mm: remove unused vmf_insert_mixed_prot()
[linux-block.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 #include <linux/mmdebug.h>
7 #include <linux/gfp.h>
8 #include <linux/bug.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/mmzone.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/atomic.h>
13 #include <linux/debug_locks.h>
14 #include <linux/mm_types.h>
15 #include <linux/mmap_lock.h>
16 #include <linux/range.h>
17 #include <linux/pfn.h>
18 #include <linux/percpu-refcount.h>
19 #include <linux/bit_spinlock.h>
20 #include <linux/shrinker.h>
21 #include <linux/resource.h>
22 #include <linux/page_ext.h>
23 #include <linux/err.h>
24 #include <linux/page-flags.h>
25 #include <linux/page_ref.h>
26 #include <linux/overflow.h>
27 #include <linux/sizes.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/pgtable.h>
30 #include <linux/kasan.h>
31 #include <linux/memremap.h>
32
33 struct mempolicy;
34 struct anon_vma;
35 struct anon_vma_chain;
36 struct user_struct;
37 struct pt_regs;
38
39 extern int sysctl_page_lock_unfairness;
40
41 void mm_core_init(void);
42 void init_mm_internals(void);
43
44 #ifndef CONFIG_NUMA             /* Don't use mapnrs, do it properly */
45 extern unsigned long max_mapnr;
46
47 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
48 {
49         max_mapnr = limit;
50 }
51 #else
52 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
53 #endif
54
55 extern atomic_long_t _totalram_pages;
56 static inline unsigned long totalram_pages(void)
57 {
58         return (unsigned long)atomic_long_read(&_totalram_pages);
59 }
60
61 static inline void totalram_pages_inc(void)
62 {
63         atomic_long_inc(&_totalram_pages);
64 }
65
66 static inline void totalram_pages_dec(void)
67 {
68         atomic_long_dec(&_totalram_pages);
69 }
70
71 static inline void totalram_pages_add(long count)
72 {
73         atomic_long_add(count, &_totalram_pages);
74 }
75
76 extern void * high_memory;
77 extern int page_cluster;
78 extern const int page_cluster_max;
79
80 #ifdef CONFIG_SYSCTL
81 extern int sysctl_legacy_va_layout;
82 #else
83 #define sysctl_legacy_va_layout 0
84 #endif
85
86 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
87 extern const int mmap_rnd_bits_min;
88 extern const int mmap_rnd_bits_max;
89 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
90 #endif
91 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
92 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
93 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
94 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
95 #endif
96
97 #include <asm/page.h>
98 #include <asm/processor.h>
99
100 /*
101  * Architectures that support memory tagging (assigning tags to memory regions,
102  * embedding these tags into addresses that point to these memory regions, and
103  * checking that the memory and the pointer tags match on memory accesses)
104  * redefine this macro to strip tags from pointers.
105  * It's defined as noop for architectures that don't support memory tagging.
106  */
107 #ifndef untagged_addr
108 #define untagged_addr(addr) (addr)
109 #endif
110
111 #ifndef __pa_symbol
112 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
113 #endif
114
115 #ifndef page_to_virt
116 #define page_to_virt(x) __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(x)))
117 #endif
118
119 #ifndef lm_alias
120 #define lm_alias(x)     __va(__pa_symbol(x))
121 #endif
122
123 /*
124  * To prevent common memory management code establishing
125  * a zero page mapping on a read fault.
126  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
127  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
128  * related to the physical page in case of virtualization.
129  */
130 #ifndef mm_forbids_zeropage
131 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
132 #endif
133
134 /*
135  * On some architectures it is expensive to call memset() for small sizes.
136  * If an architecture decides to implement their own version of
137  * mm_zero_struct_page they should wrap the defines below in a #ifndef and
138  * define their own version of this macro in <asm/pgtable.h>
139  */
140 #if BITS_PER_LONG == 64
141 /* This function must be updated when the size of struct page grows above 96
142  * or reduces below 56. The idea that compiler optimizes out switch()
143  * statement, and only leaves move/store instructions. Also the compiler can
144  * combine write statements if they are both assignments and can be reordered,
145  * this can result in several of the writes here being dropped.
146  */
147 #define mm_zero_struct_page(pp) __mm_zero_struct_page(pp)
148 static inline void __mm_zero_struct_page(struct page *page)
149 {
150         unsigned long *_pp = (void *)page;
151
152          /* Check that struct page is either 56, 64, 72, 80, 88 or 96 bytes */
153         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) & 7);
154         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) < 56);
155         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) > 96);
156
157         switch (sizeof(struct page)) {
158         case 96:
159                 _pp[11] = 0;
160                 fallthrough;
161         case 88:
162                 _pp[10] = 0;
163                 fallthrough;
164         case 80:
165                 _pp[9] = 0;
166                 fallthrough;
167         case 72:
168                 _pp[8] = 0;
169                 fallthrough;
170         case 64:
171                 _pp[7] = 0;
172                 fallthrough;
173         case 56:
174                 _pp[6] = 0;
175                 _pp[5] = 0;
176                 _pp[4] = 0;
177                 _pp[3] = 0;
178                 _pp[2] = 0;
179                 _pp[1] = 0;
180                 _pp[0] = 0;
181         }
182 }
183 #else
184 #define mm_zero_struct_page(pp)  ((void)memset((pp), 0, sizeof(struct page)))
185 #endif
186
187 /*
188  * Default maximum number of active map areas, this limits the number of vmas
189  * per mm struct. Users can overwrite this number by sysctl but there is a
190  * problem.
191  *
192  * When a program's coredump is generated as ELF format, a section is created
193  * per a vma. In ELF, the number of sections is represented in unsigned short.
194  * This means the number of sections should be smaller than 65535 at coredump.
195  * Because the kernel adds some informative sections to a image of program at
196  * generating coredump, we need some margin. The number of extra sections is
197  * 1-3 now and depends on arch. We use "5" as safe margin, here.
198  *
199  * ELF extended numbering allows more than 65535 sections, so 16-bit bound is
200  * not a hard limit any more. Although some userspace tools can be surprised by
201  * that.
202  */
203 #define MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN        (5)
204 #define DEFAULT_MAX_MAP_COUNT   (USHRT_MAX - MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN)
205
206 extern int sysctl_max_map_count;
207
208 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
209 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
210
211 extern int sysctl_overcommit_memory;
212 extern int sysctl_overcommit_ratio;
213 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
214
215 int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
216                 loff_t *);
217 int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
218                 loff_t *);
219 int overcommit_policy_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
220                 loff_t *);
221
222 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
223 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
224 #define folio_page_idx(folio, p)        (page_to_pfn(p) - folio_pfn(folio))
225 #else
226 #define nth_page(page,n) ((page) + (n))
227 #define folio_page_idx(folio, p)        ((p) - &(folio)->page)
228 #endif
229
230 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
231 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
232
233 /* to align the pointer to the (prev) page boundary */
234 #define PAGE_ALIGN_DOWN(addr) ALIGN_DOWN(addr, PAGE_SIZE)
235
236 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
237 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)(addr), PAGE_SIZE)
238
239 #define lru_to_page(head) (list_entry((head)->prev, struct page, lru))
240 static inline struct folio *lru_to_folio(struct list_head *head)
241 {
242         return list_entry((head)->prev, struct folio, lru);
243 }
244
245 void setup_initial_init_mm(void *start_code, void *end_code,
246                            void *end_data, void *brk);
247
248 /*
249  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
250  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
251  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
252  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
253  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
254  * mmap() functions).
255  */
256
257 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *);
258 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *);
259 void vm_area_free(struct vm_area_struct *);
260
261 #ifndef CONFIG_MMU
262 extern struct rb_root nommu_region_tree;
263 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
264
265 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
266 #endif
267
268 /*
269  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
270  * When changing, update also include/trace/events/mmflags.h
271  */
272 #define VM_NONE         0x00000000
273
274 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
275 #define VM_WRITE        0x00000002
276 #define VM_EXEC         0x00000004
277 #define VM_SHARED       0x00000008
278
279 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
280 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
281 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
282 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
283 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
284
285 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
286 #ifdef CONFIG_MMU
287 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
288 #else /* CONFIG_MMU */
289 #define VM_MAYOVERLAY   0x00000200      /* nommu: R/O MAP_PRIVATE mapping that might overlay a file mapping */
290 #define VM_UFFD_MISSING 0
291 #endif /* CONFIG_MMU */
292 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
293 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
294
295 #define VM_LOCKED       0x00002000
296 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
297
298                                         /* Used by sys_madvise() */
299 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
300 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
301
302 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
303 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
304 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
305 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
306 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
307 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
308 #define VM_SYNC         0x00800000      /* Synchronous page faults */
309 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
310 #define VM_WIPEONFORK   0x02000000      /* Wipe VMA contents in child. */
311 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
312
313 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
314 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
315 #else
316 # define VM_SOFTDIRTY   0
317 #endif
318
319 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
320 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
321 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
322 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
323
324 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS
325 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_0      32      /* bit only usable on 64-bit architectures */
326 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_1      33      /* bit only usable on 64-bit architectures */
327 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_2      34      /* bit only usable on 64-bit architectures */
328 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_3      35      /* bit only usable on 64-bit architectures */
329 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_4      36      /* bit only usable on 64-bit architectures */
330 #define VM_HIGH_ARCH_0  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_0)
331 #define VM_HIGH_ARCH_1  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_1)
332 #define VM_HIGH_ARCH_2  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_2)
333 #define VM_HIGH_ARCH_3  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_3)
334 #define VM_HIGH_ARCH_4  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_4)
335 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS */
336
337 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS
338 # define VM_PKEY_SHIFT  VM_HIGH_ARCH_BIT_0
339 # define VM_PKEY_BIT0   VM_HIGH_ARCH_0  /* A protection key is a 4-bit value */
340 # define VM_PKEY_BIT1   VM_HIGH_ARCH_1  /* on x86 and 5-bit value on ppc64   */
341 # define VM_PKEY_BIT2   VM_HIGH_ARCH_2
342 # define VM_PKEY_BIT3   VM_HIGH_ARCH_3
343 #ifdef CONFIG_PPC
344 # define VM_PKEY_BIT4  VM_HIGH_ARCH_4
345 #else
346 # define VM_PKEY_BIT4  0
347 #endif
348 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS */
349
350 #if defined(CONFIG_X86)
351 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
352 #elif defined(CONFIG_PPC)
353 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
354 #elif defined(CONFIG_PARISC)
355 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
356 #elif defined(CONFIG_IA64)
357 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
358 #elif defined(CONFIG_SPARC64)
359 # define VM_SPARC_ADI   VM_ARCH_1       /* Uses ADI tag for access control */
360 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_SPARC_ADI
361 #elif defined(CONFIG_ARM64)
362 # define VM_ARM64_BTI   VM_ARCH_1       /* BTI guarded page, a.k.a. GP bit */
363 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_ARM64_BTI
364 #elif !defined(CONFIG_MMU)
365 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
366 #endif
367
368 #if defined(CONFIG_ARM64_MTE)
369 # define VM_MTE         VM_HIGH_ARCH_0  /* Use Tagged memory for access control */
370 # define VM_MTE_ALLOWED VM_HIGH_ARCH_1  /* Tagged memory permitted */
371 #else
372 # define VM_MTE         VM_NONE
373 # define VM_MTE_ALLOWED VM_NONE
374 #endif
375
376 #ifndef VM_GROWSUP
377 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
378 #endif
379
380 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR
381 # define VM_UFFD_MINOR_BIT      37
382 # define VM_UFFD_MINOR          BIT(VM_UFFD_MINOR_BIT)  /* UFFD minor faults */
383 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR */
384 # define VM_UFFD_MINOR          VM_NONE
385 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR */
386
387 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
388 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
389
390 #define TASK_EXEC ((current->personality & READ_IMPLIES_EXEC) ? VM_EXEC : 0)
391
392 /* Common data flag combinations */
393 #define VM_DATA_FLAGS_TSK_EXEC  (VM_READ | VM_WRITE | TASK_EXEC | \
394                                  VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
395 #define VM_DATA_FLAGS_NON_EXEC  (VM_READ | VM_WRITE | VM_MAYREAD | \
396                                  VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
397 #define VM_DATA_FLAGS_EXEC      (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC | \
398                                  VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
399
400 #ifndef VM_DATA_DEFAULT_FLAGS           /* arch can override this */
401 #define VM_DATA_DEFAULT_FLAGS  VM_DATA_FLAGS_EXEC
402 #endif
403
404 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
405 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
406 #endif
407
408 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
409 #define VM_STACK        VM_GROWSUP
410 #else
411 #define VM_STACK        VM_GROWSDOWN
412 #endif
413
414 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_STACK | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
415
416 /* VMA basic access permission flags */
417 #define VM_ACCESS_FLAGS (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC)
418
419
420 /*
421  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
422  */
423 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
424
425 /* This mask prevents VMA from being scanned with khugepaged */
426 #define VM_NO_KHUGEPAGED (VM_SPECIAL | VM_HUGETLB)
427
428 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
429 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
430
431 /* This mask represents all the VMA flag bits used by mlock */
432 #define VM_LOCKED_MASK  (VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT)
433
434 /* Arch-specific flags to clear when updating VM flags on protection change */
435 #ifndef VM_ARCH_CLEAR
436 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_NONE
437 #endif
438 #define VM_FLAGS_CLEAR  (ARCH_VM_PKEY_FLAGS | VM_ARCH_CLEAR)
439
440 /*
441  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
442  * low four bits) to a page protection mask..
