy system.
2118  */
2119 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
2120                                         int poison, const char *s);
2121
2122 #ifdef  CONFIG_HIGHMEM
2123 /*
2124  * Free a highmem page into the buddy system, adjusting totalhigh_pages
2125  * and totalram_pages.
2126  */
2127 extern void free_highmem_page(struct page *page);
2128 #endif
2129
2130 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
2131 extern void mem_init_print_info(const char *str);
2132
2133 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
2134
2135 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
2136 static inline void __free_reserved_page(struct page *page)
2137 {
2138         ClearPageReserved(page);
2139         init_page_count(page);
2140         __free_page(page);
2141 }
2142
2143 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
2144 {
2145         __free_reserved_page(page);
2146         adjust_managed_page_count(page, 1);
2147 }
2148
2149 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
2150 {
2151         SetPageReserved(page);
2152         adjust_managed_page_count(page, -1);
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
2157  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
2158  * range [0, UCHAR_MAX].
2159  * Return pages freed into the buddy system.
2160  */
2161 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
2162 {
2163         extern char __init_begin[], __init_end[];
2164
2165         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
2166                                   poison, "unused kernel");
2167 }
2168
2169 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
2170 {
2171         int nid;
2172         unsigned long phys_pages = 0;
2173
2174         for_each_online_node(nid)
2175                 phys_pages += node_present_pages(nid);
2176
2177         return phys_pages;
2178 }
2179
2180 #ifdef CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP
2181 /*
2182  * With CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP set, an architecture may initialise its
2183  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in a more
2184  * architecture independent manner. This is a substitute for creating the
2185  * zone_sizes[] and zholes_size[] arrays and passing them to
2186  * free_area_init_node()
2187  *
2188  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
2189  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
2190  * free_area_init_nodes() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
2191  * usage, an architecture is expected to do something like
2192  *
2193  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
2194  *                                                       max_highmem_pfn};
2195  * for_each_valid_physical_page_range()
2196  *      memblock_add_node(base, size, nid)
2197  * free_area_init_nodes(max_zone_pfns);
2198  *
2199  * free_bootmem_with_active_regions() calls free_bootmem_node() for each
2200  * registered physical page range.  Similarly
2201  * sparse_memory_present_with_active_regions() calls memory_present() for
2202  * each range when SPARSEMEM is enabled.
2203  *
2204  * See mm/page_alloc.c for more information on each function exposed by
2205  * CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP.
2206  */
2207 extern void free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn);
2208 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
2209 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
2210                                                 unsigned long end_pfn);
2211 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2212                                                 unsigned long end_pfn);
2213 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2214                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
2215 extern unsigned long find_min_pfn_with_active_regions(void);
2216 extern void free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2217                                                 unsigned long max_low_pfn);
2218 extern void sparse_memory_present_with_active_regions(int nid);
2219
2220 #endif /* CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP */
2221
2222 #if !defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP) && \
2223     !defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID)
2224 static inline int __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
2225                                         struct mminit_pfnnid_cache *state)
2226 {
2227         return 0;
2228 }
2229 #else
2230 /* please see mm/page_alloc.c */
2231 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
2232 /* there is a per-arch backend function. */
2233 extern int __meminit __early_pfn_to_nid(unsigned long pfn,
2234                                         struct mminit_pfnnid_cache *state);
2235 #endif
2236
2237 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
2238 extern void memmap_init_zone(unsigned long, int, unsigned long, unsigned long,
2239                 enum memmap_context, struct vmem_altmap *);
2240 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
2241 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
2242 extern void mem_init(void);
2243 extern void __init mmap_init(void);
2244 extern void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask);
2245 extern long si_mem_available(void);
2246 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
2247 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
2248 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
2249 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
2250 #endif
2251
2252 extern __printf(3, 4)
2253 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
2254
2255 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
2256
2257 /* page_alloc.c */
2258 extern int min_free_kbytes;
2259 extern int watermark_boost_factor;
2260 extern int watermark_scale_factor;
2261
2262 /* nommu.c */
2263 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
2264 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
2265
2266 /* interval_tree.c */
2267 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
2268                               struct rb_root_cached *root);
2269 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
2270                                     struct vm_area_struct *prev,
2271                                     struct rb_root_cached *root);
2272 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
2273                               struct rb_root_cached *root);
2274 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2275                                 unsigned long start, unsigned long last);
2276 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
2277                                 unsigned long start, unsigned long last);
2278
2279 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
2280         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
2281              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
