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