443  */
444
445 /*
446  * The default fault flags that should be used by most of the
447  * arch-specific page fault handlers.
448  */
449 #define FAULT_FLAG_DEFAULT  (FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | \
450                              FAULT_FLAG_KILLABLE | \
451                              FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE)
452
453 /**
454  * fault_flag_allow_retry_first - check ALLOW_RETRY the first time
455  * @flags: Fault flags.
456  *
457  * This is mostly used for places where we want to try to avoid taking
458  * the mmap_lock for too long a time when waiting for another condition
459  * to change, in which case we can try to be polite to release the
460  * mmap_lock in the first round to avoid potential starvation of other
461  * processes that would also want the mmap_lock.
462  *
463  * Return: true if the page fault allows retry and this is the first
464  * attempt of the fault handling; false otherwise.
465  */
466 static inline bool fault_flag_allow_retry_first(enum fault_flag flags)
467 {
468         return (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) &&
469             (!(flags & FAULT_FLAG_TRIED));
470 }
471
472 #define FAULT_FLAG_TRACE \
473         { FAULT_FLAG_WRITE,             "WRITE" }, \
474         { FAULT_FLAG_MKWRITE,           "MKWRITE" }, \
475         { FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY,       "ALLOW_RETRY" }, \
476         { FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT,      "RETRY_NOWAIT" }, \
477         { FAULT_FLAG_KILLABLE,          "KILLABLE" }, \
478         { FAULT_FLAG_TRIED,             "TRIED" }, \
479         { FAULT_FLAG_USER,              "USER" }, \
480         { FAULT_FLAG_REMOTE,            "REMOTE" }, \
481         { FAULT_FLAG_INSTRUCTION,       "INSTRUCTION" }, \
482         { FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE,     "INTERRUPTIBLE" }
483
484 /*
485  * vm_fault is filled by the pagefault handler and passed to the vma's
486  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
487  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
488  *
489  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
490  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
491  *
492  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
493  */
494 struct vm_fault {
495         const struct {
496                 struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
497                 gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
498                 pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
499                 unsigned long address;          /* Faulting virtual address - masked */
500                 unsigned long real_address;     /* Faulting virtual address - unmasked */
501         };
502         enum fault_flag flags;          /* FAULT_FLAG_xxx flags
503                                          * XXX: should really be 'const' */
504         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
505                                          * the 'address' */
506         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
507                                          * the 'address'
508                                          */
509         union {
510                 pte_t orig_pte;         /* Value of PTE at the time of fault */
511                 pmd_t orig_pmd;         /* Value of PMD at the time of fault,
512                                          * used by PMD fault only.
513                                          */
514         };
515
516         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
517         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
518                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
519                                          * is set (which is also implied by
520                                          * VM_FAULT_ERROR).
521                                          */
522         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
523         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
524                                          * the 'address'. NULL if the page
525                                          * table hasn't been allocated.
526                                          */
527         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
528                                          * Protects pte page table if 'pte'
529                                          * is not NULL, otherwise pmd.
530                                          */
531         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
532                                          * vm_ops->map_pages() sets up a page
533                                          * table from atomic context.
534                                          * do_fault_around() pre-allocates
535                                          * page table to avoid allocation from
536                                          * atomic context.
537                                          */
538 };
539
540 /* page entry size for vm->huge_fault() */
541 enum page_entry_size {
542         PE_SIZE_PTE = 0,
543         PE_SIZE_PMD,
544         PE_SIZE_PUD,
545 };
546
547 /*
548  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
549  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
550  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
551  */
552 struct vm_operations_struct {
553         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
554         /**
555          * @close: Called when the VMA is being removed from the MM.
556          * Context: User context.  May sleep.  Caller holds mmap_lock.
557          */
558         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
559         /* Called any time before splitting to check if it's allowed */
560         int (*may_split)(struct vm_area_struct *area, unsigned long addr);
561         int (*mremap)(struct vm_area_struct *area);
562         /*
563          * Called by mprotect() to make driver-specific permission
564          * checks before mprotect() is finalised.   The VMA must not
565          * be modified.  Returns 0 if mprotect() can proceed.
566          */
567         int (*mprotect)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
568                         unsigned long end, unsigned long newflags);
569         vm_fault_t (*fault)(struct vm_fault *vmf);
570         vm_fault_t (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf,
571                         enum page_entry_size pe_size);
572         vm_fault_t (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
573                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
574         unsigned long (*pagesize)(struct vm_area_struct * area);
575
576         /* notification that a previously read-only page is about to become
577          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
578         vm_fault_t (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
579
580         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
581         vm_fault_t (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
582
583         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
584          * for use by special VMAs. See also generic_access_phys() for a generic
585          * implementation useful for any iomem mapping.
586          */
587         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
588                       void *buf, int len, int write);
589
590         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
591          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
592          * vma to be dumped unconditionally. */
593         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
594
595 #ifdef CONFIG_NUMA
596         /*
597          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
598          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
599          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
600          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
601          * mempolicy.
602          */
603         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
604
605         /*
606          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
607          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
608          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
609          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
610          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_lock.
611          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
612          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
613          * policy.
614          */
615         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
616                                         unsigned long addr);
617 #endif
618         /*
619          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
620          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
621          * (using pte_page()) would not find the correct page.
622          */
623         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
624                                           unsigned long addr);
625 };
626
627 static inline void vma_init(struct vm_area_struct *vma, struct mm_struct *mm)
628 {
629         static const struct vm_operations_struct dummy_vm_ops = {};
630
631         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
632         vma->vm_mm = mm;
633         vma->vm_ops = &dummy_vm_ops;
634         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
635 }
636
637 /* Use when VMA is not part of the VMA tree and needs no locking */
638 static inline void vm_flags_init(struct vm_area_struct *vma,
639                                  vm_flags_t flags)
640 {
641         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) = flags;
642 }
643
644 /* Use when VMA is part of the VMA tree and modifications need coordination */
645 static inline void vm_flags_reset(struct vm_area_struct *vma,
646                                   vm_flags_t flags)
647 {
648         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
649         vm_flags_init(vma, flags);
650 }
651
652 static inline void vm_flags_reset_once(struct vm_area_struct *vma,
653                                        vm_flags_t flags)
654 {
655         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
656         WRITE_ONCE(ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags), flags);
657 }
658
659 static inline void vm_flags_set(struct vm_area_struct *vma,
660                                 vm_flags_t flags)
661 {
662         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
663         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) |= flags;
664 }
665
666 static inline void vm_flags_clear(struct vm_area_struct *vma,
667                                   vm_flags_t flags)
668 {
669         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
670         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) &= ~flags;
671 }
672
673 /*
674  * Use only if VMA is not part of the VMA tree or has no other users and
675  * therefore needs no locking.
676  */
677 static inline void __vm_flags_mod(struct vm_area_struct *vma,
678                                   vm_flags_t set, vm_flags_t clear)
679 {
680         vm_flags_init(vma, (vma->vm_flags | set) & ~clear);
681 }
682
683 /*
684  * Use only when the order of set/clear operations is unimportant, otherwise
685  * use vm_flags_{set|clear} explicitly.
686  */
687 static inline void vm_flags_mod(struct vm_area_struct *vma,
688                                 vm_flags_t set, vm_flags_t clear)
689 {
690         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
691         __vm_flags_mod(vma, set, clear);
692 }
693
694 static inline void vma_set_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
695 {
696         vma->vm_ops = NULL;
697 }
698
699 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
700 {
701         return !vma->vm_ops;
702 }
703
704 static inline bool vma_is_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
705 {
706         int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
707
708         if (!maybe_stack)
709                 return false;
710
711         if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
712                                                 VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
713                 return true;
714
715         return false;
716 }
717
718 static inline bool vma_is_foreign(struct vm_area_struct *vma)
719 {
720         if (!current->mm)
721                 return true;
722
723         if (current->mm != vma->vm_mm)
724                 return true;
725
726         return false;
727 }
728
729 static inline bool vma_is_accessible(struct vm_area_struct *vma)
730 {
731         return vma->vm_flags & VM_ACCESS_FLAGS;
732 }
733
734 static inline
735 struct vm_area_struct *vma_find(struct vma_iterator *vmi, unsigned long max)
736 {
737         return mas_find(&vmi->mas, max - 1);
738 }
739
740 static inline struct vm_area_struct *vma_next(struct vma_iterator *vmi)
741 {
742         /*
743          * Uses mas_find() to get the first VMA when the iterator starts.
744          * Calling mas_next() could skip the first entry.
745          */
746         return mas_find(&vmi->mas, ULONG_MAX);
747 }
748
749 static inline struct vm_area_struct *vma_prev(struct vma_iterator *vmi)
750 {
751         return mas_prev(&vmi->mas, 0);
752 }
753
754 static inline unsigned long vma_iter_addr(struct vma_iterator *vmi)
755 {
756         return vmi->mas.index;
757 }
758
759 static inline unsigned long vma_iter_end(struct vma_iterator *vmi)
760 {
761         return vmi->mas.last + 1;
762 }
763 static inline int vma_iter_bulk_alloc(struct vma_iterator *vmi,
764                                       unsigned long count)
765 {
766         return mas_expected_entries(&vmi->mas, count);
767 }
768
769 /* Free any unused preallocations */
770 static inline void vma_iter_free(struct vma_iterator *vmi)
771 {
772         mas_destroy(&vmi->mas);
773 }
774
775 static inline int vma_iter_bulk_store(struct vma_iterator *vmi,
776                                       struct vm_area_struct *vma)
777 {
778         vmi->mas.index = vma->vm_start;
779         vmi->mas.last = vma->vm_end - 1;
780         mas_store(&vmi->mas, vma);
781         if (unlikely(mas_is_err(&vmi->mas)))
782                 return -ENOMEM;
783
784         return 0;
785 }
786
787 static inline void vma_iter_invalidate(struct vma_iterator *vmi)
788 {
789         mas_pause(&vmi->mas);
790 }
791
792 static inline void vma_iter_set(struct vma_iterator *vmi, unsigned long addr)
793 {
794         mas_set(&vmi->mas, addr);
795 }
796
797 #define for_each_vma(__vmi, __vma)                                      \
798         while (((__vma) = vma_next(&(__vmi))) != NULL)
799
800 /* The MM code likes to work with exclusive end addresses */
801 #define for_each_vma_range(__vmi, __vma, __end)                         \
802         while (((__vma) = vma_find(&(__vmi), (__end))) != NULL)
803
804 #ifdef CONFIG_SHMEM
805 /*
806  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
807  * paths in userfault.