2282
2283 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
2284                                    struct rb_root_cached *root);
2285 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
2286                                    struct rb_root_cached *root);
2287 struct anon_vma_chain *
2288 anon_vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2289                                   unsigned long start, unsigned long last);
2290 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
2291         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
2292 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
2293 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
2294 #endif
2295
2296 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
2297         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
2298              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
2299
2300 /* mmap.c */
2301 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
2302 extern int __vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2303         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert,
2304         struct vm_area_struct *expand);
2305 static inline int vma_adjust(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2306         unsigned long end, pgoff_t pgoff, struct vm_area_struct *insert)
2307 {
2308         return __vma_adjust(vma, start, end, pgoff, insert, NULL);
2309 }
2310 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct mm_struct *,
2311         struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr, unsigned long end,
2312         unsigned long vm_flags, struct anon_vma *, struct file *, pgoff_t,
2313         struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx);
2314 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
2315 extern int __split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2316         unsigned long addr, int new_below);
2317 extern int split_vma(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2318         unsigned long addr, int new_below);
2319 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
2320 extern void __vma_link_rb(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
2321         struct rb_node **, struct rb_node *);
2322 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
2323 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
2324         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
2325         bool *need_rmap_locks);
2326 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
2327
2328 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
2329                                     unsigned long new,
2330                                     unsigned long start,
2331                                     unsigned long end_data,
2332                                     unsigned long start_data)
2333 {
2334         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
2335                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
2336                         return -ENOSPC;
2337         }
2338
2339         return 0;
2340 }
2341
2342 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
2343 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
2344
2345 extern void set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2346 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
2347 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
2348
2349 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
2350 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
2351
2352 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
2353                                    const struct vm_special_mapping *sm);
2354 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2355                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2356                                    unsigned long flags,
2357                                    const struct vm_special_mapping *spec);
2358 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
2359 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2360                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2361                                    unsigned long flags, struct page **pages);
2362
2363 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top);
2364
2365 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2366
2367 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
2368         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
2369         struct list_head *uf);
2370 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
2371         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2372         vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff, unsigned long *populate,
2373         struct list_head *uf);
2374 extern int __do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
2375                        struct list_head *uf, bool downgrade);
2376 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
2377                      struct list_head *uf);
2378 extern int do_madvise(unsigned long start, size_t len_in, int behavior);
2379
2380 static inline unsigned long
2381 do_mmap_pgoff(struct file *file, unsigned long addr,
2382         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2383         unsigned long pgoff, unsigned long *populate,
2384         struct list_head *uf)
2385 {
2386         return do_mmap(file, addr, len, prot, flags, 0, pgoff, populate, uf);
2387 }
2388
2389 #ifdef CONFIG_MMU
2390 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
2391                          int ignore_errors);
2392 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
2393 {
2394         /* Ignore errors */
2395         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
2396 }
2397 #else
2398 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
2399 #endif
2400
2401 /* These take the mm semaphore themselves */
2402 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
2403 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2404 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
2405 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
2406         unsigned long, unsigned long,
2407         unsigned long, unsigned long);
2408
2409 struct vm_unmapped_area_info {
2410 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
2411         unsigned long flags;
2412         unsigned long length;
2413         unsigned long low_limit;
2414         unsigned long high_limit;
2415         unsigned long align_mask;
2416         unsigned long align_offset;
2417 };
2418
2419 extern unsigned long unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
2420 extern unsigned long unmapped_area_topdown(struct vm_unmapped_area_info *info);
2421
2422 /*
2423  * Search for an unmapped address range.
2424  *
2425  * We are looking for a range that:
2426  * - does not intersect with any VMA;
2427  * - is contained within the [low_limit, high_limit) interval;
2428  * - is at least the desired size.
