mm: add FAULT_FLAG_VMA_LOCK flag
[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         { FAULT_FLAG_VMA_LOCK,          "VMA_LOCK" }
484
485 /*
486  * vm_fault is filled by the pagefault handler and passed to the vma's
487  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
488  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
489  *
490  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
491  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
492  *
493  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
494  */
495 struct vm_fault {
496         const struct {
497                 struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
498                 gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
499                 pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
500                 unsigned long address;          /* Faulting virtual address - masked */
501                 unsigned long real_address;     /* Faulting virtual address - unmasked */
502         };
503         enum fault_flag flags;          /* FAULT_FLAG_xxx flags
504                                          * XXX: should really be 'const' */
505         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
506                                          * the 'address' */
507         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
508                                          * the 'address'
509                                          */
510         union {
511                 pte_t orig_pte;         /* Value of PTE at the time of fault */
512                 pmd_t orig_pmd;         /* Value of PMD at the time of fault,
513                                          * used by PMD fault only.
514                                          */
515         };
516
517         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
518         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
519                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
520                                          * is set (which is also implied by
521                                          * VM_FAULT_ERROR).
522                                          */
523         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
524         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
525                                          * the 'address'. NULL if the page
526                                          * table hasn't been allocated.
527                                          */
528         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
529                                          * Protects pte page table if 'pte'
530                                          * is not NULL, otherwise pmd.
531                                          */
532         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
533                                          * vm_ops->map_pages() sets up a page
534                                          * table from atomic context.
535                                          * do_fault_around() pre-allocates
536                                          * page table to avoid allocation from
537                                          * atomic context.
538                                          */
539 };
540
541 /* page entry size for vm->huge_fault() */
542 enum page_entry_size {
543         PE_SIZE_PTE = 0,
544         PE_SIZE_PMD,
545         PE_SIZE_PUD,
546 };
547
548 /*
549  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
550  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
551  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
552  */
553 struct vm_operations_struct {
554         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
555         /**
556          * @close: Called when the VMA is being removed from the MM.
557          * Context: User context.  May sleep.  Caller holds mmap_lock.
558          */
559         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
560         /* Called any time before splitting to check if it's allowed */
561         int (*may_split)(struct vm_area_struct *area, unsigned long addr);
562         int (*mremap)(struct vm_area_struct *area);
563         /*
564          * Called by mprotect() to make driver-specific permission
565          * checks before mprotect() is finalised.   The VMA must not
566          * be modified.  Returns 0 if mprotect() can proceed.
567          */
568         int (*mprotect)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
569                         unsigned long end, unsigned long newflags);
570         vm_fault_t (*fault)(struct vm_fault *vmf);
571         vm_fault_t (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf,
572                         enum page_entry_size pe_size);
573         vm_fault_t (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
574                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
575         unsigned long (*pagesize)(struct vm_area_struct * area);
576
577         /* notification that a previously read-only page is about to become
578          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
579         vm_fault_t (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
580
581         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
582         vm_fault_t (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
583
584         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
585          * for use by special VMAs. See also generic_access_phys() for a generic
586          * implementation useful for any iomem mapping.
587          */
588         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
589                       void *buf, int len, int write);
590
591         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
592          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
593          * vma to be dumped unconditionally. */
594         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
595
596 #ifdef CONFIG_NUMA
597         /*
598          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
599          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
600          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
601          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
602          * mempolicy.
603          */
604         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
605
606         /*
607          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
608          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
609          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
610          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
611          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_lock.
612          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
613          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
614          * policy.
615          */
616         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
617                                         unsigned long addr);
618 #endif
619         /*
620          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
621          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
622          * (using pte_page()) would not find the correct page.
623          */
624         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
625                                           unsigned long addr);
626 };
627
628 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
629 static inline void vma_init_lock(struct vm_area_struct *vma)
630 {
631         init_rwsem(&vma->lock);
632         vma->vm_lock_seq = -1;
633 }
634
635 /*
636  * Try to read-lock a vma. The function is allowed to occasionally yield false
637  * locked result to avoid performance overhead, in which case we fall back to
638  * using mmap_lock. The function should never yield false unlocked result.
639  */
640 static inline bool vma_start_read(struct vm_area_struct *vma)
641 {
642         /* Check before locking. A race might cause false locked result. */
643         if (vma->vm_lock_seq == READ_ONCE(vma->vm_mm->mm_lock_seq))
644                 return false;
645
646         if (unlikely(down_read_trylock(&vma->lock) == 0))
647                 return false;
648
649         /*
650          * Overflow might produce false locked result.
651          * False unlocked result is impossible because we modify and check
652          * vma->vm_lock_seq under vma->lock protection and mm->mm_lock_seq
653          * modification invalidates all existing locks.
654          */
655         if (unlikely(vma->vm_lock_seq == READ_ONCE(vma->vm_mm->mm_lock_seq))) {
656                 up_read(&vma->lock);
657                 return false;
658         }
659         return true;
660 }
661
662 static inline void vma_end_read(struct vm_area_struct *vma)
663 {
664         rcu_read_lock(); /* keeps vma alive till the end of up_read */
665         up_read(&vma->lock);
666         rcu_read_unlock();
667 }
668
669 static bool __is_vma_write_locked(struct vm_area_struct *vma, int *mm_lock_seq)
670 {
671         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
672
673         /*
674          * current task is holding mmap_write_lock, both vma->vm_lock_seq and
675          * mm->mm_lock_seq can't be concurrently modified.
676          */
677         *mm_lock_seq = READ_ONCE(vma->vm_mm->mm_lock_seq);
678         return (vma->vm_lock_seq == *mm_lock_seq);
679 }
680
681 static inline void vma_start_write(struct vm_area_struct *vma)
682 {
683         int mm_lock_seq;
684
685         if (__is_vma_write_locked(vma, &mm_lock_seq))
686                 return;
687
688         down_write(&vma->lock);
689         vma->vm_lock_seq = mm_lock_seq;
690         up_write(&vma->lock);
691 }
692
693 static inline bool vma_try_start_write(struct vm_area_struct *vma)
694 {
695         int mm_lock_seq;
696
697         if (__is_vma_write_locked(vma, &mm_lock_seq))
698                 return true;
699
700         if (!down_write_trylock(&vma->vm_lock->lock))
701                 return false;
702
703         vma->vm_lock_seq = mm_lock_seq;
704         up_write(&vma->vm_lock->lock);
705         return true;
706 }
707
708 static inline void vma_assert_write_locked(struct vm_area_struct *vma)
709 {
710         int mm_lock_seq;
711
712         VM_BUG_ON_VMA(!__is_vma_write_locked(vma, &mm_lock_seq), vma);
713 }
714
715 static inline void vma_mark_detached(struct vm_area_struct *vma, bool detached)
716 {
717         /* When detaching vma should be write-locked */
718         if (detached)
719                 vma_assert_write_locked(vma);
720         vma->detached = detached;
721 }
722
723 struct vm_area_struct *lock_vma_under_rcu(struct mm_struct *mm,
724                                           unsigned long address);
725
726 #else /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
727
728 static inline void vma_init_lock(struct vm_area_struct *vma) {}
729 static inline bool vma_start_read(struct vm_area_struct *vma)
730                 { return false; }
731 static inline void vma_end_read(struct vm_area_struct *vma) {}
732 static inline void vma_start_write(struct vm_area_struct *vma) {}
733 static inline bool vma_try_start_write(struct vm_area_struct *vma)
734                 { return true; }
735 static inline void vma_assert_write_locked(struct vm_area_struct *vma) {}
736 static inline void vma_mark_detached(struct vm_area_struct *vma,
737                                      bool detached) {}
738
739 #endif /* CONFIG_PER_VMA_LOCK */
740
741 static inline void vma_init(struct vm_area_struct *vma, struct mm_struct *mm)
742 {
743         static const struct vm_operations_struct dummy_vm_ops = {};
744
745         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
746         vma->vm_mm = mm;
747         vma->vm_ops = &dummy_vm_ops;
748         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
749         vma_mark_detached(vma, false);
750         vma_init_lock(vma);
751 }
752
753 /* Use when VMA is not part of the VMA tree and needs no locking */
754 static inline void vm_flags_init(struct vm_area_struct *vma,
755                                  vm_flags_t flags)
756 {
757         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) = flags;
758 }
759
760 /* Use when VMA is part of the VMA tree and modifications need coordination */
761 static inline void vm_flags_reset(struct vm_area_struct *vma,
762                                   vm_flags_t flags)
763 {
764         vma_start_write(vma);
765         vm_flags_init(vma, flags);
766 }
767
768 static inline void vm_flags_reset_once(struct vm_area_struct *vma,
769                                        vm_flags_t flags)
770 {
771         vma_start_write(vma);
772         WRITE_ONCE(ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags), flags);
773 }
774
775 static inline void vm_flags_set(struct vm_area_struct *vma,
776                                 vm_flags_t flags)
777 {
778         vma_start_write(vma);
779         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) |= flags;
780 }
781
782 static inline void vm_flags_clear(struct vm_area_struct *vma,
783                                   vm_flags_t flags)
784 {
785         vma_start_write(vma);
786         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) &= ~flags;
787 }
788
789 /*
790  * Use only if VMA is not part of the VMA tree or has no other users and
791  * therefore needs no locking.
792  */
793 static inline void __vm_flags_mod(struct vm_area_struct *vma,
794                                   vm_flags_t set, vm_flags_t clear)
795 {
796         vm_flags_init(vma, (vma->vm_flags | set) & ~clear);
797 }
798
799 /*
800  * Use only when the order of set/clear operations is unimportant, otherwise
801  * use vm_flags_{set|clear} explicitly.