808  */
809 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
810 bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma);
811 #else
812 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
813 static inline bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
814 #endif
815
816 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
817
818 /* flush_tlb_range() takes a vma, not a mm, and can care about flags */
819 #define TLB_FLUSH_VMA(mm,flags) { .vm_mm = (mm), .vm_flags = (flags) }
820
821 struct mmu_gather;
822 struct inode;
823
824 /*
825  * compound_order() can be called without holding a reference, which means
826  * that niceties like page_folio() don't work.  These callers should be
827  * prepared to handle wild return values.  For example, PG_head may be
828  * set before _folio_order is initialised, or this may be a tail page.
829  * See compaction.c for some good examples.
830  */
831 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
832 {
833         struct folio *folio = (struct folio *)page;
834
835         if (!test_bit(PG_head, &folio->flags))
836                 return 0;
837         return folio->_folio_order;
838 }
839
840 /**
841  * folio_order - The allocation order of a folio.
842  * @folio: The folio.
843  *
844  * A folio is composed of 2^order pages.  See get_order() for the definition
845  * of order.
846  *
847  * Return: The order of the folio.
848  */
849 static inline unsigned int folio_order(struct folio *folio)
850 {
851         if (!folio_test_large(folio))
852                 return 0;
853         return folio->_folio_order;
854 }
855
856 #include <linux/huge_mm.h>
857
858 /*
859  * Methods to modify the page usage count.
860  *
861  * What counts for a page usage:
862  * - cache mapping   (page->mapping)
863  * - private data    (page->private)
864  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
865  *   is counted separately
866  *
867  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
868  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
869  */
870
871 /*
872  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
873  */
874 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
875 {
876         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
877         return page_ref_dec_and_test(page);
878 }
879
880 static inline int folio_put_testzero(struct folio *folio)
881 {
882         return put_page_testzero(&folio->page);
883 }
884
885 /*
886  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
887  * that is the case.
888  * This can be called when MMU is off so it must not access
889  * any of the virtual mappings.
890  */
891 static inline bool get_page_unless_zero(struct page *page)
892 {
893         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
894 }
895
896 static inline struct folio *folio_get_nontail_page(struct page *page)
897 {
898         if (unlikely(!get_page_unless_zero(page)))
899                 return NULL;
900         return (struct folio *)page;
901 }
902
903 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
904
905 enum {
906         REGION_INTERSECTS,
907         REGION_DISJOINT,
908         REGION_MIXED,
909 };
910
911 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
912                       unsigned long desc);
913
914 /* Support for virtually mapped pages */
915 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
916 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
917
918 /*
919  * Determine if an address is within the vmalloc range
920  *
921  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
922  * is no special casing required.
923  */
924
925 #ifndef is_ioremap_addr
926 #define is_ioremap_addr(x) is_vmalloc_addr(x)
927 #endif
928
929 #ifdef CONFIG_MMU
930 extern bool is_vmalloc_addr(const void *x);
931 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
932 #else
933 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
934 {
935         return false;
936 }
937 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
938 {
939         return 0;
940 }
941 #endif
942
943 /*
944  * How many times the entire folio is mapped as a single unit (eg by a
945  * PMD or PUD entry).  This is probably not what you want, except for
946  * debugging purposes - it does not include PTE-mapped sub-pages; look
947  * at folio_mapcount() or page_mapcount() or total_mapcount() instead.
948  */
949 static inline int folio_entire_mapcount(struct folio *folio)
950 {
951         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_large(folio), folio);
952         return atomic_read(&folio->_entire_mapcount) + 1;
953 }
954
955 /*
956  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
957  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
958  * and atomic_add_negative(-1).
959  */
960 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
961 {
962         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
963 }
964
965 /**
966  * page_mapcount() - Number of times this precise page is mapped.
967  * @page: The page.
968  *
969  * The number of times this page is mapped.  If this page is part of
970  * a large folio, it includes the number of times this page is mapped
971  * as part of that folio.
972  *
973  * The result is undefined for pages which cannot be mapped into userspace.
974  * For example SLAB or special types of pages. See function page_has_type().
975  * They use this field in struct page differently.
976  */
977 static inline int page_mapcount(struct page *page)
978 {
979         int mapcount = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
980
981         if (unlikely(PageCompound(page)))
982                 mapcount += folio_entire_mapcount(page_folio(page));
983
984         return mapcount;
985 }
986
987 int folio_total_mapcount(struct folio *folio);
988
989 /**
990  * folio_mapcount() - Calculate the number of mappings of this folio.
991  * @folio: The folio.
992  *
993  * A large folio tracks both how many times the entire folio is mapped,
994  * and how many times each individual page in the folio is mapped.
995  * This function calculates the total number of times the folio is
996  * mapped.
997  *
998  * Return: The number of times this folio is mapped.
999  */
1000 static inline int folio_mapcount(struct folio *folio)
1001 {
1002         if (likely(!folio_test_large(folio)))
1003                 return atomic_read(&folio->_mapcount) + 1;
1004         return folio_total_mapcount(folio);
1005 }
1006
1007 static inline int total_mapcount(struct page *page)
1008 {
1009         if (likely(!PageCompound(page)))
1010                 return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
1011         return folio_total_mapcount(page_folio(page));
1012 }
1013
1014 static inline bool folio_large_is_mapped(struct folio *folio)
1015 {
1016         /*
1017          * Reading _entire_mapcount below could be omitted if hugetlb
1018          * participated in incrementing nr_pages_mapped when compound mapped.
1019          */
1020         return atomic_read(&folio->_nr_pages_mapped) > 0 ||
1021                 atomic_read(&folio->_entire_mapcount) >= 0;
1022 }
1023
1024 /**
1025  * folio_mapped - Is this folio mapped into userspace?
1026  * @folio: The folio.
1027  *
1028  * Return: True if any page in this folio is referenced by user page tables.
1029  */
1030 static inline bool folio_mapped(struct folio *folio)
1031 {
1032         if (likely(!folio_test_large(folio)))
1033                 return atomic_read(&folio->_mapcount) >= 0;
1034         return folio_large_is_mapped(folio);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1039  * For compound page it returns true if any sub-page of compound page is mapped,
1040  * even if this particular sub-page is not itself mapped by any PTE or PMD.
1041  */
1042 static inline bool page_mapped(struct page *page)
1043 {
1044         if (likely(!PageCompound(page)))
1045                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
1046         return folio_large_is_mapped(page_folio(page));
1047 }
1048
1049 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
1050 {
1051         struct page *page = virt_to_page(x);
1052
1053         return compound_head(page);
1054 }
1055
1056 static inline struct folio *virt_to_folio(const void *x)
1057 {
1058         struct page *page = virt_to_page(x);
1059
1060         return page_folio(page);
1061 }
1062
1063 void __folio_put(struct folio *folio);
1064
1065 void put_pages_list(struct list_head *pages);
1066
1067 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
1068 void folio_copy(struct folio *dst, struct folio *src);
1069
1070 unsigned long nr_free_buffer_pages(void);
1071
1072 /*
1073  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
1074  * prototype for that function and accessor functions.
1075  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
1076  */
1077 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
1078
1079 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
1080 enum compound_dtor_id {
1081         NULL_COMPOUND_DTOR,
1082         COMPOUND_PAGE_DTOR,
1083 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1084         HUGETLB_PAGE_DTOR,
1085 #endif
1086 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1087         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
1088 #endif
1089         NR_COMPOUND_DTORS,
1090 };
1091 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[NR_COMPOUND_DTORS];
1092
1093 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
1094                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1095 {
1096         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1097
1098         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
1099         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
1100         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1101 }
1102
1103 static inline void folio_set_compound_dtor(struct folio *folio,
1104                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1105 {
1106         VM_BUG_ON_FOLIO(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, folio);
1107         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1108 }
1109
1110 void destroy_large_folio(struct folio *folio);
1111
1112 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
1113 {
1114         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1115
1116         folio->_folio_order = order;
1117 #ifdef CONFIG_64BIT
1118         folio->_folio_nr_pages = 1U << order;
1119 #endif
1120 }
1121
1122 /* Returns the number of bytes in this potentially compound page. */
1123 static inline unsigned long page_size(struct page *page)
1124 {
1125         return PAGE_SIZE << compound_order(page);
1126 }
1127
1128 /* Returns the number of bits needed for the number of bytes in a page */
1129 static inline unsigned int page_shift(struct page *page)
1130 {
1131         return PAGE_SHIFT + compound_order(page);
1132 }
1133
1134 /**
1135  * thp_order - Order of a transparent huge page.
1136  * @page: Head page of a transparent huge page.
1137  */
1138 static inline unsigned int thp_order(struct page *page)
1139 {
1140         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
1141         return compound_order(page);
1142 }
1143
1144 /**
1145  * thp_size - Size of a transparent huge page.
1146  * @page: Head page of a transparent huge page.
1147  *
1148  * Return: Number of bytes in this page.
1149  */
1150 static inline unsigned long thp_size(struct page *page)
1151 {
1152         return PAGE_SIZE << thp_order(page);
1153 }
1154
1155 void free_compound_page(struct page *page);
1156
1157 #ifdef CONFIG_MMU
1158 /*
1159  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
1160  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
1161  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
1162  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
1163  */
1164 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
1165 {
1166         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
1167                 pte = pte_mkwrite(pte);
1168         return pte;
1169 }
1170
1171 vm_fault_t do_set_pmd(struct vm_fault *vmf, struct page *page);
1172 void do_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct page *page, unsigned long addr);
1173
1174 vm_fault_t finish_fault(struct vm_fault *vmf);
1175 vm_fault_t finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
1176 #endif
1177
1178 /*
1179  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
1180  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
1181  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
1182  * only one copy in memory, at most, normally.
1183  *
1184  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
1185  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
1186  *   freelist management in the buddy allocator.
1187  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
1188  *
1189  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
1190  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
1191  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
1192  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
1193  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
1194  *
1195  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
1196  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
1197  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
1198  * and page->virtual store page management information, but all other fields
1199  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
1200  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
1201  * subsequently been given references to it.
1202  *
1203  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
1204  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
1205  * The following discussion applies only to them.
1206  *
1207  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
1208  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
1209  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
1210  * into the filesystem to release these pages.
1211  *
1212  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
1213  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
1214  * in units of PAGE_SIZE.
1215  *
1216  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
1217  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
1218  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
1219  *
1220  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
1221  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
1222  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
1223  *
1224  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
1225  * rooted at mapping->i_pages, and indexed by offset.
1226  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
1227  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
1228  *
1229  * All pagecache pages may be subject to I/O:
1230  * - inode pages may need to be read from disk,
1231  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
1232  *   to be written back to the inode on disk,
1233  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
1234  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
1235  *   back into memory.
1236  */
1237
1238 #if defined(CONFIG_ZONE_DEVICE) && defined(CONFIG_FS_DAX)
1239 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(devmap_managed_key);
1240
1241 bool __put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs);
1242 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1243 {
1244         if (!static_branch_unlikely(&devmap_managed_key))
1245                 return false;
1246         if (!is_zone_device_page(page))
1247                 return false;
1248         return __put_devmap_managed_page_refs(page, refs);
1249 }
1250 #else /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1251 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1252 {
1253         return false;
1254 }
1255 #endif /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1256
1257 static inline bool put_devmap_managed_page(struct page *page)
1258 {
1259         return put_devmap_managed_page_refs(page, 1);
1260 }
1261
1262 /* 127: arbitrary random number, small enough to assemble well */
1263 #define folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio) \
1264         ((unsigned int) folio_ref_count(folio) + 127u <= 127u)
1265
1266 /**
1267  * folio_get - Increment the reference count on a folio.
1268  * @folio: The folio.
1269  *
1270  * Context: May be called in any context, as long as you know that
1271  * you have a refcount on the folio.  If you do not already have one,
1272  * folio_try_get() may be the right interface for you to use.