2429  * - satisfies (begin_addr & align_mask) == (align_offset & align_mask)
2430  */
2431 static inline unsigned long
2432 vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info)
2433 {
2434         if (info->flags & VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN)
2435                 return unmapped_area_topdown(info);
2436         else
2437                 return unmapped_area(info);
2438 }
2439
2440 /* truncate.c */
2441 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
2442 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
2443                                        loff_t lstart, loff_t lend);
2444 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
2445
2446 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
2447 extern vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
2448 extern void filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2449                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
2450 extern vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
2451
2452 /* mm/page-writeback.c */
2453 int __must_check write_one_page(struct page *page);
2454 void task_dirty_inc(struct task_struct *tsk);
2455
2456 /* readahead.c */
2457 #define VM_READAHEAD_PAGES      (SZ_128K / PAGE_SIZE)
2458
2459 int force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping, struct file *filp,
2460                         pgoff_t offset, unsigned long nr_to_read);
2461
2462 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
2463                                struct file_ra_state *ra,
2464                                struct file *filp,
2465                                pgoff_t offset,
2466                                unsigned long size);
2467
2468 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
2469                                 struct file_ra_state *ra,
2470                                 struct file *filp,
2471                                 struct page *pg,
2472                                 pgoff_t offset,
2473                                 unsigned long size);
2474
2475 extern unsigned long stack_guard_gap;
2476 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
2477 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2478
2479 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to to grow downwards at some places */
2480 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
2481                 unsigned long address);
2482 #if VM_GROWSUP
2483 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
2484 #else
2485   #define expand_upwards(vma, address) (0)
2486 #endif
2487
2488 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
2489 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
2490 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
2491                                              struct vm_area_struct **pprev);
2492
2493 /* Look up the first VMA which intersects the interval start_addr..end_addr-1,
2494    NULL if none.  Assume start_addr < end_addr. */
2495 static inline struct vm_area_struct * find_vma_intersection(struct mm_struct * mm, unsigned long start_addr, unsigned long end_addr)
2496 {
2497         struct vm_area_struct * vma = find_vma(mm,start_addr);
2498
2499         if (vma && end_addr <= vma->vm_start)
2500                 vma = NULL;
2501         return vma;
2502 }
2503
2504 static inline unsigned long vm_start_gap(struct vm_area_struct *vma)
2505 {
2506         unsigned long vm_start = vma->vm_start;
2507
2508         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) {
2509                 vm_start -= stack_guard_gap;
2510                 if (vm_start > vma->vm_start)
2511                         vm_start = 0;
2512         }
2513         return vm_start;
2514 }
2515
2516 static inline unsigned long vm_end_gap(struct vm_area_struct *vma)
2517 {
2518         unsigned long vm_end = vma->vm_end;
2519
2520         if (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) {
2521                 vm_end += stack_guard_gap;
2522                 if (vm_end < vma->vm_end)
2523                         vm_end = -PAGE_SIZE;
2524         }
2525         return vm_end;
2526 }
2527
2528 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2529 {
2530         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2531 }
2532
2533 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
2534 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
2535                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
2536 {
2537         struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, vm_start);
2538
2539         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
2540                 vma = NULL;
2541
2542         return vma;
2543 }
2544
2545 static inline bool range_in_vma(struct vm_area_struct *vma,
2546                                 unsigned long start, unsigned long end)
2547 {
2548         return (vma && vma->vm_start <= start && end <= vma->vm_end);
2549 }
2550
2551 #ifdef CONFIG_MMU
2552 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
2553 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
2554 #else
2555 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
2556 {
2557         return __pgprot(0);
2558 }
2559 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
2560 {
2561         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
2562 }
2563 #endif
2564
2565 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2566 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
2567                         unsigned long start, unsigned long end);
2568 #endif
2569
2570 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
2571 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
2572                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
2573 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