802  */
803 static inline void vm_flags_mod(struct vm_area_struct *vma,
804                                 vm_flags_t set, vm_flags_t clear)
805 {
806         vma_start_write(vma);
807         __vm_flags_mod(vma, set, clear);
808 }
809
810 static inline void vma_set_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
811 {
812         vma->vm_ops = NULL;
813 }
814
815 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
816 {
817         return !vma->vm_ops;
818 }
819
820 static inline bool vma_is_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
821 {
822         int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
823
824         if (!maybe_stack)
825                 return false;
826
827         if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
828                                                 VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
829                 return true;
830
831         return false;
832 }
833
834 static inline bool vma_is_foreign(struct vm_area_struct *vma)
835 {
836         if (!current->mm)
837                 return true;
838
839         if (current->mm != vma->vm_mm)
840                 return true;
841
842         return false;
843 }
844
845 static inline bool vma_is_accessible(struct vm_area_struct *vma)
846 {
847         return vma->vm_flags & VM_ACCESS_FLAGS;
848 }
849
850 static inline
851 struct vm_area_struct *vma_find(struct vma_iterator *vmi, unsigned long max)
852 {
853         return mas_find(&vmi->mas, max - 1);
854 }
855
856 static inline struct vm_area_struct *vma_next(struct vma_iterator *vmi)
857 {
858         /*
859          * Uses mas_find() to get the first VMA when the iterator starts.
860          * Calling mas_next() could skip the first entry.
861          */
862         return mas_find(&vmi->mas, ULONG_MAX);
863 }
864
865 static inline struct vm_area_struct *vma_prev(struct vma_iterator *vmi)
866 {
867         return mas_prev(&vmi->mas, 0);
868 }
869
870 static inline unsigned long vma_iter_addr(struct vma_iterator *vmi)
871 {
872         return vmi->mas.index;
873 }
874
875 static inline unsigned long vma_iter_end(struct vma_iterator *vmi)
876 {
877         return vmi->mas.last + 1;
878 }
879 static inline int vma_iter_bulk_alloc(struct vma_iterator *vmi,
880                                       unsigned long count)
881 {
882         return mas_expected_entries(&vmi->mas, count);
883 }
884
885 /* Free any unused preallocations */
886 static inline void vma_iter_free(struct vma_iterator *vmi)
887 {
888         mas_destroy(&vmi->mas);
889 }
890
891 static inline int vma_iter_bulk_store(struct vma_iterator *vmi,
892                                       struct vm_area_struct *vma)
893 {
894         vmi->mas.index = vma->vm_start;
895         vmi->mas.last = vma->vm_end - 1;
896         mas_store(&vmi->mas, vma);
897         if (unlikely(mas_is_err(&vmi->mas)))
898                 return -ENOMEM;
899
900         return 0;
901 }
902
903 static inline void vma_iter_invalidate(struct vma_iterator *vmi)
904 {
905         mas_pause(&vmi->mas);
906 }
907
908 static inline void vma_iter_set(struct vma_iterator *vmi, unsigned long addr)
909 {
910         mas_set(&vmi->mas, addr);
911 }
912
913 #define for_each_vma(__vmi, __vma)                                      \
914         while (((__vma) = vma_next(&(__vmi))) != NULL)
915
916 /* The MM code likes to work with exclusive end addresses */
917 #define for_each_vma_range(__vmi, __vma, __end)                         \
918         while (((__vma) = vma_find(&(__vmi), (__end))) != NULL)
919
920 #ifdef CONFIG_SHMEM
921 /*
922  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
923  * paths in userfault.
924  */
925 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
926 bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma);
927 #else
928 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
929 static inline bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
930 #endif
931
932 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
933
934 /* flush_tlb_range() takes a vma, not a mm, and can care about flags */
935 #define TLB_FLUSH_VMA(mm,flags) { .vm_mm = (mm), .vm_flags = (flags) }
936
937 struct mmu_gather;
938 struct inode;
939
940 /*
941  * compound_order() can be called without holding a reference, which means
942  * that niceties like page_folio() don't work.  These callers should be
943  * prepared to handle wild return values.  For example, PG_head may be
944  * set before _folio_order is initialised, or this may be a tail page.
945  * See compaction.c for some good examples.
946  */
947 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
948 {
949         struct folio *folio = (struct folio *)page;
950
951         if (!test_bit(PG_head, &folio->flags))
952                 return 0;
953         return folio->_folio_order;
954 }
955
956 /**
957  * folio_order - The allocation order of a folio.
958  * @folio: The folio.
959  *
960  * A folio is composed of 2^order pages.  See get_order() for the definition
961  * of order.
962  *
963  * Return: The order of the folio.
964  */
965 static inline unsigned int folio_order(struct folio *folio)
966 {
967         if (!folio_test_large(folio))
968                 return 0;
969         return folio->_folio_order;
970 }
971
972 #include <linux/huge_mm.h>
973
974 /*
975  * Methods to modify the page usage count.
976  *
977  * What counts for a page usage:
978  * - cache mapping   (page->mapping)
979  * - private data    (page->private)
980  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
981  *   is counted separately
982  *
983  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
984  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
985  */
986
987 /*
988  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
989  */
990 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
991 {
992         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
993         return page_ref_dec_and_test(page);
994 }
995
996 static inline int folio_put_testzero(struct folio *folio)
997 {
998         return put_page_testzero(&folio->page);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
1003  * that is the case.
1004  * This can be called when MMU is off so it must not access
1005  * any of the virtual mappings.
1006  */
1007 static inline bool get_page_unless_zero(struct page *page)
1008 {
1009         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
1010 }
1011
1012 static inline struct folio *folio_get_nontail_page(struct page *page)
1013 {
1014         if (unlikely(!get_page_unless_zero(page)))
1015                 return NULL;
1016         return (struct folio *)page;
1017 }
1018
1019 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
1020
1021 enum {
1022         REGION_INTERSECTS,
1023         REGION_DISJOINT,
1024         REGION_MIXED,
1025 };
1026
1027 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
1028                       unsigned long desc);
1029
1030 /* Support for virtually mapped pages */
1031 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
1032 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
1033
1034 /*
1035  * Determine if an address is within the vmalloc range
1036  *
1037  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
1038  * is no special casing required.
1039  */
1040
1041 #ifndef is_ioremap_addr
1042 #define is_ioremap_addr(x) is_vmalloc_addr(x)
1043 #endif
1044
1045 #ifdef CONFIG_MMU
1046 extern bool is_vmalloc_addr(const void *x);
1047 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
1048 #else
1049 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
1050 {
1051         return false;
1052 }
1053 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
1054 {
1055         return 0;
1056 }
1057 #endif
1058
1059 /*
1060  * How many times the entire folio is mapped as a single unit (eg by a
1061  * PMD or PUD entry).  This is probably not what you want, except for
1062  * debugging purposes - it does not include PTE-mapped sub-pages; look
1063  * at folio_mapcount() or page_mapcount() or total_mapcount() instead.
1064  */
1065 static inline int folio_entire_mapcount(struct folio *folio)
1066 {
1067         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_large(folio), folio);
1068         return atomic_read(&folio->_entire_mapcount) + 1;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
1073  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
1074  * and atomic_add_negative(-1).
1075  */
1076 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
1077 {
1078         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
1079 }
1080
1081 /**
1082  * page_mapcount() - Number of times this precise page is mapped.
1083  * @page: The page.
1084  *
1085  * The number of times this page is mapped.  If this page is part of
1086  * a large folio, it includes the number of times this page is mapped
1087  * as part of that folio.
1088  *
1089  * The result is undefined for pages which cannot be mapped into userspace.
1090  * For example SLAB or special types of pages. See function page_has_type().
1091  * They use this field in struct page differently.
1092  */
1093 static inline int page_mapcount(struct page *page)
1094 {
1095         int mapcount = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
1096
1097         if (unlikely(PageCompound(page)))
1098                 mapcount += folio_entire_mapcount(page_folio(page));
1099
1100         return mapcount;
1101 }
1102
1103 int folio_total_mapcount(struct folio *folio);
1104
1105 /**
1106  * folio_mapcount() - Calculate the number of mappings of this folio.
1107  * @folio: The folio.
1108  *
1109  * A large folio tracks both how many times the entire folio is mapped,
1110  * and how many times each individual page in the folio is mapped.
1111  * This function calculates the total number of times the folio is
1112  * mapped.
1113  *
1114  * Return: The number of times this folio is mapped.
1115  */
1116 static inline int folio_mapcount(struct folio *folio)
1117 {
1118         if (likely(!folio_test_large(folio)))
1119                 return atomic_read(&folio->_mapcount) + 1;
1120         return folio_total_mapcount(folio);
1121 }
1122
1123 static inline int total_mapcount(struct page *page)
1124 {
1125         if (likely(!PageCompound(page)))
1126                 return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
1127         return folio_total_mapcount(page_folio(page));
1128 }
1129
1130 static inline bool folio_large_is_mapped(struct folio *folio)
1131 {
1132         /*
1133          * Reading _entire_mapcount below could be omitted if hugetlb
1134          * participated in incrementing nr_pages_mapped when compound mapped.
1135          */
1136         return atomic_read(&folio->_nr_pages_mapped) > 0 ||
1137                 atomic_read(&folio->_entire_mapcount) >= 0;
1138 }
1139
1140 /**
1141  * folio_mapped - Is this folio mapped into userspace?
1142  * @folio: The folio.
1143  *
1144  * Return: True if any page in this folio is referenced by user page tables.
1145  */
1146 static inline bool folio_mapped(struct folio *folio)
1147 {
1148         if (likely(!folio_test_large(folio)))
1149                 return atomic_read(&folio->_mapcount) >= 0;
1150         return folio_large_is_mapped(folio);
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1155  * For compound page it returns true if any sub-page of compound page is mapped,
1156  * even if this particular sub-page is not itself mapped by any PTE or PMD.