1273  */
1274 static inline void folio_get(struct folio *folio)
1275 {
1276         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio), folio);
1277         folio_ref_inc(folio);
1278 }
1279
1280 static inline void get_page(struct page *page)
1281 {
1282         folio_get(page_folio(page));
1283 }
1284
1285 static inline __must_check bool try_get_page(struct page *page)
1286 {
1287         page = compound_head(page);
1288         if (WARN_ON_ONCE(page_ref_count(page) <= 0))
1289                 return false;
1290         page_ref_inc(page);
1291         return true;
1292 }
1293
1294 /**
1295  * folio_put - Decrement the reference count on a folio.
1296  * @folio: The folio.
1297  *
1298  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1299  * released back to the page allocator and may be used by another
1300  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1301  * after calling folio_put() unless you can be sure that it wasn't the
1302  * last reference.
1303  *
1304  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1305  * context.  May be called while holding a spinlock.
1306  */
1307 static inline void folio_put(struct folio *folio)
1308 {
1309         if (folio_put_testzero(folio))
1310                 __folio_put(folio);
1311 }
1312
1313 /**
1314  * folio_put_refs - Reduce the reference count on a folio.
1315  * @folio: The folio.
1316  * @refs: The amount to subtract from the folio's reference count.
1317  *
1318  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1319  * released back to the page allocator and may be used by another
1320  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1321  * after calling folio_put_refs() unless you can be sure that these weren't
1322  * the last references.
1323  *
1324  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1325  * context.  May be called while holding a spinlock.
1326  */
1327 static inline void folio_put_refs(struct folio *folio, int refs)
1328 {
1329         if (folio_ref_sub_and_test(folio, refs))
1330                 __folio_put(folio);
1331 }
1332
1333 /*
1334  * union release_pages_arg - an array of pages or folios
1335  *
1336  * release_pages() releases a simple array of multiple pages, and
1337  * accepts various different forms of said page array: either
1338  * a regular old boring array of pages, an array of folios, or
1339  * an array of encoded page pointers.
1340  *
1341  * The transparent union syntax for this kind of "any of these
1342  * argument types" is all kinds of ugly, so look away.
1343  */
1344 typedef union {
1345         struct page **pages;
1346         struct folio **folios;
1347         struct encoded_page **encoded_pages;
1348 } release_pages_arg __attribute__ ((__transparent_union__));
1349
1350 void release_pages(release_pages_arg, int nr);
1351
1352 /**
1353  * folios_put - Decrement the reference count on an array of folios.
1354  * @folios: The folios.
1355  * @nr: How many folios there are.
1356  *
1357  * Like folio_put(), but for an array of folios.  This is more efficient
1358  * than writing the loop yourself as it will optimise the locks which
1359  * need to be taken if the folios are freed.
1360  *
1361  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1362  * context.  May be called while holding a spinlock.
1363  */
1364 static inline void folios_put(struct folio **folios, unsigned int nr)
1365 {
1366         release_pages(folios, nr);
1367 }
1368
1369 static inline void put_page(struct page *page)
1370 {
1371         struct folio *folio = page_folio(page);
1372
1373         /*
1374          * For some devmap managed pages we need to catch refcount transition
1375          * from 2 to 1:
1376          */
1377         if (put_devmap_managed_page(&folio->page))
1378                 return;
1379         folio_put(folio);
1380 }
1381
1382 /*
1383  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS, and the associated functions that use it, overload
1384  * the page's refcount so that two separate items are tracked: the original page
1385  * reference count, and also a new count of how many pin_user_pages() calls were
1386  * made against the page. ("gup-pinned" is another term for the latter).
1387  *
1388  * With this scheme, pin_user_pages() becomes special: such pages are marked as
1389  * distinct from normal pages. As such, the unpin_user_page() call (and its
1390  * variants) must be used in order to release gup-pinned pages.
1391  *
1392  * Choice of value:
1393  *
1394  * By making GUP_PIN_COUNTING_BIAS a power of two, debugging of page reference
1395  * counts with respect to pin_user_pages() and unpin_user_page() becomes
1396  * simpler, due to the fact that adding an even power of two to the page
1397  * refcount has the effect of using only the upper N bits, for the code that
1398  * counts up using the bias value. This means that the lower bits are left for
1399  * the exclusive use of the original code that increments and decrements by one
1400  * (or at least, by much smaller values than the bias value).
1401  *
1402  * Of course, once the lower bits overflow into the upper bits (and this is
1403  * OK, because subtraction recovers the original values), then visual inspection
1404  * no longer suffices to directly view the separate counts. However, for normal
1405  * applications that don't have huge page reference counts, this won't be an
1406  * issue.
1407  *
1408  * Locking: the lockless algorithm described in folio_try_get_rcu()
1409  * provides safe operation for get_user_pages(), page_mkclean() and
1410  * other calls that race to set up page table entries.
1411  */
1412 #define GUP_PIN_COUNTING_BIAS (1U << 10)
1413
1414 void unpin_user_page(struct page *page);
1415 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
1416                                  bool make_dirty);
1417 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
1418                                       bool make_dirty);
1419 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages);
1420
1421 static inline bool is_cow_mapping(vm_flags_t flags)
1422 {
1423         return (flags & (VM_SHARED | VM_MAYWRITE)) == VM_MAYWRITE;
1424 }
1425
1426 #ifndef CONFIG_MMU
1427 static inline bool is_nommu_shared_mapping(vm_flags_t flags)
1428 {
1429         /*
1430          * NOMMU shared mappings are ordinary MAP_SHARED mappings and selected
1431          * R/O MAP_PRIVATE file mappings that are an effective R/O overlay of
1432          * a file mapping. R/O MAP_PRIVATE mappings might still modify
1433          * underlying memory if ptrace is active, so this is only possible if
1434          * ptrace does not apply. Note that there is no mprotect() to upgrade
1435          * write permissions later.
1436          */
1437         return flags & (VM_MAYSHARE | VM_MAYOVERLAY);
1438 }
1439 #endif
1440
1441 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
1442 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1443 #endif
1444
1445 /*
1446  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
1447  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
1448  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
1449  * node id available in page flags.
1450  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
1451  * pages in a zone.
1452  */
1453 static inline int page_zone_id(struct page *page)
1454 {
1455         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
1456 }
1457
1458 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1459 extern int page_to_nid(const struct page *page);
1460 #else
1461 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
1462 {
1463         struct page *p = (struct page *)page;
1464
1465         return (PF_POISONED_CHECK(p)->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 static inline int folio_nid(const struct folio *folio)
1470 {
1471         return page_to_nid(&folio->page);
1472 }
1473
1474 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1475 /* page access time bits needs to hold at least 4 seconds */
1476 #define PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS       12
1477 #if LAST_CPUPID_SHIFT < PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS
1478 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS                                \
1479         (PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS - LAST_CPUPID_SHIFT)
1480 #else
1481 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS        0
1482 #endif
1483
1484 #define PAGE_ACCESS_TIME_MASK                           \
1485         (LAST_CPUPID_MASK << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS)
1486
1487 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
1488 {
1489         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
1490 }
1491
1492 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1493 {
1494         return cpupid & LAST__PID_MASK;
1495 }
1496
1497 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1498 {
1499         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
1500 }
1501
1502 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1503 {
1504         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
1505 }
1506
1507 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1508 {
1509         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
1510 }
1511
1512 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
1513 {
1514         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
1515 }
1516
1517 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
1518 {
1519         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
1520 }
1521
1522 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
1523 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1524 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1525 {
1526         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
1527 }
1528
1529 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1530 {
1531         return page->_last_cpupid;
1532 }
1533 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1534 {
1535         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
1536 }
1537 #else
1538 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1539 {
1540         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
1541 }
1542
1543 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
1544
1545 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1546 {
1547         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
1548 }
1549 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
1550
1551 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1552 {
1553         int last_time;
1554
1555         last_time = page_cpupid_xchg_last(page, time >> PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS);
1556         return last_time << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS;
1557 }
1558 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
1559 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1560 {
1561         return page_to_nid(page); /* XXX */
1562 }
1563
1564 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1565 {
1566         return 0;
1567 }
1568
1569 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1570 {
1571         return page_to_nid(page); /* XXX */
1572 }
1573
1574 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1575 {
1576         return -1;
1577 }
1578
1579 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1580 {
1581         return -1;
1582 }
1583
1584 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1585 {
1586         return -1;
1587 }
1588
1589 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
1590 {
1591         return -1;
1592 }
1593
1594 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1595 {
1596         return true;
1597 }
1598
1599 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1600 {
1601 }
1602
1603 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
1604 {
1605         return false;
1606 }
1607 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1608
1609 #if defined(CONFIG_KASAN_SW_TAGS) || defined(CONFIG_KASAN_HW_TAGS)
1610
1611 /*
1612  * KASAN per-page tags are stored xor'ed with 0xff. This allows to avoid
1613  * setting tags for all pages to native kernel tag value 0xff, as the default
1614  * value 0x00 maps to 0xff.
1615  */
1616
1617 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1618 {
1619         u8 tag = 0xff;
1620
1621         if (kasan_enabled()) {
1622                 tag = (page->flags >> KASAN_TAG_PGSHIFT) & KASAN_TAG_MASK;
1623                 tag ^= 0xff;
1624         }
1625
1626         return tag;
1627 }
1628
1629 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag)
1630 {
1631         unsigned long old_flags, flags;
1632
1633         if (!kasan_enabled())
1634                 return;
1635
1636         tag ^= 0xff;
1637         old_flags = READ_ONCE(page->flags);
1638         do {
1639                 flags = old_flags;
1640                 flags &= ~(KASAN_TAG_MASK << KASAN_TAG_PGSHIFT);
1641                 flags |= (tag & KASAN_TAG_MASK) << KASAN_TAG_PGSHIFT;
1642         } while (unlikely(!try_cmpxchg(&page->flags, &old_flags, flags)));
1643 }
1644
1645 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page)
1646 {
1647         if (kasan_enabled())
1648                 page_kasan_tag_set(page, 0xff);
1649 }
1650
1651 #else /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1652
1653 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1654 {
1655         return 0xff;
1656 }
1657
1658 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag) { }
1659 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page) { }
1660
1661 #endif /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1662
1663 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
1664 {
1665         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
1666 }
1667
1668 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
1669 {
1670         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
1671 }
1672
1673 static inline struct zone *folio_zone(const struct folio *folio)
1674 {
1675         return page_zone(&folio->page);
1676 }
1677
1678 static inline pg_data_t *folio_pgdat(const struct folio *folio)
1679 {
1680         return page_pgdat(&folio->page);
1681 }
1682
1683 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1684 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
1685 {
1686         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
1687         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
1688 }
1689
1690 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
1691 {
1692         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
1693 }
1694 #endif
1695
1696 /**
1697  * folio_pfn - Return the Page Frame Number of a folio.
1698  * @folio: The folio.
1699  *
1700  * A folio may contain multiple pages.  The pages have consecutive
1701  * Page Frame Numbers.
1702  *
1703  * Return: The Page Frame Number of the first page in the folio.
1704  */
1705 static inline unsigned long folio_pfn(struct folio *folio)
1706 {
1707         return page_to_pfn(&folio->page);
1708 }
1709
1710 static inline struct folio *pfn_folio(unsigned long pfn)
1711 {
1712         return page_folio(pfn_to_page(pfn));
1713 }
1714
1715 /**
1716  * folio_maybe_dma_pinned - Report if a folio may be pinned for DMA.
1717  * @folio: The folio.
1718  *
1719  * This function checks if a folio has been pinned via a call to
1720  * a function in the pin_user_pages() family.
1721  *
1722  * For small folios, the return value is partially fuzzy: false is not fuzzy,
1723  * because it means "definitely not pinned for DMA", but true means "probably
1724  * pinned for DMA, but possibly a false positive due to having at least
1725  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS worth of normal folio references".
1726  *
1727  * False positives are OK, because: a) it's unlikely for a folio to
1728  * get that many refcounts, and b) all the callers of this routine are
1729  * expected to be able to deal gracefully with a false positive.
1730  *
1731  * For large folios, the result will be exactly correct. That's because
1732  * we have more tracking data available: the _pincount field is used
1733  * instead of the GUP_PIN_COUNTING_BIAS scheme.
1734  *
1735  * For more information, please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst.
1736  *
1737  * Return: True, if it is likely that the page has been "dma-pinned".