2574 int vm_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
2575                                 unsigned long num);
2576 int vm_map_pages_zero(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
2577                                 unsigned long num);
2578 vm_fault_t vmf_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2579                         unsigned long pfn);
2580 vm_fault_t vmf_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2581                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
2582 vm_fault_t vmf_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2583                         pfn_t pfn);
2584 vm_fault_t vmf_insert_mixed_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2585                         pfn_t pfn, pgprot_t pgprot);
2586 vm_fault_t vmf_insert_mixed_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
2587                 unsigned long addr, pfn_t pfn);
2588 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
2589
2590 static inline vm_fault_t vmf_insert_page(struct vm_area_struct *vma,
2591                                 unsigned long addr, struct page *page)
2592 {
2593         int err = vm_insert_page(vma, addr, page);
2594
2595         if (err == -ENOMEM)
2596                 return VM_FAULT_OOM;
2597         if (err < 0 && err != -EBUSY)
2598                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2599
2600         return VM_FAULT_NOPAGE;
2601 }
2602
2603 static inline vm_fault_t vmf_error(int err)
2604 {
2605         if (err == -ENOMEM)
2606                 return VM_FAULT_OOM;
2607         return VM_FAULT_SIGBUS;
2608 }
2609
2610 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2611                          unsigned int foll_flags);
2612
2613 #define FOLL_WRITE      0x01    /* check pte is writable */
2614 #define FOLL_TOUCH      0x02    /* mark page accessed */
2615 #define FOLL_GET        0x04    /* do get_page on page */
2616 #define FOLL_DUMP       0x08    /* give error on hole if it would be zero */
2617 #define FOLL_FORCE      0x10    /* get_user_pages read/write w/o permission */
2618 #define FOLL_NOWAIT     0x20    /* if a disk transfer is needed, start the IO
2619                                  * and return without waiting upon it */
2620 #define FOLL_POPULATE   0x40    /* fault in page */
2621 #define FOLL_SPLIT      0x80    /* don't return transhuge pages, split them */
2622 #define FOLL_HWPOISON   0x100   /* check page is hwpoisoned */
2623 #define FOLL_NUMA       0x200   /* force NUMA hinting page fault */
2624 #define FOLL_MIGRATION  0x400   /* wait for page to replace migration entry */
2625 #define FOLL_TRIED      0x800   /* a retry, previous pass started an IO */
2626 #define FOLL_MLOCK      0x1000  /* lock present pages */
2627 #define FOLL_REMOTE     0x2000  /* we are working on non-current tsk/mm */
2628 #define FOLL_COW        0x4000  /* internal GUP flag */
2629 #define FOLL_ANON       0x8000  /* don't do file mappings */
2630 #define FOLL_LONGTERM   0x10000 /* mapping lifetime is indefinite: see below */
2631 #define FOLL_SPLIT_PMD  0x20000 /* split huge pmd before returning */
2632 #define FOLL_PIN        0x40000 /* pages must be released via unpin_user_page */
2633
2634 /*
2635  * FOLL_PIN and FOLL_LONGTERM may be used in various combinations with each
2636  * other. Here is what they mean, and how to use them:
2637  *
2638  * FOLL_LONGTERM indicates that the page will be held for an indefinite time
2639  * period _often_ under userspace control.  This is in contrast to
2640  * iov_iter_get_pages(), whose usages are transient.
2641  *
2642  * FIXME: For pages which are part of a filesystem, mappings are subject to the
2643  * lifetime enforced by the filesystem and we need guarantees that longterm
2644  * users like RDMA and V4L2 only establish mappings which coordinate usage with
2645  * the filesystem.  Ideas for this coordination include revoking the longterm
2646  * pin, delaying writeback, bounce buffer page writeback, etc.  As FS DAX was
2647  * added after the problem with filesystems was found FS DAX VMAs are
2648  * specifically failed.  Filesystem pages are still subject to bugs and use of
2649  * FOLL_LONGTERM should be avoided on those pages.
2650  *
2651  * FIXME: Also NOTE that FOLL_LONGTERM is not supported in every GUP call.
2652  * Currently only get_user_pages() and get_user_pages_fast() support this flag
2653  * and calls to get_user_pages_[un]locked are specifically not allowed.  This
2654  * is due to an incompatibility with the FS DAX check and
2655  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
2656  *
2657  * In the CMA case: long term pins in a CMA region would unnecessarily fragment
2658  * that region.  And so, CMA attempts to migrate the page before pinning, when
2659  * FOLL_LONGTERM is specified.
2660  *
2661  * FOLL_PIN indicates that a special kind of tracking (not just page->_refcount,
2662  * but an additional pin counting system) will be invoked. This is intended for
2663  * anything that gets a page reference and then touches page data (for example,
2664  * Direct IO). This lets the filesystem know that some non-file-system entity is
2665  * potentially changing the pages' data. In contrast to FOLL_GET (whose pages
2666  * are released via put_page()), FOLL_PIN pages must be released, ultimately, by
2667  * a call to unpin_user_page().
2668  *
2669  * FOLL_PIN is similar to FOLL_GET: both of these pin pages. They use different
2670  * and separate refcounting mechanisms, however, and that means that each has
2671  * its own acquire and release mechanisms:
2672  *
2673  *     FOLL_GET: get_user_pages*() to acquire, and put_page() to release.
2674  *
2675  *     FOLL_PIN: pin_user_pages*() to acquire, and unpin_user_pages to release.