1157  */
1158 static inline bool page_mapped(struct page *page)
1159 {
1160         if (likely(!PageCompound(page)))
1161                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
1162         return folio_large_is_mapped(page_folio(page));
1163 }
1164
1165 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
1166 {
1167         struct page *page = virt_to_page(x);
1168
1169         return compound_head(page);
1170 }
1171
1172 static inline struct folio *virt_to_folio(const void *x)
1173 {
1174         struct page *page = virt_to_page(x);
1175
1176         return page_folio(page);
1177 }
1178
1179 void __folio_put(struct folio *folio);
1180
1181 void put_pages_list(struct list_head *pages);
1182
1183 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
1184 void folio_copy(struct folio *dst, struct folio *src);
1185
1186 unsigned long nr_free_buffer_pages(void);
1187
1188 /*
1189  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
1190  * prototype for that function and accessor functions.
1191  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
1192  */
1193 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
1194
1195 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
1196 enum compound_dtor_id {
1197         NULL_COMPOUND_DTOR,
1198         COMPOUND_PAGE_DTOR,
1199 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1200         HUGETLB_PAGE_DTOR,
1201 #endif
1202 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1203         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
1204 #endif
1205         NR_COMPOUND_DTORS,
1206 };
1207 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[NR_COMPOUND_DTORS];
1208
1209 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
1210                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1211 {
1212         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1213
1214         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
1215         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
1216         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1217 }
1218
1219 static inline void folio_set_compound_dtor(struct folio *folio,
1220                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1221 {
1222         VM_BUG_ON_FOLIO(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, folio);
1223         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1224 }
1225
1226 void destroy_large_folio(struct folio *folio);
1227
1228 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
1229 {
1230         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1231
1232         folio->_folio_order = order;
1233 #ifdef CONFIG_64BIT
1234         folio->_folio_nr_pages = 1U << order;
1235 #endif
1236 }
1237
1238 /* Returns the number of bytes in this potentially compound page. */
1239 static inline unsigned long page_size(struct page *page)
1240 {
1241         return PAGE_SIZE << compound_order(page);
1242 }
1243
1244 /* Returns the number of bits needed for the number of bytes in a page */
1245 static inline unsigned int page_shift(struct page *page)
1246 {
1247         return PAGE_SHIFT + compound_order(page);
1248 }
1249
1250 /**
1251  * thp_order - Order of a transparent huge page.
1252  * @page: Head page of a transparent huge page.
1253  */
1254 static inline unsigned int thp_order(struct page *page)
1255 {
1256         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
1257         return compound_order(page);
1258 }
1259
1260 /**
1261  * thp_size - Size of a transparent huge page.
1262  * @page: Head page of a transparent huge page.
1263  *
1264  * Return: Number of bytes in this page.
1265  */
1266 static inline unsigned long thp_size(struct page *page)
1267 {
1268         return PAGE_SIZE << thp_order(page);
1269 }
1270
1271 void free_compound_page(struct page *page);
1272
1273 #ifdef CONFIG_MMU
1274 /*
1275  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
1276  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
1277  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
1278  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
1279  */
1280 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
1281 {
1282         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
1283                 pte = pte_mkwrite(pte);
1284         return pte;
1285 }
1286
1287 vm_fault_t do_set_pmd(struct vm_fault *vmf, struct page *page);
1288 void do_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct page *page, unsigned long addr);
1289
1290 vm_fault_t finish_fault(struct vm_fault *vmf);
1291 vm_fault_t finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
1292 #endif
1293
1294 /*
1295  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
1296  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
1297  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
1298  * only one copy in memory, at most, normally.
1299  *
1300  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
1301  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
1302  *   freelist management in the buddy allocator.
1303  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
1304  *
1305  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
1306  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
1307  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
1308  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
1309  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
1310  *
1311  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
1312  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
1313  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
1314  * and page->virtual store page management information, but all other fields
1315  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
1316  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
1317  * subsequently been given references to it.
1318  *
1319  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
1320  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
1321  * The following discussion applies only to them.
1322  *
1323  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
1324  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
1325  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
1326  * into the filesystem to release these pages.
1327  *
1328  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
1329  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
1330  * in units of PAGE_SIZE.
1331  *
1332  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
1333  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
1334  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
1335  *
1336  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
1337  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
1338  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
1339  *
1340  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
1341  * rooted at mapping->i_pages, and indexed by offset.
1342  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
1343  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
1344  *
1345  * All pagecache pages may be subject to I/O:
1346  * - inode pages may need to be read from disk,
1347  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
1348  *   to be written back to the inode on disk,
1349  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
1350  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
1351  *   back into memory.
1352  */
1353
1354 #if defined(CONFIG_ZONE_DEVICE) && defined(CONFIG_FS_DAX)
1355 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(devmap_managed_key);
1356
1357 bool __put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs);
1358 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1359 {
1360         if (!static_branch_unlikely(&devmap_managed_key))
1361                 return false;
1362         if (!is_zone_device_page(page))
1363                 return false;
1364         return __put_devmap_managed_page_refs(page, refs);
1365 }
1366 #else /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1367 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1368 {
1369         return false;
1370 }
1371 #endif /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1372
1373 static inline bool put_devmap_managed_page(struct page *page)
1374 {
1375         return put_devmap_managed_page_refs(page, 1);
1376 }
1377
1378 /* 127: arbitrary random number, small enough to assemble well */
1379 #define folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio) \
1380         ((unsigned int) folio_ref_count(folio) + 127u <= 127u)
1381
1382 /**
1383  * folio_get - Increment the reference count on a folio.
1384  * @folio: The folio.
1385  *
1386  * Context: May be called in any context, as long as you know that
1387  * you have a refcount on the folio.  If you do not already have one,
1388  * folio_try_get() may be the right interface for you to use.
1389  */
1390 static inline void folio_get(struct folio *folio)
1391 {
1392         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio), folio);
1393         folio_ref_inc(folio);
1394 }
1395
1396 static inline void get_page(struct page *page)
1397 {
1398         folio_get(page_folio(page));
1399 }
1400
1401 static inline __must_check bool try_get_page(struct page *page)
1402 {
1403         page = compound_head(page);
1404         if (WARN_ON_ONCE(page_ref_count(page) <= 0))
1405                 return false;
1406         page_ref_inc(page);
1407         return true;
1408 }
1409
1410 /**
1411  * folio_put - Decrement the reference count on a folio.
1412  * @folio: The folio.
1413  *
1414  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1415  * released back to the page allocator and may be used by another
1416  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1417  * after calling folio_put() unless you can be sure that it wasn't the
1418  * last reference.
1419  *
1420  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1421  * context.  May be called while holding a spinlock.
1422  */
1423 static inline void folio_put(struct folio *folio)
1424 {
1425         if (folio_put_testzero(folio))
1426                 __folio_put(folio);
1427 }
1428
1429 /**
1430  * folio_put_refs - Reduce the reference count on a folio.
1431  * @folio: The folio.
1432  * @refs: The amount to subtract from the folio's reference count.
1433  *
1434  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1435  * released back to the page allocator and may be used by another
1436  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1437  * after calling folio_put_refs() unless you can be sure that these weren't
1438  * the last references.
1439  *
1440  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1441  * context.  May be called while holding a spinlock.
1442  */
1443 static inline void folio_put_refs(struct folio *folio, int refs)
1444 {
1445         if (folio_ref_sub_and_test(folio, refs))
1446                 __folio_put(folio);
1447 }
1448
1449 /*
1450  * union release_pages_arg - an array of pages or folios
1451  *
1452  * release_pages() releases a simple array of multiple pages, and
1453  * accepts various different forms of said page array: either
1454  * a regular old boring array of pages, an array of folios, or
1455  * an array of encoded page pointers.
1456  *
1457  * The transparent union syntax for this kind of "any of these
1458  * argument types" is all kinds of ugly, so look away.
1459  */
1460 typedef union {
1461         struct page **pages;
1462         struct folio **folios;
1463         struct encoded_page **encoded_pages;
1464 } release_pages_arg __attribute__ ((__transparent_union__));
1465
1466 void release_pages(release_pages_arg, int nr);
1467
1468 /**
1469  * folios_put - Decrement the reference count on an array of folios.
1470  * @folios: The folios.
1471  * @nr: How many folios there are.
1472  *
1473  * Like folio_put(), but for an array of folios.  This is more efficient
1474  * than writing the loop yourself as it will optimise the locks which
1475  * need to be taken if the folios are freed.
1476  *
1477  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1478  * context.  May be called while holding a spinlock.
1479  */
1480 static inline void folios_put(struct folio **folios, unsigned int nr)
1481 {
1482         release_pages(folios, nr);
1483 }
1484
1485 static inline void put_page(struct page *page)
1486 {
1487         struct folio *folio = page_folio(page);
1488
1489         /*
1490          * For some devmap managed pages we need to catch refcount transition
1491          * from 2 to 1:
1492          */
1493         if (put_devmap_managed_page(&folio->page))
1494                 return;
1495         folio_put(folio);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS, and the associated functions that use it, overload
1500  * the page's refcount so that two separate items are tracked: the original page
1501  * reference count, and also a new count of how many pin_user_pages() calls were
1502  * made against the page. ("gup-pinned" is another term for the latter).
1503  *
1504  * With this scheme, pin_user_pages() becomes special: such pages are marked as
1505  * distinct from normal pages. As such, the unpin_user_page() call (and its
1506  * variants) must be used in order to release gup-pinned pages.
1507  *
1508  * Choice of value:
1509  *
1510  * By making GUP_PIN_COUNTING_BIAS a power of two, debugging of page reference
1511  * counts with respect to pin_user_pages() and unpin_user_page() becomes
1512  * simpler, due to the fact that adding an even power of two to the page
1513  * refcount has the effect of using only the upper N bits, for the code that
1514  * counts up using the bias value. This means that the lower bits are left for
1515  * the exclusive use of the original code that increments and decrements by one
1516  * (or at least, by much smaller values than the bias value).
1517  *
1518  * Of course, once the lower bits overflow into the upper bits (and this is
1519  * OK, because subtraction recovers the original values), then visual inspection
1520  * no longer suffices to directly view the separate counts. However, for normal
1521  * applications that don't have huge page reference counts, this won't be an
1522  * issue.