1738  * False, if the page is definitely not dma-pinned.
1739  */
1740 static inline bool folio_maybe_dma_pinned(struct folio *folio)
1741 {
1742         if (folio_test_large(folio))
1743                 return atomic_read(&folio->_pincount) > 0;
1744
1745         /*
1746          * folio_ref_count() is signed. If that refcount overflows, then
1747          * folio_ref_count() returns a negative value, and callers will avoid
1748          * further incrementing the refcount.
1749          *
1750          * Here, for that overflow case, use the sign bit to count a little
1751          * bit higher via unsigned math, and thus still get an accurate result.
1752          */
1753         return ((unsigned int)folio_ref_count(folio)) >=
1754                 GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
1755 }
1756
1757 static inline bool page_maybe_dma_pinned(struct page *page)
1758 {
1759         return folio_maybe_dma_pinned(page_folio(page));
1760 }
1761
1762 /*
1763  * This should most likely only be called during fork() to see whether we
1764  * should break the cow immediately for an anon page on the src mm.
1765  *
1766  * The caller has to hold the PT lock and the vma->vm_mm->->write_protect_seq.
1767  */
1768 static inline bool page_needs_cow_for_dma(struct vm_area_struct *vma,
1769                                           struct page *page)
1770 {
1771         VM_BUG_ON(!(raw_read_seqcount(&vma->vm_mm->write_protect_seq) & 1));
1772
1773         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, &vma->vm_mm->flags))
1774                 return false;
1775
1776         return page_maybe_dma_pinned(page);
1777 }
1778
1779 /* MIGRATE_CMA and ZONE_MOVABLE do not allow pin pages */
1780 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1781 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1782 {
1783 #ifdef CONFIG_CMA
1784         int mt = get_pageblock_migratetype(page);
1785
1786         if (mt == MIGRATE_CMA || mt == MIGRATE_ISOLATE)
1787                 return false;
1788 #endif
1789         /* The zero page may always be pinned */
1790         if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
1791                 return true;
1792
1793         /* Coherent device memory must always allow eviction. */
1794         if (is_device_coherent_page(page))
1795                 return false;
1796
1797         /* Otherwise, non-movable zone pages can be pinned. */
1798         return !is_zone_movable_page(page);
1799 }
1800 #else
1801 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1802 {
1803         return true;
1804 }
1805 #endif
1806
1807 static inline bool folio_is_longterm_pinnable(struct folio *folio)
1808 {
1809         return is_longterm_pinnable_page(&folio->page);
1810 }
1811
1812 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
1813 {
1814         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
1815         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
1816 }
1817
1818 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
1819 {
1820         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
1821         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
1822 }
1823
1824 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
1825         unsigned long node, unsigned long pfn)
1826 {
1827         set_page_zone(page, zone);
1828         set_page_node(page, node);
1829 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1830         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
1831 #endif
1832 }
1833
1834 /**
1835  * folio_nr_pages - The number of pages in the folio.
1836  * @folio: The folio.
1837  *
1838  * Return: A positive power of two.
1839  */
1840 static inline long folio_nr_pages(struct folio *folio)
1841 {
1842         if (!folio_test_large(folio))
1843                 return 1;
1844 #ifdef CONFIG_64BIT
1845         return folio->_folio_nr_pages;
1846 #else
1847         return 1L << folio->_folio_order;
1848 #endif
1849 }
1850
1851 /*
1852  * compound_nr() returns the number of pages in this potentially compound
1853  * page.  compound_nr() can be called on a tail page, and is defined to
1854  * return 1 in that case.
1855  */
1856 static inline unsigned long compound_nr(struct page *page)
1857 {
1858         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1859
1860         if (!test_bit(PG_head, &folio->flags))
1861                 return 1;
1862 #ifdef CONFIG_64BIT
1863         return folio->_folio_nr_pages;
1864 #else
1865         return 1L << folio->_folio_order;
1866 #endif
1867 }
1868
1869 /**
1870  * thp_nr_pages - The number of regular pages in this huge page.
1871  * @page: The head page of a huge page.
1872  */
1873 static inline int thp_nr_pages(struct page *page)
1874 {
1875         return folio_nr_pages((struct folio *)page);
1876 }
1877
1878 /**
1879  * folio_next - Move to the next physical folio.
1880  * @folio: The folio we're currently operating on.
1881  *
1882  * If you have physically contiguous memory which may span more than
1883  * one folio (eg a &struct bio_vec), use this function to move from one
1884  * folio to the next.  Do not use it if the memory is only virtually
1885  * contiguous as the folios are almost certainly not adjacent to each
1886  * other.  This is the folio equivalent to writing ``page++``.
1887  *
1888  * Context: We assume that the folios are refcounted and/or locked at a
1889  * higher level and do not adjust the reference counts.
1890  * Return: The next struct folio.
1891  */
1892 static inline struct folio *folio_next(struct folio *folio)
1893 {
1894         return (struct folio *)folio_page(folio, folio_nr_pages(folio));
1895 }
1896
1897 /**
1898  * folio_shift - The size of the memory described by this folio.
1899  * @folio: The folio.
1900  *
1901  * A folio represents a number of bytes which is a power-of-two in size.
1902  * This function tells you which power-of-two the folio is.  See also
1903  * folio_size() and folio_order().
1904  *
1905  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
1906  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
1907  * Return: The base-2 logarithm of the size of this folio.
1908  */
1909 static inline unsigned int folio_shift(struct folio *folio)
1910 {
1911         return PAGE_SHIFT + folio_order(folio);
1912 }
1913
1914 /**
1915  * folio_size - The number of bytes in a folio.
1916  * @folio: The folio.
1917  *
1918  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
1919  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
1920  * Return: The number of bytes in this folio.
1921  */
1922 static inline size_t folio_size(struct folio *folio)
1923 {
1924         return PAGE_SIZE << folio_order(folio);
1925 }
1926
1927 /**
1928  * folio_estimated_sharers - Estimate the number of sharers of a folio.
1929  * @folio: The folio.
1930  *
1931  * folio_estimated_sharers() aims to serve as a function to efficiently
1932  * estimate the number of processes sharing a folio. This is done by
1933  * looking at the precise mapcount of the first subpage in the folio, and
1934  * assuming the other subpages are the same. This may not be true for large
1935  * folios. If you want exact mapcounts for exact calculations, look at
1936  * page_mapcount() or folio_total_mapcount().
1937  *
1938  * Return: The estimated number of processes sharing a folio.
1939  */
1940 static inline int folio_estimated_sharers(struct folio *folio)
1941 {
1942         return page_mapcount(folio_page(folio, 0));
1943 }
1944
1945 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_PAGE_ACCESSIBLE
1946 static inline int arch_make_page_accessible(struct page *page)
1947 {
1948         return 0;
1949 }
1950 #endif
1951
1952 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_FOLIO_ACCESSIBLE
1953 static inline int arch_make_folio_accessible(struct folio *folio)
1954 {
1955         int ret;
1956         long i, nr = folio_nr_pages(folio);
1957
1958         for (i = 0; i < nr; i++) {
1959                 ret = arch_make_page_accessible(folio_page(folio, i));
1960                 if (ret)
1961                         break;
1962         }
1963
1964         return ret;
1965 }
1966 #endif
1967
1968 /*
1969  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
1970  */
1971 #include <linux/vmstat.h>
1972
1973 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
1974 {
1975         return page_to_virt(page);
1976 }
1977
1978 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1979 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
1980 #endif
1981
1982 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1983 static inline void *page_address(const struct page *page)
1984 {
1985         return page->virtual;
1986 }
1987 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
1988 {
1989         page->virtual = address;
1990 }
1991 #define page_address_init()  do { } while(0)
1992 #endif
1993
1994 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
1995 void *page_address(const struct page *page);
1996 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1997 void page_address_init(void);
1998 #endif
1999
2000 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
2001 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
2002 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
2003 #define page_address_init()  do { } while(0)
2004 #endif
2005
2006 static inline void *folio_address(const struct folio *folio)
2007 {
2008         return page_address(&folio->page);
2009 }
2010
2011 extern void *page_rmapping(struct page *page);
2012 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
2013
2014 /*
2015  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
2016  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
2017  */
2018 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
2019 {
2020         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
2021                 return __page_file_index(page);
2022         return page->index;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Return true only if the page has been allocated with
2027  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
2028  * met implying that the system is under some pressure.
2029  */
2030 static inline bool page_is_pfmemalloc(const struct page *page)
2031 {
2032         /*
2033          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
2034          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
2035          * they do not need to preserve that information.
2036          */
2037         return (uintptr_t)page->lru.next & BIT(1);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * Return true only if the folio has been allocated with
2042  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
2043  * met implying that the system is under some pressure.
2044  */
2045 static inline bool folio_is_pfmemalloc(const struct folio *folio)
2046 {
2047         /*
2048          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
2049          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
2050          * they do not need to preserve that information.
2051          */
2052         return (uintptr_t)folio->lru.next & BIT(1);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
2057  * page.
2058  */
2059 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
2060 {
2061         page->lru.next = (void *)BIT(1);
2062 }
2063
2064 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
2065 {
2066         page->lru.next = NULL;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
2071  */
2072 extern void pagefault_out_of_memory(void);
2073
2074 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
2075 #define offset_in_thp(page, p)  ((unsigned long)(p) & (thp_size(page) - 1))
2076 #define offset_in_folio(folio, p) ((unsigned long)(p) & (folio_size(folio) - 1))
2077
2078 /*
2079  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
2080  * various contexts.
2081  */
2082 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
2083
2084 extern void __show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2085 static void __maybe_unused show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2086 {
2087         __show_free_areas(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
2092  */
2093 struct zap_details {
2094         struct folio *single_folio;     /* Locked folio to be unmapped */
2095         bool even_cows;                 /* Zap COWed private pages too? */
2096         zap_flags_t zap_flags;          /* Extra flags for zapping */
2097 };
2098
2099 /*
2100  * Whether to drop the pte markers, for example, the uffd-wp information for
2101  * file-backed memory.  This should only be specified when we will completely
2102  * drop the page in the mm, either by truncation or unmapping of the vma.  By
2103  * default, the flag is not set.
2104  */
2105 #define  ZAP_FLAG_DROP_MARKER        ((__force zap_flags_t) BIT(0))
2106 /* Set in unmap_vmas() to indicate a final unmap call.  Only used by hugetlb */
2107 #define  ZAP_FLAG_UNMAP              ((__force zap_flags_t) BIT(1))
2108
2109 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
2110 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t);
2111 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t);
2112 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t);
2113 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t);
2114 static inline int task_mm_cid(struct task_struct *t)
2115 {
2116         return t->mm_cid;
2117 }
2118 #else
2119 static inline void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t) { }
2120 static inline void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t) { }
2121 static inline void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t) { }
2122 static inline void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t) { }
2123 static inline int task_mm_cid(struct task_struct *t)
2124 {
2125         /*
2126          * Use the processor id as a fall-back when the mm cid feature is
2127          * disabled. This provides functional per-cpu data structure accesses
2128          * in user-space, althrough it won't provide the memory usage benefits.