2676  *
2677  * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive for a given function call.
2678  * (The underlying pages may experience both FOLL_GET-based and FOLL_PIN-based
2679  * calls applied to them, and that's perfectly OK. This is a constraint on the
2680  * callers, not on the pages.)
2681  *
2682  * FOLL_PIN should be set internally by the pin_user_pages*() APIs, never
2683  * directly by the caller. That's in order to help avoid mismatches when
2684  * releasing pages: get_user_pages*() pages must be released via put_page(),
2685  * while pin_user_pages*() pages must be released via unpin_user_page().
2686  *
2687  * Please see Documentation/vm/pin_user_pages.rst for more information.
2688  */
2689
2690 static inline int vm_fault_to_errno(vm_fault_t vm_fault, int foll_flags)
2691 {
2692         if (vm_fault & VM_FAULT_OOM)
2693                 return -ENOMEM;
2694         if (vm_fault & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
2695                 return (foll_flags & FOLL_HWPOISON) ? -EHWPOISON : -EFAULT;
2696         if (vm_fault & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
2697                 return -EFAULT;
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data);
2702 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2703                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
2704 extern int apply_to_existing_page_range(struct mm_struct *mm,
2705                                    unsigned long address, unsigned long size,
2706                                    pte_fn_t fn, void *data);
2707
2708 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2709 extern bool page_poisoning_enabled(void);
2710 extern void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2711 #else
2712 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
2713 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages,
2714                                         int enable) { }
2715 #endif
2716
2717 #ifdef CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON
2718 DECLARE_STATIC_KEY_TRUE(init_on_alloc);
2719 #else
2720 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(init_on_alloc);
2721 #endif
2722 static inline bool want_init_on_alloc(gfp_t flags)
2723 {
2724         if (static_branch_unlikely(&init_on_alloc) &&
2725             !page_poisoning_enabled())
2726                 return true;
2727         return flags & __GFP_ZERO;
2728 }
2729
2730 #ifdef CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON
2731 DECLARE_STATIC_KEY_TRUE(init_on_free);
2732 #else
2733 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(init_on_free);
2734 #endif
2735 static inline bool want_init_on_free(void)
2736 {
2737         return static_branch_unlikely(&init_on_free) &&
2738                !page_poisoning_enabled();
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2742 extern void init_debug_pagealloc(void);
2743 #else
2744 static inline void init_debug_pagealloc(void) {}
2745 #endif
2746 extern bool _debug_pagealloc_enabled_early;
2747 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_pagealloc_enabled);
2748
2749 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
2750 {
2751         return IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) &&
2752                 _debug_pagealloc_enabled_early;
2753 }
2754
2755 /*
2756  * For use in fast paths after init_debug_pagealloc() has run, or when a
2757  * false negative result is not harmful when called too early.
2758  */
2759 static inline bool debug_pagealloc_enabled_static(void)
2760 {
2761         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC))
2762                 return false;
2763
2764         return static_branch_unlikely(&_debug_pagealloc_enabled);
2765 }
2766
2767 #if defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) || defined(CONFIG_ARCH_HAS_SET_DIRECT_MAP)
2768 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
2769
2770 /*
2771  * When called in DEBUG_PAGEALLOC context, the call should most likely be
2772  * guarded by debug_pagealloc_enabled() or debug_pagealloc_enabled_static()
2773  */
2774 static inline void
2775 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
2776 {
2777         __kernel_map_pages(page, numpages, enable);
2778 }
2779 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2780 extern bool kernel_page_present(struct page *page);
2781 #endif  /* CONFIG_HIBERNATION */
2782 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC || CONFIG_ARCH_HAS_SET_DIRECT_MAP */
2783 static inline void
2784 kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable) {}
2785 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
2786 static inline bool kernel_page_present(struct page *page) { return true; }
2787 #endif  /* CONFIG_HIBERNATION */
2788 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC || CONFIG_ARCH_HAS_SET_DIRECT_MAP */
2789
2790 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
2791 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
2792 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
2793 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
2794 #else
2795 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
2796 {
2797         return NULL;
2798 }
2799 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
2800 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
2801 {
2802         return 0;
2803 }
2804 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
2805
2806 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
2807
2808 #ifdef CONFIG_SYSCTL
2809 extern int sysctl_drop_caches;
2810 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
2811                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
2812 #endif
2813
2814 void drop_slab(void);
2815 void drop_slab_node(int nid);
2816
2817 #ifndef CONFIG_MMU
2818 #define randomize_va_space 0
2819 #else
2820 extern int randomize_va_space;
2821 #endif
2822
2823 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
2824 #ifdef CONFIG_MMU
2825 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
2826 #else
2827 static inline void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip)
2828 {
2829 }
2830 #endif
2831
2832 void *sparse_buffer_alloc(unsigned long size);
2833 struct page * __populate_section_memmap(unsigned long pfn,
2834                 unsigned long nr_pages, int nid, struct vmem_altmap *altmap);