1523  *
1524  * Locking: the lockless algorithm described in folio_try_get_rcu()
1525  * provides safe operation for get_user_pages(), page_mkclean() and
1526  * other calls that race to set up page table entries.
1527  */
1528 #define GUP_PIN_COUNTING_BIAS (1U << 10)
1529
1530 void unpin_user_page(struct page *page);
1531 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
1532                                  bool make_dirty);
1533 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
1534                                       bool make_dirty);
1535 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages);
1536
1537 static inline bool is_cow_mapping(vm_flags_t flags)
1538 {
1539         return (flags & (VM_SHARED | VM_MAYWRITE)) == VM_MAYWRITE;
1540 }
1541
1542 #ifndef CONFIG_MMU
1543 static inline bool is_nommu_shared_mapping(vm_flags_t flags)
1544 {
1545         /*
1546          * NOMMU shared mappings are ordinary MAP_SHARED mappings and selected
1547          * R/O MAP_PRIVATE file mappings that are an effective R/O overlay of
1548          * a file mapping. R/O MAP_PRIVATE mappings might still modify
1549          * underlying memory if ptrace is active, so this is only possible if
1550          * ptrace does not apply. Note that there is no mprotect() to upgrade
1551          * write permissions later.
1552          */
1553         return flags & (VM_MAYSHARE | VM_MAYOVERLAY);
1554 }
1555 #endif
1556
1557 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
1558 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1559 #endif
1560
1561 /*
1562  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
1563  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
1564  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
1565  * node id available in page flags.
1566  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
1567  * pages in a zone.
1568  */
1569 static inline int page_zone_id(struct page *page)
1570 {
1571         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
1572 }
1573
1574 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1575 extern int page_to_nid(const struct page *page);
1576 #else
1577 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
1578 {
1579         struct page *p = (struct page *)page;
1580
1581         return (PF_POISONED_CHECK(p)->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
1582 }
1583 #endif
1584
1585 static inline int folio_nid(const struct folio *folio)
1586 {
1587         return page_to_nid(&folio->page);
1588 }
1589
1590 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1591 /* page access time bits needs to hold at least 4 seconds */
1592 #define PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS       12
1593 #if LAST_CPUPID_SHIFT < PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS
1594 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS                                \
1595         (PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS - LAST_CPUPID_SHIFT)
1596 #else
1597 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS        0
1598 #endif
1599
1600 #define PAGE_ACCESS_TIME_MASK                           \
1601         (LAST_CPUPID_MASK << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS)
1602
1603 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
1604 {
1605         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
1606 }
1607
1608 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1609 {
1610         return cpupid & LAST__PID_MASK;
1611 }
1612
1613 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1614 {
1615         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
1616 }
1617
1618 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1619 {
1620         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
1621 }
1622
1623 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1624 {
1625         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
1626 }
1627
1628 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
1629 {
1630         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
1631 }
1632
1633 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
1634 {
1635         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
1636 }
1637
1638 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
1639 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1640 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1641 {
1642         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
1643 }
1644
1645 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1646 {
1647         return page->_last_cpupid;
1648 }
1649 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1650 {
1651         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
1652 }
1653 #else
1654 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1655 {
1656         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
1657 }
1658
1659 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
1660
1661 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1662 {
1663         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
1664 }
1665 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
1666
1667 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1668 {
1669         int last_time;
1670
1671         last_time = page_cpupid_xchg_last(page, time >> PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS);
1672         return last_time << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS;
1673 }
1674 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
1675 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1676 {
1677         return page_to_nid(page); /* XXX */
1678 }
1679
1680 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1681 {
1682         return 0;
1683 }
1684
1685 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1686 {
1687         return page_to_nid(page); /* XXX */
1688 }
1689
1690 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1691 {
1692         return -1;
1693 }
1694
1695 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1696 {
1697         return -1;
1698 }
1699
1700 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1701 {
1702         return -1;
1703 }
1704
1705 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
1706 {
1707         return -1;
1708 }
1709
1710 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1711 {
1712         return true;
1713 }
1714
1715 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1716 {
1717 }
1718
1719 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
1720 {
1721         return false;
1722 }
1723 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1724
1725 #if defined(CONFIG_KASAN_SW_TAGS) || defined(CONFIG_KASAN_HW_TAGS)
1726
1727 /*
1728  * KASAN per-page tags are stored xor'ed with 0xff. This allows to avoid
1729  * setting tags for all pages to native kernel tag value 0xff, as the default
1730  * value 0x00 maps to 0xff.
1731  */
1732
1733 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1734 {
1735         u8 tag = 0xff;
1736
1737         if (kasan_enabled()) {
1738                 tag = (page->flags >> KASAN_TAG_PGSHIFT) & KASAN_TAG_MASK;
1739                 tag ^= 0xff;
1740         }
1741
1742         return tag;
1743 }
1744
1745 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag)
1746 {
1747         unsigned long old_flags, flags;
1748
1749         if (!kasan_enabled())
1750                 return;
1751
1752         tag ^= 0xff;
1753         old_flags = READ_ONCE(page->flags);
1754         do {
1755                 flags = old_flags;
1756                 flags &= ~(KASAN_TAG_MASK << KASAN_TAG_PGSHIFT);
1757                 flags |= (tag & KASAN_TAG_MASK) << KASAN_TAG_PGSHIFT;
1758         } while (unlikely(!try_cmpxchg(&page->flags, &old_flags, flags)));
1759 }
1760
1761 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page)
1762 {
1763         if (kasan_enabled())
1764                 page_kasan_tag_set(page, 0xff);
1765 }
1766
1767 #else /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1768
1769 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1770 {
1771         return 0xff;
1772 }
1773
1774 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag) { }
1775 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page) { }
1776
1777 #endif /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1778
1779 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
1780 {
1781         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
1782 }
1783
1784 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
1785 {
1786         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
1787 }
1788
1789 static inline struct zone *folio_zone(const struct folio *folio)
1790 {
1791         return page_zone(&folio->page);
1792 }
1793
1794 static inline pg_data_t *folio_pgdat(const struct folio *folio)
1795 {
1796         return page_pgdat(&folio->page);
1797 }
1798
1799 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1800 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
1801 {
1802         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
1803         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
1804 }
1805
1806 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
1807 {
1808         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
1809 }
1810 #endif
1811
1812 /**
1813  * folio_pfn - Return the Page Frame Number of a folio.
1814  * @folio: The folio.
1815  *
1816  * A folio may contain multiple pages.  The pages have consecutive
1817  * Page Frame Numbers.
1818  *
1819  * Return: The Page Frame Number of the first page in the folio.
1820  */
1821 static inline unsigned long folio_pfn(struct folio *folio)
1822 {
1823         return page_to_pfn(&folio->page);
1824 }
1825
1826 static inline struct folio *pfn_folio(unsigned long pfn)
1827 {
1828         return page_folio(pfn_to_page(pfn));
1829 }
1830
1831 /**
1832  * folio_maybe_dma_pinned - Report if a folio may be pinned for DMA.
1833  * @folio: The folio.
1834  *
1835  * This function checks if a folio has been pinned via a call to
1836  * a function in the pin_user_pages() family.
1837  *
1838  * For small folios, the return value is partially fuzzy: false is not fuzzy,
1839  * because it means "definitely not pinned for DMA", but true means "probably
1840  * pinned for DMA, but possibly a false positive due to having at least
1841  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS worth of normal folio references".
1842  *
1843  * False positives are OK, because: a) it's unlikely for a folio to
1844  * get that many refcounts, and b) all the callers of this routine are
1845  * expected to be able to deal gracefully with a false positive.
1846  *
1847  * For large folios, the result will be exactly correct. That's because
1848  * we have more tracking data available: the _pincount field is used
1849  * instead of the GUP_PIN_COUNTING_BIAS scheme.
1850  *
1851  * For more information, please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst.
1852  *
1853  * Return: True, if it is likely that the page has been "dma-pinned".
1854  * False, if the page is definitely not dma-pinned.
1855  */
1856 static inline bool folio_maybe_dma_pinned(struct folio *folio)
1857 {
1858         if (folio_test_large(folio))
1859                 return atomic_read(&folio->_pincount) > 0;
1860
1861         /*
1862          * folio_ref_count() is signed. If that refcount overflows, then
1863          * folio_ref_count() returns a negative value, and callers will avoid
1864          * further incrementing the refcount.
1865          *
1866          * Here, for that overflow case, use the sign bit to count a little
1867          * bit higher via unsigned math, and thus still get an accurate result.
1868          */
1869         return ((unsigned int)folio_ref_count(folio)) >=
1870                 GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
1871 }
1872
1873 static inline bool page_maybe_dma_pinned(struct page *page)
1874 {
1875         return folio_maybe_dma_pinned(page_folio(page));
1876 }
1877
1878 /*
1879  * This should most likely only be called during fork() to see whether we
1880  * should break the cow immediately for an anon page on the src mm.
1881  *
1882  * The caller has to hold the PT lock and the vma->vm_mm->->write_protect_seq.
1883  */
1884 static inline bool page_needs_cow_for_dma(struct vm_area_struct *vma,
1885                                           struct page *page)
1886 {
1887         VM_BUG_ON(!(raw_read_seqcount(&vma->vm_mm->write_protect_seq) & 1));
1888
1889         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, &vma->vm_mm->flags))
1890                 return false;
1891
1892         return page_maybe_dma_pinned(page);
1893 }
1894
1895 /* MIGRATE_CMA and ZONE_MOVABLE do not allow pin pages */
1896 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1897 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1898 {
1899 #ifdef CONFIG_CMA
1900         int mt = get_pageblock_migratetype(page);
1901
1902         if (mt == MIGRATE_CMA || mt == MIGRATE_ISOLATE)
1903                 return false;
1904 #endif
1905         /* The zero page may always be pinned */
1906         if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
1907                 return true;
1908
1909         /* Coherent device memory must always allow eviction. */
1910         if (is_device_coherent_page(page))
1911                 return false;
1912
1913         /* Otherwise, non-movable zone pages can be pinned. */
1914         return !is_zone_movable_page(page);
1915 }
1916 #else
1917 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1918 {
1919         return true;
1920 }
1921 #endif
1922
1923 static inline bool folio_is_longterm_pinnable(struct folio *folio)
1924 {
1925         return is_longterm_pinnable_page(&folio->page);
1926 }
1927
1928 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
1929 {
1930         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
1931         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
1932 }
1933
1934 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
1935 {
1936         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
1937         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
1938 }
1939
1940 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
1941         unsigned long node, unsigned long pfn)
1942 {
1943         set_page_zone(page, zone);
1944         set_page_node(page, node);
1945 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1946         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
1947 #endif
1948 }
1949
1950 /**
1951  * folio_nr_pages - The number of pages in the folio.