2129          */
2130         return raw_smp_processor_id();
2131 }
2132 #endif
2133
2134 #ifdef CONFIG_MMU
2135 extern bool can_do_mlock(void);
2136 #else
2137 static inline bool can_do_mlock(void) { return false; }
2138 #endif
2139 extern int user_shm_lock(size_t, struct ucounts *);
2140 extern void user_shm_unlock(size_t, struct ucounts *);
2141
2142 struct folio *vm_normal_folio(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2143                              pte_t pte);
2144 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2145                              pte_t pte);
2146 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2147                                 pmd_t pmd);
2148
2149 void zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2150                   unsigned long size);
2151 void zap_page_range_single(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2152                            unsigned long size, struct zap_details *details);
2153 static inline void zap_vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2154 {
2155         zap_page_range_single(vma, vma->vm_start,
2156                               vma->vm_end - vma->vm_start, NULL);
2157 }
2158 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct maple_tree *mt,
2159                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start,
2160                 unsigned long end, bool mm_wr_locked);
2161
2162 struct mmu_notifier_range;
2163
2164 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
2165                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
2166 int
2167 copy_page_range(struct vm_area_struct *dst_vma, struct vm_area_struct *src_vma);
2168 int follow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2169                pte_t **ptepp, spinlock_t **ptlp);
2170 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2171         unsigned long *pfn);
2172 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2173                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
2174 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2175                         void *buf, int len, int write);
2176
2177 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
2178 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
2179 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
2180 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
2181 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
2182
2183 #ifdef CONFIG_MMU
2184 extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2185                                   unsigned long address, unsigned int flags,
2186                                   struct pt_regs *regs);
2187 extern int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
2188                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
2189                             bool *unlocked);
2190 void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2191                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows);
2192 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2193                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
2194 #else
2195 static inline vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2196                                          unsigned long address, unsigned int flags,
2197                                          struct pt_regs *regs)
2198 {
2199         /* should never happen if there's no MMU */
2200         BUG();
2201         return VM_FAULT_SIGBUS;
2202 }
2203 static inline int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2204                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
2205 {
2206         /* should never happen if there's no MMU */
2207         BUG();
2208         return -EFAULT;
2209 }
2210 static inline void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2211                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows) { }
2212 static inline void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2213                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows) { }
2214 #endif
2215
2216 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
2217                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
2218 {
2219         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
2220 }
2221
2222 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
2223                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2224 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2225                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2226 extern int __access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2227                               void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2228
2229 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2230                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2231                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2232                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2233 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2234                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2235                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2236                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2237 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2238                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2239                             struct vm_area_struct **vmas);
2240 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2241                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2242                     struct vm_area_struct **vmas);
2243 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2244                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2245 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2246                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2247
2248 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2249                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2250 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2251                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2252
2253 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc);
2254 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
2255                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim);
2256
2257 struct kvec;
2258 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
2259
2260 bool folio_mark_dirty(struct folio *folio);
2261 bool set_page_dirty(struct page *page);
2262 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
2263
2264 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
2265
2266 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
2267                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
2268                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
2269                 bool need_rmap_locks);
2270
2271 /*
2272  * Flags used by change_protection().  For now we make it a bitmap so
2273  * that we can pass in multiple flags just like parameters.  However
2274  * for now all the callers are only use one of the flags at the same
2275  * time.
2276  */
2277 /*
2278  * Whether we should manually check if we can map individual PTEs writable,
2279  * because something (e.g., COW, uffd-wp) blocks that from happening for all
2280  * PTEs automatically in a writable mapping.
2281  */
2282 #define  MM_CP_TRY_CHANGE_WRITABLE         (1UL << 0)
2283 /* Whether this protection change is for NUMA hints */
2284 #define  MM_CP_PROT_NUMA                   (1UL << 1)
2285 /* Whether this change is for write protecting */
2286 #define  MM_CP_UFFD_WP                     (1UL << 2) /* do wp */
2287 #define  MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE             (1UL << 3) /* Resolve wp */
2288 #define  MM_CP_UFFD_WP_ALL                 (MM_CP_UFFD_WP | \
2289                                             MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE)
2290
2291 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
2292 static inline bool vma_wants_manual_pte_write_upgrade(struct vm_area_struct *vma)
2293 {
2294         /*
2295          * We want to check manually if we can change individual PTEs writable
2296          * if we can't do that automatically for all PTEs in a mapping. For
2297          * private mappings, that's always the case when we have write
2298          * permissions as we properly have to handle COW.
2299          */
2300         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
2301                 return vma_wants_writenotify(vma, vma->vm_page_prot);
2302         return !!(vma->vm_flags & VM_WRITE);
2303
2304 }
2305 bool can_change_pte_writable(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2306                              pte_t pte);
2307 extern long change_protection(struct mmu_gather *tlb,
2308                               struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2309                               unsigned long end, unsigned long cp_flags);
2310 extern int mprotect_fixup(struct vma_iterator *vmi, struct mmu_gather *tlb,
2311           struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **pprev,
2312           unsigned long start, unsigned long end, unsigned long newflags);
2313
2314 /*
2315  * doesn't attempt to fault and will return short.
2316  */
2317 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
2318                              unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2319
2320 static inline bool get_user_page_fast_only(unsigned long addr,
2321                         unsigned int gup_flags, struct page **pagep)
2322 {
2323         return get_user_pages_fast_only(addr, 1, gup_flags, pagep) == 1;
2324 }
2325 /*
2326  * per-process(per-mm_struct) statistics.
2327  */
2328 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2329 {
2330         return percpu_counter_read_positive(&mm->rss_stat[member]);
2331 }
2332
2333 void mm_trace_rss_stat(struct mm_struct *mm, int member);
2334
2335 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
2336 {
2337         percpu_counter_add(&mm->rss_stat[member], value);
2338
2339         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2340 }
2341
2342 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2343 {
2344         percpu_counter_inc(&mm->rss_stat[member]);
2345
2346         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2347 }
2348
2349 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2350 {
2351         percpu_counter_dec(&mm->rss_stat[member]);
2352
2353         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2354 }
2355
2356 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
2357 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
2358 {
2359         if (PageSwapBacked(page))
2360                 return MM_SHMEMPAGES;
2361         return MM_FILEPAGES;
2362 }
2363
2364 static inline int mm_counter(struct page *page)
2365 {
2366         if (PageAnon(page))
2367                 return MM_ANONPAGES;
2368         return mm_counter_file(page);
2369 }
2370
2371 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2372 {
2373         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
2374                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
2375                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
2376 }
2377
2378 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2379 {
2380         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
2381 }
2382
2383 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2384 {
2385         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
2386 }
2387
2388 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2389 {
2390         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
2391
2392         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
2393                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
2394 }
2395
2396 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2397 {
2398         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
2399                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
2400 }
2401
2402 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2403 {
2404         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
2405 }
2406
2407 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
2408                                          struct mm_struct *mm)
2409 {
2410         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
2411
2412         if (*maxrss < hiwater_rss)
2413                 *maxrss = hiwater_rss;
2414 }
2415
2416 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2417 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
2418 #else
2419 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2420 {
2421 }
2422 #endif
2423
2424 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2425 static inline int pte_special(pte_t pte)
2426 {
2427         return 0;
2428 }
2429
2430 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
2431 {
2432         return pte;
2433 }
2434 #endif
2435
2436 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
2437 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
2438 {
2439         return 0;
2440 }
2441 #endif
2442
2443 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2444                                spinlock_t **ptl);
2445 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2446                                     spinlock_t **ptl)
2447 {
2448         pte_t *ptep;
2449         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
2450         return ptep;
2451 }
2452
2453 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
2454 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2455                                                 unsigned long address)
2456 {
2457         return 0;
2458 }
2459 #else
2460 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
2461 #endif
2462
2463 #if defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2464 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2465                                                 unsigned long address)
2466 {
2467         return 0;
2468 }
2469 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2470 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2471
2472 #else
2473 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
2474
2475 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2476 {
2477         if (mm_pud_folded(mm))
2478                 return;
2479         atomic_long_add(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2480 }
2481
2482 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2483 {
2484         if (mm_pud_folded(mm))
2485                 return;
2486         atomic_long_sub(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2487 }
2488 #endif
2489
2490 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2491 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
2492                                                 unsigned long address)
2493 {
2494         return 0;
2495 }
2496
2497 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2498 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2499
2500 #else
2501 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
2502
2503 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2504 {
2505         if (mm_pmd_folded(mm))
2506                 return;
2507         atomic_long_add(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2508 }
2509
2510 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2511 {
2512         if (mm_pmd_folded(mm))
2513                 return;
2514         atomic_long_sub(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2515 }
2516 #endif
2517
2518 #ifdef CONFIG_MMU
2519 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm)
2520 {
2521         atomic_long_set(&mm->pgtables_bytes, 0);
2522 }
2523
2524 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2525 {
2526         return atomic_long_read(&mm->pgtables_bytes);
2527 }
2528
2529 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2530 {
2531         atomic_long_add(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2532 }
2533
2534 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2535 {
2536         atomic_long_sub(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2537 }
2538 #else
2539
2540 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm) {}
2541 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2542 {
2543         return 0;
2544 }
2545
2546 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2547 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2548 #endif
2549
2550 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd);
2551 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd);
2552
2553 #if defined(CONFIG_MMU)
2554
2555 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2556                 unsigned long address)
2557 {
2558         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
2559                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
2560 }
2561
2562 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2563                 unsigned long address)
2564 {
2565         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
2566                 NULL : pud_offset(p4d, address);
2567 }
2568
2569 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
2570 {
2571         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
2572                 NULL: pmd_offset(pud, address);
2573 }
2574 #endif /* CONFIG_MMU */
2575
2576 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
2577 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
2578 void __init ptlock_cache_init(void);
2579 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
2580 extern void ptlock_free(struct page *page);
2581
2582 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2583 {
2584         return page->ptl;
2585 }
2586 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2587 static inline void ptlock_cache_init(void)
2588 {
2589 }
2590
2591 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
2592 {
2593         return true;
2594 }
2595
2596 static inline void ptlock_free(struct page *page)
2597 {
2598 }
2599
2600 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2601 {
2602         return &page->ptl;
2603 }
2604 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2605
2606 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2607 {
2608         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
2609 }
2610
2611 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
2612 {
2613         /*
2614          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
2615          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
2616          *
2617          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
2618          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
2619          */
2620         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
2621         if (!ptlock_alloc(page))
2622                 return false;
2623         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
2624         return true;
2625 }
2626
2627 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2628 /*
2629  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
2630  */
2631 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2632 {
2633         return &mm->page_table_lock;
2634 }
2635 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
2636 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2637 static inline void ptlock_free(struct page *page) {}
2638 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2639
2640 static inline bool pgtable_pte_page_ctor(struct page *page)
2641 {
2642         if (!ptlock_init(page))
2643                 return false;
2644         __SetPageTable(page);
2645         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2646         return true;
2647 }
2648
2649 static inline void pgtable_pte_page_dtor(struct page *page)
2650 {
2651         ptlock_free(page);
2652         __ClearPageTable(page);
2653         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2654 }
2655
2656 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
2657 ({                                                      \
2658         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
2659         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
2660         *(ptlp) = __ptl;                                \
2661         spin_lock(__ptl);                               \
2662         __pte;                                          \
2663 })
2664
2665 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
2666         spin_unlock(ptl);                               \
2667         pte_unmap(pte);                                 \
2668 } while (0)
2669
2670 #define pte_alloc(mm, pmd) (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd))
2671
2672 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
2673         (pte_alloc(mm, pmd) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
2674
2675 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
2676         (pte_alloc(mm, pmd) ?                   \
2677                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
2678
2679 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
2680         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd))? \
2681                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
2682
2683 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
2684
2685 static inline struct page *pmd_pgtable_page(pmd_t *pmd)
2686 {
2687         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
2688         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
2689 }
2690
2691 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2692 {
2693         return ptlock_ptr(pmd_pgtable_page(pmd));
2694 }
2695
2696 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page)
2697 {
2698 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2699         page->pmd_huge_pte = NULL;
2700 #endif
2701         return ptlock_init(page);
2702 }
2703
2704 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page)
2705 {
2706 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2707         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
2708 #endif
2709         ptlock_free(page);
2710 }
2711
2712 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_pgtable_page(pmd)->pmd_huge_pte)
2713
2714 #else
2715
2716 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2717 {
2718         return &mm->page_table_lock;
2719 }
2720
2721 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2722 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page) {}
2723
2724 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
2725
2726 #endif
2727
2728 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2729 {
2730         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
2731         spin_lock(ptl);
2732         return ptl;
2733 }
2734
2735 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
2736 {
2737         if (!pmd_ptlock_init(page))
2738                 return false;
2739         __SetPageTable(page);
2740         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2741         return true;
2742 }
2743
2744 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
2745 {
2746         pmd_ptlock_free(page);
2747         __ClearPageTable(page);
2748         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2749 }
2750
2751 /*
2752  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
2753  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
2754  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
2755  * which need to be converted from page_table_lock.