2835 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
2836 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
2837 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
2838 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
2839 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node);
2840 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
2841 struct vmem_altmap;
2842 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node);
2843 void *altmap_alloc_block_buf(unsigned long size, struct vmem_altmap *altmap);
2844 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
2845 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
2846                                int node);
2847 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
2848                 struct vmem_altmap *altmap);
2849 void vmemmap_populate_print_last(void);
2850 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2851 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end,
2852                 struct vmem_altmap *altmap);
2853 #endif
2854 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
2855                                   unsigned long nr_pages);
2856
2857 enum mf_flags {
2858         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
2859         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
2860         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
2861         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
2862 };
2863 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int flags);
2864 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags);
2865 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
2866 extern int get_hwpoison_page(struct page *page);
2867 #define put_hwpoison_page(page) put_page(page)
2868 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
2869 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
2870 extern void shake_page(struct page *p, int access);
2871 extern atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly;
2872 extern int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags);
2873
2874
2875 /*
2876  * Error handlers for various types of pages.
2877  */
2878 enum mf_result {
2879         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
2880         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
2881         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
2882         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
2883 };
2884
2885 enum mf_action_page_type {
2886         MF_MSG_KERNEL,
2887         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
2888         MF_MSG_SLAB,
2889         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
2890         MF_MSG_POISONED_HUGE,
2891         MF_MSG_HUGE,
2892         MF_MSG_FREE_HUGE,
2893         MF_MSG_NON_PMD_HUGE,
2894         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
2895         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
2896         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
2897         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
2898         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
2899         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
2900         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
2901         MF_MSG_DIRTY_LRU,
2902         MF_MSG_CLEAN_LRU,
2903         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
2904         MF_MSG_BUDDY,
2905         MF_MSG_BUDDY_2ND,
2906         MF_MSG_DAX,
2907         MF_MSG_UNKNOWN,
2908 };
2909
2910 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
2911 extern void clear_huge_page(struct page *page,
2912                             unsigned long addr_hint,
2913                             unsigned int pages_per_huge_page);
2914 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
2915                                 unsigned long addr_hint,
2916                                 struct vm_area_struct *vma,
2917                                 unsigned int pages_per_huge_page);
2918 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
2919                                 const void __user *usr_src,
2920                                 unsigned int pages_per_huge_page,
2921                                 bool allow_pagefault);
2922 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
2923
2924 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2925 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
2926 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_guardpage_enabled);
2927
2928 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
2929 {
2930         return _debug_guardpage_minorder;
2931 }
2932
2933 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
2934 {
2935         return static_branch_unlikely(&_debug_guardpage_enabled);
2936 }
2937
2938 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
2939 {
2940         if (!debug_guardpage_enabled())
2941                 return false;
2942
2943         return PageGuard(page);
2944 }
2945 #else
2946 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
2947 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
2948 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
2949 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
2950
2951 #if MAX_NUMNODES > 1
2952 void __init setup_nr_node_ids(void);
2953 #else
2954 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
2955 #endif
2956
2957 extern int memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2);
2958
2959 static inline int pages_identical(struct page *page1, struct page *page2)
2960 {
2961         return !memcmp_pages(page1, page2);
2962 }
2963
2964 #ifdef CONFIG_MAPPING_DIRTY_HELPERS
2965 unsigned long clean_record_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
2966                                                 pgoff_t first_index, pgoff_t nr,
2967                                                 pgoff_t bitmap_pgoff,
2968                                                 unsigned long *bitmap,
2969                                                 pgoff_t *start,
2970                                                 pgoff_t *end);
2971
2972 unsigned long wp_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
2973                                       pgoff_t first_index, pgoff_t nr);
2974 #endif
2975
2976 #endif /* __KERNEL__ */
2977 #endif /* _LINUX_MM_H */