1952  * @folio: The folio.
1953  *
1954  * Return: A positive power of two.
1955  */
1956 static inline long folio_nr_pages(struct folio *folio)
1957 {
1958         if (!folio_test_large(folio))
1959                 return 1;
1960 #ifdef CONFIG_64BIT
1961         return folio->_folio_nr_pages;
1962 #else
1963         return 1L << folio->_folio_order;
1964 #endif
1965 }
1966
1967 /*
1968  * compound_nr() returns the number of pages in this potentially compound
1969  * page.  compound_nr() can be called on a tail page, and is defined to
1970  * return 1 in that case.
1971  */
1972 static inline unsigned long compound_nr(struct page *page)
1973 {
1974         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1975
1976         if (!test_bit(PG_head, &folio->flags))
1977                 return 1;
1978 #ifdef CONFIG_64BIT
1979         return folio->_folio_nr_pages;
1980 #else
1981         return 1L << folio->_folio_order;
1982 #endif
1983 }
1984
1985 /**
1986  * thp_nr_pages - The number of regular pages in this huge page.
1987  * @page: The head page of a huge page.
1988  */
1989 static inline int thp_nr_pages(struct page *page)
1990 {
1991         return folio_nr_pages((struct folio *)page);
1992 }
1993
1994 /**
1995  * folio_next - Move to the next physical folio.
1996  * @folio: The folio we're currently operating on.
1997  *
1998  * If you have physically contiguous memory which may span more than
1999  * one folio (eg a &struct bio_vec), use this function to move from one
2000  * folio to the next.  Do not use it if the memory is only virtually
2001  * contiguous as the folios are almost certainly not adjacent to each
2002  * other.  This is the folio equivalent to writing ``page++``.
2003  *
2004  * Context: We assume that the folios are refcounted and/or locked at a
2005  * higher level and do not adjust the reference counts.
2006  * Return: The next struct folio.
2007  */
2008 static inline struct folio *folio_next(struct folio *folio)
2009 {
2010         return (struct folio *)folio_page(folio, folio_nr_pages(folio));
2011 }
2012
2013 /**
2014  * folio_shift - The size of the memory described by this folio.
2015  * @folio: The folio.
2016  *
2017  * A folio represents a number of bytes which is a power-of-two in size.
2018  * This function tells you which power-of-two the folio is.  See also
2019  * folio_size() and folio_order().
2020  *
2021  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
2022  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
2023  * Return: The base-2 logarithm of the size of this folio.
2024  */
2025 static inline unsigned int folio_shift(struct folio *folio)
2026 {
2027         return PAGE_SHIFT + folio_order(folio);
2028 }
2029
2030 /**
2031  * folio_size - The number of bytes in a folio.
2032  * @folio: The folio.
2033  *
2034  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
2035  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
2036  * Return: The number of bytes in this folio.
2037  */
2038 static inline size_t folio_size(struct folio *folio)
2039 {
2040         return PAGE_SIZE << folio_order(folio);
2041 }
2042
2043 /**
2044  * folio_estimated_sharers - Estimate the number of sharers of a folio.
2045  * @folio: The folio.
2046  *
2047  * folio_estimated_sharers() aims to serve as a function to efficiently
2048  * estimate the number of processes sharing a folio. This is done by
2049  * looking at the precise mapcount of the first subpage in the folio, and
2050  * assuming the other subpages are the same. This may not be true for large
2051  * folios. If you want exact mapcounts for exact calculations, look at
2052  * page_mapcount() or folio_total_mapcount().
2053  *
2054  * Return: The estimated number of processes sharing a folio.
2055  */
2056 static inline int folio_estimated_sharers(struct folio *folio)
2057 {
2058         return page_mapcount(folio_page(folio, 0));
2059 }
2060
2061 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_PAGE_ACCESSIBLE
2062 static inline int arch_make_page_accessible(struct page *page)
2063 {
2064         return 0;
2065 }
2066 #endif
2067
2068 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_FOLIO_ACCESSIBLE
2069 static inline int arch_make_folio_accessible(struct folio *folio)
2070 {
2071         int ret;
2072         long i, nr = folio_nr_pages(folio);
2073
2074         for (i = 0; i < nr; i++) {
2075                 ret = arch_make_page_accessible(folio_page(folio, i));
2076                 if (ret)
2077                         break;
2078         }
2079
2080         return ret;
2081 }
2082 #endif
2083
2084 /*
2085  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
2086  */
2087 #include <linux/vmstat.h>
2088
2089 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
2090 {
2091         return page_to_virt(page);
2092 }
2093
2094 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
2095 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
2096 #endif
2097
2098 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
2099 static inline void *page_address(const struct page *page)
2100 {
2101         return page->virtual;
2102 }
2103 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
2104 {
2105         page->virtual = address;
2106 }
2107 #define page_address_init()  do { } while(0)
2108 #endif
2109
2110 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
2111 void *page_address(const struct page *page);
2112 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
2113 void page_address_init(void);
2114 #endif
2115
2116 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
2117 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
2118 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
2119 #define page_address_init()  do { } while(0)
2120 #endif
2121
2122 static inline void *folio_address(const struct folio *folio)
2123 {
2124         return page_address(&folio->page);
2125 }
2126
2127 extern void *page_rmapping(struct page *page);
2128 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
2129
2130 /*
2131  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
2132  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
2133  */
2134 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
2135 {
2136         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
2137                 return __page_file_index(page);
2138         return page->index;
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Return true only if the page has been allocated with
2143  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
2144  * met implying that the system is under some pressure.
2145  */
2146 static inline bool page_is_pfmemalloc(const struct page *page)
2147 {
2148         /*
2149          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
2150          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
2151          * they do not need to preserve that information.
2152          */
2153         return (uintptr_t)page->lru.next & BIT(1);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Return true only if the folio has been allocated with
2158  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
2159  * met implying that the system is under some pressure.
2160  */
2161 static inline bool folio_is_pfmemalloc(const struct folio *folio)
2162 {
2163         /*
2164          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
2165          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
2166          * they do not need to preserve that information.
2167          */
2168         return (uintptr_t)folio->lru.next & BIT(1);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
2173  * page.
2174  */
2175 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
2176 {
2177         page->lru.next = (void *)BIT(1);
2178 }
2179
2180 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
2181 {
2182         page->lru.next = NULL;
2183 }
2184
2185 /*
2186  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
2187  */
2188 extern void pagefault_out_of_memory(void);
2189
2190 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
2191 #define offset_in_thp(page, p)  ((unsigned long)(p) & (thp_size(page) - 1))
2192 #define offset_in_folio(folio, p) ((unsigned long)(p) & (folio_size(folio) - 1))
2193
2194 /*
2195  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
2196  * various contexts.
2197  */
2198 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
2199
2200 extern void __show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2201 static void __maybe_unused show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2202 {
2203         __show_free_areas(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
2208  */
2209 struct zap_details {
2210         struct folio *single_folio;     /* Locked folio to be unmapped */
2211         bool even_cows;                 /* Zap COWed private pages too? */
2212         zap_flags_t zap_flags;          /* Extra flags for zapping */
2213 };
2214
2215 /*
2216  * Whether to drop the pte markers, for example, the uffd-wp information for
2217  * file-backed memory.  This should only be specified when we will completely
2218  * drop the page in the mm, either by truncation or unmapping of the vma.  By
2219  * default, the flag is not set.
2220  */
2221 #define  ZAP_FLAG_DROP_MARKER        ((__force zap_flags_t) BIT(0))
2222 /* Set in unmap_vmas() to indicate a final unmap call.  Only used by hugetlb */
2223 #define  ZAP_FLAG_UNMAP              ((__force zap_flags_t) BIT(1))
2224
2225 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
2226 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t);
2227 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t);
2228 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t);
2229 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t);
2230 static inline int task_mm_cid(struct task_struct *t)
2231 {
2232         return t->mm_cid;
2233 }
2234 #else
2235 static inline void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t) { }
2236 static inline void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t) { }
2237 static inline void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t) { }
2238 static inline void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t) { }
2239 static inline int task_mm_cid(struct task_struct *t)
2240 {
2241         /*
2242          * Use the processor id as a fall-back when the mm cid feature is
2243          * disabled. This provides functional per-cpu data structure accesses
2244          * in user-space, althrough it won't provide the memory usage benefits.