2756  */
2757 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2758 {
2759         return &mm->page_table_lock;
2760 }
2761
2762 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2763 {
2764         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
2765
2766         spin_lock(ptl);
2767         return ptl;
2768 }
2769
2770 extern void __init pagecache_init(void);
2771 extern void free_initmem(void);
2772
2773 /*
2774  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
2775  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
2776  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
2777  * Return pages freed into the buddy system.
2778  */
2779 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
2780                                         int poison, const char *s);
2781
2782 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
2783
2784 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
2785
2786 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
2787 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
2788 {
2789         ClearPageReserved(page);
2790         init_page_count(page);
2791         __free_page(page);
2792         adjust_managed_page_count(page, 1);
2793 }
2794 #define free_highmem_page(page) free_reserved_page(page)
2795
2796 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
2797 {
2798         SetPageReserved(page);
2799         adjust_managed_page_count(page, -1);
2800 }
2801
2802 /*
2803  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
2804  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
2805  * range [0, UCHAR_MAX].
2806  * Return pages freed into the buddy system.
2807  */
2808 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
2809 {
2810         extern char __init_begin[], __init_end[];
2811
2812         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
2813                                   poison, "unused kernel image (initmem)");
2814 }
2815
2816 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
2817 {
2818         int nid;
2819         unsigned long phys_pages = 0;
2820
2821         for_each_online_node(nid)
2822                 phys_pages += node_present_pages(nid);
2823
2824         return phys_pages;
2825 }
2826
2827 /*
2828  * Using memblock node mappings, an architecture may initialise its
2829  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in an
2830  * architecture independent manner.
2831  *
2832  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
2833  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
2834  * free_area_init() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
2835  * usage, an architecture is expected to do something like
2836  *
2837  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
2838  *                                                       max_highmem_pfn};
2839  * for_each_valid_physical_page_range()
2840  *      memblock_add_node(base, size, nid, MEMBLOCK_NONE)
2841  * free_area_init(max_zone_pfns);
2842  */
2843 void free_area_init(unsigned long *max_zone_pfn);
2844 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
2845 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
2846                                                 unsigned long end_pfn);
2847 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2848                                                 unsigned long end_pfn);
2849 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2850                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
2851
2852 #ifndef CONFIG_NUMA
2853 static inline int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2854 {
2855         return 0;
2856 }
2857 #else
2858 /* please see mm/page_alloc.c */
2859 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
2860 #endif
2861
2862 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
2863 extern void memmap_init_range(unsigned long, int, unsigned long,
2864                 unsigned long, unsigned long, enum meminit_context,
2865                 struct vmem_altmap *, int migratetype);
2866 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
2867 extern void calculate_min_free_kbytes(void);
2868 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
2869 extern void mem_init(void);
2870 extern void __init mmap_init(void);
2871
2872 extern void __show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2873 static inline void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2874 {
2875         __show_mem(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2876 }
2877 extern long si_mem_available(void);
2878 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
2879 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
2880 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
2881 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
2882 #endif
2883
2884 extern __printf(3, 4)
2885 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
2886
2887 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
2888
2889 /* page_alloc.c */
2890 extern int min_free_kbytes;
2891 extern int watermark_boost_factor;
2892 extern int watermark_scale_factor;
2893 extern bool arch_has_descending_max_zone_pfns(void);
2894
2895 /* nommu.c */
2896 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
2897 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
2898
2899 /* interval_tree.c */
2900 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
2901                               struct rb_root_cached *root);
2902 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
2903                                     struct vm_area_struct *prev,
2904                                     struct rb_root_cached *root);
2905 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
2906                               struct rb_root_cached *root);
2907 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2908                                 unsigned long start, unsigned long last);
2909 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
2910                                 unsigned long start, unsigned long last);
2911
2912 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
2913         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
2914              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
2915
2916 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
2917                                    struct rb_root_cached *root);
2918 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
2919                                    struct rb_root_cached *root);
2920 struct anon_vma_chain *
2921 anon_vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2922                                   unsigned long start, unsigned long last);
2923 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
2924         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
2925 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
2926 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
2927 #endif
2928
2929 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
2930         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
2931              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
2932
2933 /* mmap.c */
2934 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
2935 extern int vma_expand(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
2936                       unsigned long start, unsigned long end, pgoff_t pgoff,
2937                       struct vm_area_struct *next);
2938 extern int vma_shrink(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
2939                        unsigned long start, unsigned long end, pgoff_t pgoff);
2940 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct vma_iterator *vmi,
2941         struct mm_struct *, struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr,
2942         unsigned long end, unsigned long vm_flags, struct anon_vma *,
2943         struct file *, pgoff_t, struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx,
2944         struct anon_vma_name *);
2945 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
2946 extern int __split_vma(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *,
2947                        unsigned long addr, int new_below);
2948 extern int split_vma(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *,
2949                          unsigned long addr, int new_below);
2950 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
2951 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
2952 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
2953         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
2954         bool *need_rmap_locks);
2955 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
2956
2957 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
2958                                     unsigned long new,
2959                                     unsigned long start,
2960                                     unsigned long end_data,
2961                                     unsigned long start_data)
2962 {
2963         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
2964                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
2965                         return -ENOSPC;
2966         }
2967
2968         return 0;
2969 }
2970
2971 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
2972 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
2973
2974 extern int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2975 extern int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2976 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
2977 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
2978
2979 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
2980 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
2981
2982 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
2983                                    const struct vm_special_mapping *sm);
2984 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2985                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2986                                    unsigned long flags,
2987                                    const struct vm_special_mapping *spec);
2988 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
2989 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2990                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2991                                    unsigned long flags, struct page **pages);
2992
2993 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top);
2994 unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
2995
2996 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2997
2998 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
2999         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
3000         struct list_head *uf);
3001 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
3002         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
3003         unsigned long pgoff, unsigned long *populate, struct list_head *uf);
3004 extern int do_vmi_munmap(struct vma_iterator *vmi, struct mm_struct *mm,
3005                          unsigned long start, size_t len, struct list_head *uf,
3006                          bool downgrade);
3007 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
3008                      struct list_head *uf);
3009 extern int do_madvise(struct mm_struct *mm, unsigned long start, size_t len_in, int behavior);
3010
3011 #ifdef CONFIG_MMU
3012 extern int do_vma_munmap(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
3013                          unsigned long start, unsigned long end,
3014                          struct list_head *uf, bool downgrade);
3015 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
3016                          int ignore_errors);
3017 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
3018 {
3019         /* Ignore errors */
3020         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
3021 }
3022 #else
3023 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
3024 #endif
3025
3026 /* These take the mm semaphore themselves */
3027 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
3028 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
3029 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
3030 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
3031         unsigned long, unsigned long,
3032         unsigned long, unsigned long);
3033
3034 struct vm_unmapped_area_info {
3035 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
3036         unsigned long flags;
3037         unsigned long length;
3038         unsigned long low_limit;
3039         unsigned long high_limit;
3040         unsigned long align_mask;
3041         unsigned long align_offset;
3042 };
3043
3044 extern unsigned long vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
3045
3046 /* truncate.c */
3047 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
3048 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
3049                                        loff_t lstart, loff_t lend);
3050 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
3051
3052 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
3053 extern vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
3054 extern vm_fault_t filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
3055                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
3056 extern vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
3057
3058 extern unsigned long stack_guard_gap;
3059 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
3060 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
3061
3062 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to grow downwards at some places */
3063 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
3064                 unsigned long address);
3065 #if VM_GROWSUP
3066 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
3067 #else
3068   #define expand_upwards(vma, address) (0)
3069 #endif
3070
3071 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
3072 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
3073 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
3074                                              struct vm_area_struct **pprev);
3075
3076 /*
3077  * Look up the first VMA which intersects the interval [start_addr, end_addr)
3078  * NULL if none.  Assume start_addr < end_addr.
3079  */
3080 struct vm_area_struct *find_vma_intersection(struct mm_struct *mm,
3081                         unsigned long start_addr, unsigned long end_addr);
3082
3083 /**
3084  * vma_lookup() - Find a VMA at a specific address
3085  * @mm: The process address space.
3086  * @addr: The user address.
3087  *
3088  * Return: The vm_area_struct at the given address, %NULL otherwise.
3089  */
3090 static inline
3091 struct vm_area_struct *vma_lookup(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3092 {
3093         return mtree_load(&mm->mm_mt, addr);
3094 }
3095
3096 static inline unsigned long vm_start_gap(struct vm_area_struct *vma)
3097 {
3098         unsigned long vm_start = vma->vm_start;
3099
3100         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) {
3101                 vm_start -= stack_guard_gap;
3102                 if (vm_start > vma->vm_start)
3103                         vm_start = 0;
3104         }
3105         return vm_start;
3106 }
3107
3108 static inline unsigned long vm_end_gap(struct vm_area_struct *vma)
3109 {
3110         unsigned long vm_end = vma->vm_end;
3111
3112         if (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) {
3113                 vm_end += stack_guard_gap;
3114                 if (vm_end < vma->vm_end)
3115                         vm_end = -PAGE_SIZE;
3116         }
3117         return vm_end;
3118 }
3119
3120 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
3121 {
3122         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
3123 }
3124
3125 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
3126 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
3127                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
3128 {
3129         struct vm_area_struct *vma = vma_lookup(mm, vm_start);
3130
3131         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
3132                 vma = NULL;
3133
3134         return vma;
3135 }
3136
3137 static inline bool range_in_vma(struct vm_area_struct *vma,
3138                                 unsigned long start, unsigned long end)
3139 {
3140         return (vma && vma->vm_start <= start && end <= vma->vm_end);
3141 }
3142
3143 #ifdef CONFIG_MMU
3144 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
3145 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
3146 #else
3147 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
3148 {
3149         return __pgprot(0);
3150 }
3151 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
3152 {
3153         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
3154 }
3155 #endif
3156
3157 void vma_set_file(struct vm_area_struct *vma, struct file *file);
3158
3159 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3160 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
3161                         unsigned long start, unsigned long end);
3162 #endif
3163
3164 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
3165 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
3166                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
3167 int remap_pfn_range_notrack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3168                 unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot);
3169 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
3170 int vm_insert_pages(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3171                         struct page **pages, unsigned long *num);
3172 int vm_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3173                                 unsigned long num);
3174 int vm_map_pages_zero(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3175                                 unsigned long num);
3176 vm_fault_t vmf_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3177                         unsigned long pfn);
3178 vm_fault_t vmf_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3179                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
3180 vm_fault_t vmf_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3181                         pfn_t pfn);
3182 vm_fault_t vmf_insert_mixed_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
3183                 unsigned long addr, pfn_t pfn);
3184 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
3185
3186 static inline vm_fault_t vmf_insert_page(struct vm_area_struct *vma,
3187                                 unsigned long addr, struct page *page)
3188 {
3189         int err = vm_insert_page(vma, addr, page);
3190
3191         if (err == -ENOMEM)
3192                 return VM_FAULT_OOM;
3193         if (err < 0 && err != -EBUSY)
3194                 return VM_FAULT_SIGBUS;
3195
3196         return VM_FAULT_NOPAGE;
3197 }
3198
3199 #ifndef io_remap_pfn_range
3200 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
3201                                      unsigned long addr, unsigned long pfn,
3202                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
3203 {
3204         return remap_pfn_range(vma, addr, pfn, size, pgprot_decrypted(prot));
3205 }
3206 #endif
3207
3208 static inline vm_fault_t vmf_error(int err)
3209 {
3210         if (err == -ENOMEM)
3211                 return VM_FAULT_OOM;
3212         return VM_FAULT_SIGBUS;
3213 }
3214
3215 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
3216                          unsigned int foll_flags);
3217
3218 static inline int vm_fault_to_errno(vm_fault_t vm_fault, int foll_flags)
3219 {
3220         if (vm_fault & VM_FAULT_OOM)
3221                 return -ENOMEM;
3222         if (vm_fault & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
3223                 return (foll_flags & FOLL_HWPOISON) ? -EHWPOISON : -EFAULT;
3224         if (vm_fault & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
3225                 return -EFAULT;
3226         return 0;
3227 }
3228
3229 /*
3230  * Indicates whether GUP can follow a PROT_NONE mapped page, or whether
3231  * a (NUMA hinting) fault is required.