2245          */
2246         return raw_smp_processor_id();
2247 }
2248 #endif
2249
2250 #ifdef CONFIG_MMU
2251 extern bool can_do_mlock(void);
2252 #else
2253 static inline bool can_do_mlock(void) { return false; }
2254 #endif
2255 extern int user_shm_lock(size_t, struct ucounts *);
2256 extern void user_shm_unlock(size_t, struct ucounts *);
2257
2258 struct folio *vm_normal_folio(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2259                              pte_t pte);
2260 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2261                              pte_t pte);
2262 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2263                                 pmd_t pmd);
2264
2265 void zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2266                   unsigned long size);
2267 void zap_page_range_single(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2268                            unsigned long size, struct zap_details *details);
2269 static inline void zap_vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2270 {
2271         zap_page_range_single(vma, vma->vm_start,
2272                               vma->vm_end - vma->vm_start, NULL);
2273 }
2274 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct maple_tree *mt,
2275                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start,
2276                 unsigned long end, bool mm_wr_locked);
2277
2278 struct mmu_notifier_range;
2279
2280 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
2281                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
2282 int
2283 copy_page_range(struct vm_area_struct *dst_vma, struct vm_area_struct *src_vma);
2284 int follow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2285                pte_t **ptepp, spinlock_t **ptlp);
2286 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2287         unsigned long *pfn);
2288 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2289                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
2290 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2291                         void *buf, int len, int write);
2292
2293 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
2294 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
2295 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
2296 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
2297 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
2298
2299 #ifdef CONFIG_MMU
2300 extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2301                                   unsigned long address, unsigned int flags,
2302                                   struct pt_regs *regs);
2303 extern int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
2304                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
2305                             bool *unlocked);
2306 void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2307                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows);
2308 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2309                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
2310 #else
2311 static inline vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2312                                          unsigned long address, unsigned int flags,
2313                                          struct pt_regs *regs)
2314 {
2315         /* should never happen if there's no MMU */
2316         BUG();
2317         return VM_FAULT_SIGBUS;
2318 }
2319 static inline int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2320                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
2321 {
2322         /* should never happen if there's no MMU */
2323         BUG();
2324         return -EFAULT;
2325 }
2326 static inline void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2327                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows) { }
2328 static inline void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2329                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows) { }
2330 #endif
2331
2332 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
2333                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
2334 {
2335         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
2336 }
2337
2338 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
2339                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2340 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2341                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2342 extern int __access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2343                               void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2344
2345 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2346                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2347                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2348                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2349 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2350                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2351                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2352                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2353 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2354                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2355                             struct vm_area_struct **vmas);
2356 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2357                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2358                     struct vm_area_struct **vmas);
2359 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2360                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2361 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2362                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2363
2364 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2365                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2366 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2367                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2368
2369 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc);
2370 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
2371                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim);
2372
2373 struct kvec;
2374 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
2375
2376 bool folio_mark_dirty(struct folio *folio);
2377 bool set_page_dirty(struct page *page);
2378 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
2379
2380 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
2381
2382 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
2383                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
2384                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
2385                 bool need_rmap_locks);
2386
2387 /*
2388  * Flags used by change_protection().  For now we make it a bitmap so
2389  * that we can pass in multiple flags just like parameters.  However
2390  * for now all the callers are only use one of the flags at the same
2391  * time.
2392  */
2393 /*
2394  * Whether we should manually check if we can map individual PTEs writable,
2395  * because something (e.g., COW, uffd-wp) blocks that from happening for all
2396  * PTEs automatically in a writable mapping.
2397  */
2398 #define  MM_CP_TRY_CHANGE_WRITABLE         (1UL << 0)
2399 /* Whether this protection change is for NUMA hints */
2400 #define  MM_CP_PROT_NUMA                   (1UL << 1)
2401 /* Whether this change is for write protecting */
2402 #define  MM_CP_UFFD_WP                     (1UL << 2) /* do wp */
2403 #define  MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE             (1UL << 3) /* Resolve wp */
2404 #define  MM_CP_UFFD_WP_ALL                 (MM_CP_UFFD_WP | \
2405                                             MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE)
2406
2407 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
2408 static inline bool vma_wants_manual_pte_write_upgrade(struct vm_area_struct *vma)
2409 {
2410         /*
2411          * We want to check manually if we can change individual PTEs writable
2412          * if we can't do that automatically for all PTEs in a mapping. For
2413          * private mappings, that's always the case when we have write
2414          * permissions as we properly have to handle COW.
2415          */
2416         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
2417                 return vma_wants_writenotify(vma, vma->vm_page_prot);
2418         return !!(vma->vm_flags & VM_WRITE);
2419
2420 }
2421 bool can_change_pte_writable(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2422                              pte_t pte);
2423 extern long change_protection(struct mmu_gather *tlb,
2424                               struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2425                               unsigned long end, unsigned long cp_flags);
2426 extern int mprotect_fixup(struct vma_iterator *vmi, struct mmu_gather *tlb,
2427           struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **pprev,
2428           unsigned long start, unsigned long end, unsigned long newflags);
2429
2430 /*
2431  * doesn't attempt to fault and will return short.
2432  */
2433 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
2434                              unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2435
2436 static inline bool get_user_page_fast_only(unsigned long addr,
2437                         unsigned int gup_flags, struct page **pagep)
2438 {
2439         return get_user_pages_fast_only(addr, 1, gup_flags, pagep) == 1;
2440 }
2441 /*
2442  * per-process(per-mm_struct) statistics.
2443  */
2444 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2445 {
2446         return percpu_counter_read_positive(&mm->rss_stat[member]);
2447 }
2448
2449 void mm_trace_rss_stat(struct mm_struct *mm, int member);
2450
2451 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
2452 {
2453         percpu_counter_add(&mm->rss_stat[member], value);
2454
2455         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2456 }
2457
2458 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2459 {
2460         percpu_counter_inc(&mm->rss_stat[member]);
2461
2462         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2463 }
2464
2465 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2466 {
2467         percpu_counter_dec(&mm->rss_stat[member]);
2468
2469         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2470 }
2471
2472 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
2473 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
2474 {
2475         if (PageSwapBacked(page))
2476                 return MM_SHMEMPAGES;
2477         return MM_FILEPAGES;
2478 }
2479
2480 static inline int mm_counter(struct page *page)
2481 {
2482         if (PageAnon(page))
2483                 return MM_ANONPAGES;
2484         return mm_counter_file(page);
2485 }
2486
2487 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2488 {
2489         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
2490                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
2491                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
2492 }
2493
2494 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2495 {
2496         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
2497 }
2498
2499 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2500 {
2501         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
2502 }
2503
2504 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2505 {
2506         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
2507
2508         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
2509                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
2510 }
2511
2512 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2513 {
2514         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
2515                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
2516 }
2517
2518 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2519 {
2520         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
2521 }
2522
2523 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
2524                                          struct mm_struct *mm)
2525 {
2526         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
2527
2528         if (*maxrss < hiwater_rss)
2529                 *maxrss = hiwater_rss;
2530 }
2531
2532 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2533 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
2534 #else
2535 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2536 {
2537 }
2538 #endif
2539
2540 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2541 static inline int pte_special(pte_t pte)
2542 {
2543         return 0;
2544 }
2545
2546 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
2547 {
2548         return pte;
2549 }
2550 #endif
2551
2552 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
2553 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
2554 {
2555         return 0;
2556 }
2557 #endif
2558
2559 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2560                                spinlock_t **ptl);
2561 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2562                                     spinlock_t **ptl)
2563 {
2564         pte_t *ptep;
2565         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
2566         return ptep;
2567 }
2568
2569 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
2570 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2571                                                 unsigned long address)
2572 {
2573         return 0;
2574 }
2575 #else
2576 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
2577 #endif
2578
2579 #if defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2580 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2581                                                 unsigned long address)
2582 {
2583         return 0;
2584 }
2585 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2586 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2587
2588 #else
2589 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
2590
2591 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2592 {
2593         if (mm_pud_folded(mm))
2594                 return;
2595         atomic_long_add(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2596 }
2597
2598 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2599 {
2600         if (mm_pud_folded(mm))
2601                 return;
2602         atomic_long_sub(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2603 }
2604 #endif
2605
2606 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2607 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
2608                                                 unsigned long address)
2609 {
2610         return 0;
2611 }
2612
2613 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2614 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2615
2616 #else
2617 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
2618
2619 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2620 {
2621         if (mm_pmd_folded(mm))
2622                 return;
2623         atomic_long_add(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2624 }
2625
2626 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2627 {
2628         if (mm_pmd_folded(mm))
2629                 return;
2630         atomic_long_sub(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2631 }
2632 #endif
2633
2634 #ifdef CONFIG_MMU
2635 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm)
2636 {
2637         atomic_long_set(&mm->pgtables_bytes, 0);
2638 }
2639
2640 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2641 {
2642         return atomic_long_read(&mm->pgtables_bytes);
2643 }
2644
2645 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2646 {
2647         atomic_long_add(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2648 }
2649
2650 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2651 {
2652         atomic_long_sub(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2653 }
2654 #else
2655
2656 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm) {}
2657 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2658 {
2659         return 0;
2660 }
2661
2662 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2663 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2664 #endif
2665
2666 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd);
2667 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd);
2668
2669 #if defined(CONFIG_MMU)
2670
2671 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2672                 unsigned long address)
2673 {
2674         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
2675                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
2676 }
2677
2678 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2679                 unsigned long address)
2680 {
2681         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
2682                 NULL : pud_offset(p4d, address);
2683 }
2684
2685 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
2686 {
2687         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
2688                 NULL: pmd_offset(pud, address);
2689 }
2690 #endif /* CONFIG_MMU */
2691
2692 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
2693 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
2694 void __init ptlock_cache_init(void);
2695 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
2696 extern void ptlock_free(struct page *page);
2697
2698 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2699 {
2700         return page->ptl;
2701 }
2702 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2703 static inline void ptlock_cache_init(void)
2704 {
2705 }
2706
2707 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
2708 {
2709         return true;
2710 }
2711
2712 static inline void ptlock_free(struct page *page)
2713 {
2714 }
2715
2716 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2717 {
2718         return &page->ptl;
2719 }
2720 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2721
2722 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2723 {
2724         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
2725 }
2726
2727 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
2728 {
2729         /*
2730          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
2731          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
2732          *
2733          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
2734          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
2735          */
2736         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
2737         if (!ptlock_alloc(page))
2738                 return false;
2739         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
2740         return true;
2741 }
2742
2743 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2744 /*
2745  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
2746  */
2747 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2748 {
2749         return &mm->page_table_lock;
2750 }
2751 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
2752 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2753 static inline void ptlock_free(struct page *page) {}
2754 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2755
2756 static inline bool pgtable_pte_page_ctor(struct page *page)
2757 {
2758         if (!ptlock_init(page))
2759                 return false;
2760         __SetPageTable(page);
2761         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2762         return true;
2763 }
2764
2765 static inline void pgtable_pte_page_dtor(struct page *page)
2766 {
2767         ptlock_free(page);
2768         __ClearPageTable(page);
2769         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2770 }
2771
2772 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
2773 ({                                                      \
2774         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
2775         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
2776         *(ptlp) = __ptl;                                \
2777         spin_lock(__ptl);                               \
2778         __pte;                                          \
2779 })
2780
2781 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
2782         spin_unlock(ptl);                               \
2783         pte_unmap(pte);                                 \
2784 } while (0)
2785
2786 #define pte_alloc(mm, pmd) (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd))
2787
2788 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
2789         (pte_alloc(mm, pmd) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
2790
2791 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
2792         (pte_alloc(mm, pmd) ?                   \
2793                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
2794
2795 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
2796         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd))? \
2797                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
2798
2799 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
2800
2801 static inline struct page *pmd_pgtable_page(pmd_t *pmd)
2802 {
2803         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
2804         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
2805 }
2806
2807 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2808 {
2809         return ptlock_ptr(pmd_pgtable_page(pmd));
2810 }
2811
2812 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page)
2813 {
2814 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2815         page->pmd_huge_pte = NULL;
2816 #endif
2817         return ptlock_init(page);
2818 }
2819
2820 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page)
2821 {
2822 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2823         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
2824 #endif
2825         ptlock_free(page);
2826 }
2827
2828 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_pgtable_page(pmd)->pmd_huge_pte)
2829
2830 #else
2831
2832 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2833 {
2834         return &mm->page_table_lock;
2835 }
2836
2837 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2838 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page) {}
2839
2840 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
2841
2842 #endif
2843
2844 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2845 {
2846         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
2847         spin_lock(ptl);
2848         return ptl;
2849 }
2850
2851 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
2852 {
2853         if (!pmd_ptlock_init(page))
2854                 return false;
2855         __SetPageTable(page);
2856         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2857         return true;
2858 }
2859
2860 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
2861 {
2862         pmd_ptlock_free(page);
2863         __ClearPageTable(page);
2864         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2865 }
2866
2867 /*
2868  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
2869  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
2870  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
2871  * which need to be converted from page_table_lock.