3232  */
3233 static inline bool gup_can_follow_protnone(unsigned int flags)
3234 {
3235         /*
3236          * FOLL_FORCE has to be able to make progress even if the VMA is
3237          * inaccessible. Further, FOLL_FORCE access usually does not represent
3238          * application behaviour and we should avoid triggering NUMA hinting
3239          * faults.
3240          */
3241         return flags & FOLL_FORCE;
3242 }
3243
3244 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data);
3245 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
3246                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
3247 extern int apply_to_existing_page_range(struct mm_struct *mm,
3248                                    unsigned long address, unsigned long size,
3249                                    pte_fn_t fn, void *data);
3250
3251 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
3252 extern void __kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages);
3253 extern void __kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages);
3254 extern bool _page_poisoning_enabled_early;
3255 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_page_poisoning_enabled);
3256 static inline bool page_poisoning_enabled(void)
3257 {
3258         return _page_poisoning_enabled_early;
3259 }
3260 /*
3261  * For use in fast paths after init_mem_debugging() has run, or when a
3262  * false negative result is not harmful when called too early.
3263  */
3264 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void)
3265 {
3266         return static_branch_unlikely(&_page_poisoning_enabled);
3267 }
3268 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages)
3269 {
3270         if (page_poisoning_enabled_static())
3271                 __kernel_poison_pages(page, numpages);
3272 }
3273 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages)
3274 {
3275         if (page_poisoning_enabled_static())
3276                 __kernel_unpoison_pages(page, numpages);
3277 }
3278 #else
3279 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
3280 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void) { return false; }
3281 static inline void __kernel_poison_pages(struct page *page, int nunmpages) { }
3282 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3283 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3284 #endif
3285
3286 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON, init_on_alloc);
3287 static inline bool want_init_on_alloc(gfp_t flags)
3288 {
3289         if (static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON,
3290                                 &init_on_alloc))
3291                 return true;
3292         return flags & __GFP_ZERO;
3293 }
3294
3295 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON, init_on_free);
3296 static inline bool want_init_on_free(void)
3297 {
3298         return static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON,
3299                                    &init_on_free);
3300 }
3301
3302 extern bool _debug_pagealloc_enabled_early;
3303 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_pagealloc_enabled);
3304
3305 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
3306 {
3307         return IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) &&
3308                 _debug_pagealloc_enabled_early;
3309 }
3310
3311 /*
3312  * For use in fast paths after init_debug_pagealloc() has run, or when a
3313  * false negative result is not harmful when called too early.
3314  */
3315 static inline bool debug_pagealloc_enabled_static(void)
3316 {
3317         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC))
3318                 return false;
3319
3320         return static_branch_unlikely(&_debug_pagealloc_enabled);
3321 }
3322
3323 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3324 /*
3325  * To support DEBUG_PAGEALLOC architecture must ensure that
3326  * __kernel_map_pages() never fails
3327  */
3328 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
3329
3330 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages)
3331 {
3332         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3333                 __kernel_map_pages(page, numpages, 1);
3334 }
3335
3336 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages)
3337 {
3338         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3339                 __kernel_map_pages(page, numpages, 0);
3340 }
3341 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3342 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages) {}
3343 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages) {}
3344 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3345
3346 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
3347 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
3348 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
3349 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
3350 #else
3351 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
3352 {
3353         return NULL;
3354 }
3355 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
3356 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3357 {
3358         return 0;
3359 }
3360 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
3361
3362 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
3363
3364 #ifdef CONFIG_SYSCTL
3365 extern int sysctl_drop_caches;
3366 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
3367                 loff_t *);
3368 #endif
3369
3370 void drop_slab(void);
3371
3372 #ifndef CONFIG_MMU
3373 #define randomize_va_space 0
3374 #else
3375 extern int randomize_va_space;
3376 #endif
3377
3378 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
3379 #ifdef CONFIG_MMU
3380 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
3381 #else
3382 static inline void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip)
3383 {
3384 }
3385 #endif
3386
3387 void *sparse_buffer_alloc(unsigned long size);
3388 struct page * __populate_section_memmap(unsigned long pfn,
3389                 unsigned long nr_pages, int nid, struct vmem_altmap *altmap,
3390                 struct dev_pagemap *pgmap);
3391 void pmd_init(void *addr);
3392 void pud_init(void *addr);
3393 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
3394 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
3395 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
3396 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
3397 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node,
3398                             struct vmem_altmap *altmap, struct page *reuse);
3399 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
3400 struct vmem_altmap;
3401 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node,
3402                               struct vmem_altmap *altmap);
3403 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
3404 void vmemmap_set_pmd(pmd_t *pmd, void *p, int node,
3405                      unsigned long addr, unsigned long next);
3406 int vmemmap_check_pmd(pmd_t *pmd, int node,
3407                       unsigned long addr, unsigned long next);
3408 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
3409                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3410 int vmemmap_populate_hugepages(unsigned long start, unsigned long end,
3411                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3412 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
3413                 struct vmem_altmap *altmap);
3414 void vmemmap_populate_print_last(void);
3415 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3416 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end,
3417                 struct vmem_altmap *altmap);
3418 #endif
3419 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
3420                                   unsigned long nr_pages);
3421
3422 enum mf_flags {
3423         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
3424         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
3425         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
3426         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
3427         MF_UNPOISON = 1 << 4,
3428         MF_SW_SIMULATED = 1 << 5,
3429         MF_NO_RETRY = 1 << 6,
3430 };
3431 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
3432                       unsigned long count, int mf_flags);
3433 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int flags);
3434 extern void memory_failure_queue_kick(int cpu);
3435 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
3436 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
3437 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
3438 extern void shake_page(struct page *p);
3439 extern atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly;
3440 extern int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags);
3441 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
3442 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags);
3443 extern int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3444                                         bool *migratable_cleared);
3445 void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn);
3446 void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i);
3447 #else
3448 static inline void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
3449 {
3450 }
3451
3452 static inline int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3453                                         bool *migratable_cleared)
3454 {
3455         return 0;
3456 }
3457
3458 static inline void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn)
3459 {
3460 }
3461
3462 static inline void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i)
3463 {
3464 }
3465 #endif
3466
3467 #if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3468 extern void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn);
3469 extern void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i);
3470 #else
3471 static inline void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn)
3472 {
3473 }
3474
3475 static inline void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i)
3476 {
3477 }
3478 #endif
3479
3480 #ifndef arch_memory_failure
3481 static inline int arch_memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
3482 {
3483         return -ENXIO;
3484 }
3485 #endif
3486
3487 #ifndef arch_is_platform_page
3488 static inline bool arch_is_platform_page(u64 paddr)
3489 {
3490         return false;
3491 }
3492 #endif
3493
3494 /*
3495  * Error handlers for various types of pages.
3496  */
3497 enum mf_result {
3498         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
3499         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
3500         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
3501         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
3502 };
3503
3504 enum mf_action_page_type {
3505         MF_MSG_KERNEL,
3506         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
3507         MF_MSG_SLAB,
3508         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
3509         MF_MSG_HUGE,
3510         MF_MSG_FREE_HUGE,
3511         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
3512         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
3513         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
3514         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
3515         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
3516         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
3517         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
3518         MF_MSG_DIRTY_LRU,
3519         MF_MSG_CLEAN_LRU,
3520         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
3521         MF_MSG_BUDDY,
3522         MF_MSG_DAX,
3523         MF_MSG_UNSPLIT_THP,
3524         MF_MSG_UNKNOWN,
3525 };
3526
3527 /*
3528  * Sysfs entries for memory failure handling statistics.
3529  */
3530 extern const struct attribute_group memory_failure_attr_group;
3531
3532 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
3533 extern void clear_huge_page(struct page *page,
3534                             unsigned long addr_hint,
3535                             unsigned int pages_per_huge_page);
3536 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
3537                                 unsigned long addr_hint,
3538                                 struct vm_area_struct *vma,
3539                                 unsigned int pages_per_huge_page);
3540 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
3541                                 const void __user *usr_src,
3542                                 unsigned int pages_per_huge_page,
3543                                 bool allow_pagefault);
3544
3545 /**
3546  * vma_is_special_huge - Are transhuge page-table entries considered special?
3547  * @vma: Pointer to the struct vm_area_struct to consider
3548  *
3549  * Whether transhuge page-table entries are considered "special" following
3550  * the definition in vm_normal_page().
3551  *
3552  * Return: true if transhuge page-table entries should be considered special,
3553  * false otherwise.
3554  */
3555 static inline bool vma_is_special_huge(const struct vm_area_struct *vma)
3556 {
3557         return vma_is_dax(vma) || (vma->vm_file &&
3558                                    (vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)));
3559 }
3560
3561 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
3562
3563 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3564 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
3565 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_guardpage_enabled);
3566
3567 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
3568 {
3569         return _debug_guardpage_minorder;
3570 }
3571
3572 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
3573 {
3574         return static_branch_unlikely(&_debug_guardpage_enabled);
3575 }
3576
3577 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
3578 {
3579         if (!debug_guardpage_enabled())
3580                 return false;
3581
3582         return PageGuard(page);
3583 }
3584 #else
3585 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
3586 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
3587 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
3588 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3589
3590 #if MAX_NUMNODES > 1
3591 void __init setup_nr_node_ids(void);
3592 #else
3593 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
3594 #endif
3595
3596 extern int memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2);
3597
3598 static inline int pages_identical(struct page *page1, struct page *page2)
3599 {
3600         return !memcmp_pages(page1, page2);
3601 }
3602
3603 #ifdef CONFIG_MAPPING_DIRTY_HELPERS
3604 unsigned long clean_record_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3605                                                 pgoff_t first_index, pgoff_t nr,
3606                                                 pgoff_t bitmap_pgoff,
3607                                                 unsigned long *bitmap,
3608                                                 pgoff_t *start,
3609                                                 pgoff_t *end);
3610
3611 unsigned long wp_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3612                                       pgoff_t first_index, pgoff_t nr);
3613 #endif
3614
3615 extern int sysctl_nr_trim_pages;
3616
3617 #ifdef CONFIG_PRINTK
3618 void mem_dump_obj(void *object);
3619 #else
3620 static inline void mem_dump_obj(void *object) {}
3621 #endif
3622
3623 /**
3624  * seal_check_future_write - Check for F_SEAL_FUTURE_WRITE flag and handle it
3625  * @seals: the seals to check
3626  * @vma: the vma to operate on
3627  *
3628  * Check whether F_SEAL_FUTURE_WRITE is set; if so, do proper check/handling on
3629  * the vma flags.  Return 0 if check pass, or <0 for errors.
3630  */
3631 static inline int seal_check_future_write(int seals, struct vm_area_struct *vma)
3632 {
3633         if (seals & F_SEAL_FUTURE_WRITE) {
3634                 /*
3635                  * New PROT_WRITE and MAP_SHARED mmaps are not allowed when
3636                  * "future write" seal active.
3637                  */
3638                 if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
3639                         return -EPERM;
3640
3641                 /*
3642                  * Since an F_SEAL_FUTURE_WRITE sealed memfd can be mapped as
3643                  * MAP_SHARED and read-only, take care to not allow mprotect to
3644                  * revert protections on such mappings. Do this only for shared
3645                  * mappings. For private mappings, don't need to mask
3646                  * VM_MAYWRITE as we still want them to be COW-writable.
3647                  */
3648                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
3649                         vm_flags_clear(vma, VM_MAYWRITE);
3650         }
3651
3652         return 0;
3653 }
3654
3655 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
3656 int madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3657                           unsigned long len_in,
3658                           struct anon_vma_name *anon_name);
3659 #else
3660 static inline int
3661 madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3662                       unsigned long len_in, struct anon_vma_name *anon_name) {
3663         return 0;
3664 }
3665 #endif
3666
3667 #endif /* _LINUX_MM_H */