2872  */
2873 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2874 {
2875         return &mm->page_table_lock;
2876 }
2877
2878 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2879 {
2880         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
2881
2882         spin_lock(ptl);
2883         return ptl;
2884 }
2885
2886 extern void __init pagecache_init(void);
2887 extern void free_initmem(void);
2888
2889 /*
2890  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
2891  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
2892  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
2893  * Return pages freed into the buddy system.
2894  */
2895 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
2896                                         int poison, const char *s);
2897
2898 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
2899
2900 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
2901
2902 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
2903 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
2904 {
2905         ClearPageReserved(page);
2906         init_page_count(page);
2907         __free_page(page);
2908         adjust_managed_page_count(page, 1);
2909 }
2910 #define free_highmem_page(page) free_reserved_page(page)
2911
2912 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
2913 {
2914         SetPageReserved(page);
2915         adjust_managed_page_count(page, -1);
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
2920  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
2921  * range [0, UCHAR_MAX].
2922  * Return pages freed into the buddy system.
2923  */
2924 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
2925 {
2926         extern char __init_begin[], __init_end[];
2927
2928         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
2929                                   poison, "unused kernel image (initmem)");
2930 }
2931
2932 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
2933 {
2934         int nid;
2935         unsigned long phys_pages = 0;
2936
2937         for_each_online_node(nid)
2938                 phys_pages += node_present_pages(nid);
2939
2940         return phys_pages;
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Using memblock node mappings, an architecture may initialise its
2945  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in an
2946  * architecture independent manner.
2947  *
2948  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
2949  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
2950  * free_area_init() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
2951  * usage, an architecture is expected to do something like
2952  *
2953  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
2954  *                                                       max_highmem_pfn};
2955  * for_each_valid_physical_page_range()
2956  *      memblock_add_node(base, size, nid, MEMBLOCK_NONE)
2957  * free_area_init(max_zone_pfns);
2958  */
2959 void free_area_init(unsigned long *max_zone_pfn);
2960 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
2961 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
2962                                                 unsigned long end_pfn);
2963 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2964                                                 unsigned long end_pfn);
2965 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2966                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
2967
2968 #ifndef CONFIG_NUMA
2969 static inline int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2970 {
2971         return 0;
2972 }
2973 #else
2974 /* please see mm/page_alloc.c */
2975 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
2976 #endif
2977
2978 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
2979 extern void memmap_init_range(unsigned long, int, unsigned long,
2980                 unsigned long, unsigned long, enum meminit_context,
2981                 struct vmem_altmap *, int migratetype);
2982 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
2983 extern void calculate_min_free_kbytes(void);
2984 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
2985 extern void mem_init(void);
2986 extern void __init mmap_init(void);
2987
2988 extern void __show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2989 static inline void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2990 {
2991         __show_mem(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2992 }
2993 extern long si_mem_available(void);
2994 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
2995 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
2996 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
2997 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
2998 #endif
2999
3000 extern __printf(3, 4)
3001 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
3002
3003 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
3004
3005 /* page_alloc.c */
3006 extern int min_free_kbytes;
3007 extern int watermark_boost_factor;
3008 extern int watermark_scale_factor;
3009 extern bool arch_has_descending_max_zone_pfns(void);
3010
3011 /* nommu.c */
3012 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
3013 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
3014
3015 /* interval_tree.c */
3016 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
3017                               struct rb_root_cached *root);
3018 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
3019                                     struct vm_area_struct *prev,
3020                                     struct rb_root_cached *root);
3021 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
3022                               struct rb_root_cached *root);
3023 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
3024                                 unsigned long start, unsigned long last);
3025 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
3026                                 unsigned long start, unsigned long last);
3027
3028 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
3029         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
3030              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
3031
3032 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
3033                                    struct rb_root_cached *root);
3034 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
3035                                    struct rb_root_cached *root);
3036 struct anon_vma_chain *
3037 anon_vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
3038                                   unsigned long start, unsigned long last);
3039 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
3040         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
3041 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
3042 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
3043 #endif
3044
3045 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
3046         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
3047              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
3048
3049 /* mmap.c */
3050 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
3051 extern int vma_expand(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
3052                       unsigned long start, unsigned long end, pgoff_t pgoff,
3053                       struct vm_area_struct *next);
3054 extern int vma_shrink(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
3055                        unsigned long start, unsigned long end, pgoff_t pgoff);
3056 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct vma_iterator *vmi,
3057         struct mm_struct *, struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr,
3058         unsigned long end, unsigned long vm_flags, struct anon_vma *,
3059         struct file *, pgoff_t, struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx,
3060         struct anon_vma_name *);
3061 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
3062 extern int __split_vma(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *,
3063                        unsigned long addr, int new_below);
3064 extern int split_vma(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *,
3065                          unsigned long addr, int new_below);
3066 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
3067 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
3068 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
3069         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
3070         bool *need_rmap_locks);
3071 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
3072
3073 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
3074                                     unsigned long new,
3075                                     unsigned long start,
3076                                     unsigned long end_data,
3077                                     unsigned long start_data)
3078 {
3079         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
3080                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
3081                         return -ENOSPC;
3082         }
3083
3084         return 0;
3085 }
3086
3087 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
3088 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
3089
3090 extern int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
3091 extern int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
3092 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
3093 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
3094
3095 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
3096 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
3097
3098 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
3099                                    const struct vm_special_mapping *sm);
3100 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
3101                                    unsigned long addr, unsigned long len,
3102                                    unsigned long flags,
3103                                    const struct vm_special_mapping *spec);
3104 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
3105 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
3106                                    unsigned long addr, unsigned long len,
3107                                    unsigned long flags, struct page **pages);
3108
3109 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top);
3110 unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
3111
3112 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
3113
3114 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
3115         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
3116         struct list_head *uf);
3117 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
3118         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
3119         unsigned long pgoff, unsigned long *populate, struct list_head *uf);
3120 extern int do_vmi_munmap(struct vma_iterator *vmi, struct mm_struct *mm,
3121                          unsigned long start, size_t len, struct list_head *uf,
3122                          bool downgrade);
3123 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
3124                      struct list_head *uf);
3125 extern int do_madvise(struct mm_struct *mm, unsigned long start, size_t len_in, int behavior);
3126
3127 #ifdef CONFIG_MMU
3128 extern int do_vma_munmap(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
3129                          unsigned long start, unsigned long end,
3130                          struct list_head *uf, bool downgrade);
3131 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
3132                          int ignore_errors);
3133 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
3134 {
3135         /* Ignore errors */
3136         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
3137 }
3138 #else
3139 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
3140 #endif
3141
3142 /* These take the mm semaphore themselves */
3143 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
3144 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
3145 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
3146 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
3147         unsigned long, unsigned long,
3148         unsigned long, unsigned long);
3149
3150 struct vm_unmapped_area_info {
3151 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
3152         unsigned long flags;
3153         unsigned long length;
3154         unsigned long low_limit;
3155         unsigned long high_limit;
3156         unsigned long align_mask;
3157         unsigned long align_offset;
3158 };
3159
3160 extern unsigned long vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
3161
3162 /* truncate.c */
3163 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
3164 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
3165                                        loff_t lstart, loff_t lend);
3166 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
3167
3168 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
3169 extern vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
3170 extern vm_fault_t filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
3171                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
3172 extern vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
3173
3174 extern unsigned long stack_guard_gap;
3175 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
3176 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
3177
3178 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to grow downwards at some places */
3179 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
3180                 unsigned long address);
3181 #if VM_GROWSUP
3182 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
3183 #else
3184   #define expand_upwards(vma, address) (0)
3185 #endif
3186
3187 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
3188 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
3189 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
3190                                              struct vm_area_struct **pprev);
3191
3192 /*
3193  * Look up the first VMA which intersects the interval [start_addr, end_addr)
3194  * NULL if none.  Assume start_addr < end_addr.
3195  */
3196 struct vm_area_struct *find_vma_intersection(struct mm_struct *mm,
3197                         unsigned long start_addr, unsigned long end_addr);
3198
3199 /**
3200  * vma_lookup() - Find a VMA at a specific address
3201  * @mm: The process address space.
3202  * @addr: The user address.
3203  *
3204  * Return: The vm_area_struct at the given address, %NULL otherwise.
3205  */
3206 static inline
3207 struct vm_area_struct *vma_lookup(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3208 {
3209         return mtree_load(&mm->mm_mt, addr);
3210 }
3211
3212 static inline unsigned long vm_start_gap(struct vm_area_struct *vma)
3213 {
3214         unsigned long vm_start = vma->vm_start;
3215
3216         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) {
3217                 vm_start -= stack_guard_gap;
3218                 if (vm_start > vma->vm_start)
3219                         vm_start = 0;
3220         }
3221         return vm_start;
3222 }
3223
3224 static inline unsigned long vm_end_gap(struct vm_area_struct *vma)
3225 {
3226         unsigned long vm_end = vma->vm_end;
3227
3228         if (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) {
3229                 vm_end += stack_guard_gap;
3230                 if (vm_end < vma->vm_end)
3231                         vm_end = -PAGE_SIZE;
3232         }
3233         return vm_end;
3234 }
3235
3236 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
3237 {
3238         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
3239 }
3240
3241 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
3242 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
3243                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
3244 {
3245         struct vm_area_struct *vma = vma_lookup(mm, vm_start);
3246
3247         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
3248                 vma = NULL;
3249
3250         return vma;
3251 }
3252
3253 static inline bool range_in_vma(struct vm_area_struct *vma,
3254                                 unsigned long start, unsigned long end)
3255 {
3256         return (vma && vma->vm_start <= start && end <= vma->vm_end);
3257 }
3258
3259 #ifdef CONFIG_MMU
3260 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
3261 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
3262 #else
3263 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
3264 {
3265         return __pgprot(0);
3266 }
3267 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
3268 {
3269         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
3270 }
3271 #endif
3272
3273 void vma_set_file(struct vm_area_struct *vma, struct file *file);
3274
3275 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3276 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
3277                         unsigned long start, unsigned long end);
3278 #endif
3279
3280 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
3281 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
3282                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
3283 int remap_pfn_range_notrack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3284                 unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot);
3285 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
3286 int vm_insert_pages(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3287                         struct page **pages, unsigned long *num);
3288 int vm_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3289                                 unsigned long num);
3290 int vm_map_pages_zero(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3291                                 unsigned long num);
3292 vm_fault_t vmf_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3293                         unsigned long pfn);
3294 vm_fault_t vmf_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3295                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
3296 vm_fault_t vmf_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3297                         pfn_t pfn);
3298 vm_fault_t vmf_insert_mixed_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
3299                 unsigned long addr, pfn_t pfn);
3300 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
3301
3302 static inline vm_fault_t vmf_insert_page(struct vm_area_struct *vma,
3303                                 unsigned long addr, struct page *page)
3304 {
3305         int err = vm_insert_page(vma, addr, page);
3306
3307         if (err == -ENOMEM)
3308                 return VM_FAULT_OOM;
3309         if (err < 0 && err != -EBUSY)
3310                 return VM_FAULT_SIGBUS;
3311
3312         return VM_FAULT_NOPAGE;
3313 }
3314
3315 #ifndef io_remap_pfn_range
3316 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
3317                                      unsigned long addr, unsigned long pfn,
3318                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
3319 {
3320         return remap_pfn_range(vma, addr, pfn, size, pgprot_decrypted(prot));
3321 }
3322 #endif
3323
3324 static inline vm_fault_t vmf_error(int err)
3325 {
3326         if (err == -ENOMEM)
3327                 return VM_FAULT_OOM;
3328         return VM_FAULT_SIGBUS;
3329 }
3330
3331 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
3332                          unsigned int foll_flags);
3333
3334 static inline int vm_fault_to_errno(vm_fault_t vm_fault, int foll_flags)
3335 {
3336         if (vm_fault & VM_FAULT_OOM)
3337                 return -ENOMEM;
3338         if (vm_fault & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
3339                 return (foll_flags & FOLL_HWPOISON) ? -EHWPOISON : -EFAULT;
3340         if (vm_fault & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
3341                 return -EFAULT;
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 /*
3346  * Indicates whether GUP can follow a PROT_NONE mapped page, or whether
3347  * a (NUMA hinting) fault is required.
3348  */
3349 static inline bool gup_can_follow_protnone(unsigned int flags)
3350 {
3351         /*
3352          * FOLL_FORCE has to be able to make progress even if the VMA is
3353          * inaccessible. Further, FOLL_FORCE access usually does not represent
3354          * application behaviour and we should avoid triggering NUMA hinting
3355          * faults.
3356          */
3357         return flags & FOLL_FORCE;
3358 }
3359
3360 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data);
3361 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
3362                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
3363 extern int apply_to_existing_page_range(struct mm_struct *mm,
3364                                    unsigned long address, unsigned long size,
3365                                    pte_fn_t fn, void *data);
3366
3367 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
3368 extern void __kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages);
3369 extern void __kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages);
3370 extern bool _page_poisoning_enabled_early;
3371 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_page_poisoning_enabled);
3372 static inline bool page_poisoning_enabled(void)
3373 {
3374         return _page_poisoning_enabled_early;
3375 }
3376 /*
3377  * For use in fast paths after init_mem_debugging() has run, or when a
3378  * false negative result is not harmful when called too early.
3379  */
3380 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void)
3381 {
3382         return static_branch_unlikely(&_page_poisoning_enabled);
3383 }
3384 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages)
3385 {
3386         if (page_poisoning_enabled_static())
3387                 __kernel_poison_pages(page, numpages);
3388 }
3389 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages)
3390 {
3391         if (page_poisoning_enabled_static())
3392                 __kernel_unpoison_pages(page, numpages);
3393 }
3394 #else
3395 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
3396 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void) { return false; }
3397 static inline void __kernel_poison_pages(struct page *page, int nunmpages) { }
3398 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3399 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3400 #endif
3401
3402 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON, init_on_alloc);
3403 static inline bool want_init_on_alloc(gfp_t flags)
3404 {
3405         if (static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON,
3406                                 &init_on_alloc))
3407                 return true;
3408         return flags & __GFP_ZERO;
3409 }
3410
3411 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON, init_on_free);
3412 static inline bool want_init_on_free(void)
3413 {
3414         return static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON,
3415                                    &init_on_free);
3416 }
3417
3418 extern bool _debug_pagealloc_enabled_early;
3419 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_pagealloc_enabled);
3420
3421 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
3422 {
3423         return IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) &&
3424                 _debug_pagealloc_enabled_early;
3425 }
3426
3427 /*
3428  * For use in fast paths after init_debug_pagealloc() has run, or when a
3429  * false negative result is not harmful when called too early.
3430  */
3431 static inline bool debug_pagealloc_enabled_static(void)
3432 {
3433         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC))
3434                 return false;
3435
3436         return static_branch_unlikely(&_debug_pagealloc_enabled);
3437 }
3438
3439 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3440 /*
3441  * To support DEBUG_PAGEALLOC architecture must ensure that
3442  * __kernel_map_pages() never fails
3443  */
3444 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
3445
3446 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages)
3447 {
3448         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3449                 __kernel_map_pages(page, numpages, 1);
3450 }
3451
3452 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages)
3453 {
3454         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3455                 __kernel_map_pages(page, numpages, 0);
3456 }
3457 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3458 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages) {}
3459 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages) {}
3460 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3461
3462 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
3463 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
3464 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
3465 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
3466 #else
3467 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
3468 {
3469         return NULL;
3470 }
3471 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
3472 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3473 {
3474         return 0;
3475 }
3476 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
3477
3478 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
3479
3480 #ifdef CONFIG_SYSCTL
3481 extern int sysctl_drop_caches;
3482 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
3483                 loff_t *);
3484 #endif
3485
3486 void drop_slab(void);
3487
3488 #ifndef CONFIG_MMU
3489 #define randomize_va_space 0
3490 #else
3491 extern int randomize_va_space;
3492 #endif
3493
3494 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
3495 #ifdef CONFIG_MMU
3496 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
3497 #else
3498 static inline void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip)
3499 {
3500 }
3501 #endif
3502
3503 void *sparse_buffer_alloc(unsigned long size);
3504 struct page * __populate_section_memmap(unsigned long pfn,
3505                 unsigned long nr_pages, int nid, struct vmem_altmap *altmap,
3506                 struct dev_pagemap *pgmap);
3507 void pmd_init(void *addr);
3508 void pud_init(void *addr);
3509 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
3510 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
3511 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
3512 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
3513 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node,
3514                             struct vmem_altmap *altmap, struct page *reuse);
3515 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
3516 struct vmem_altmap;
3517 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node,
3518                               struct vmem_altmap *altmap);
3519 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
3520 void vmemmap_set_pmd(pmd_t *pmd, void *p, int node,
3521                      unsigned long addr, unsigned long next);
3522 int vmemmap_check_pmd(pmd_t *pmd, int node,
3523                       unsigned long addr, unsigned long next);
3524 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
3525                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3526 int vmemmap_populate_hugepages(unsigned long start, unsigned long end,
3527                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3528 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
3529                 struct vmem_altmap *altmap);
3530 void vmemmap_populate_print_last(void);
3531 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3532 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end,
3533                 struct vmem_altmap *altmap);
3534 #endif
3535 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
3536                                   unsigned long nr_pages);
3537
3538 enum mf_flags {
3539         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
3540         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
3541         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
3542         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
3543         MF_UNPOISON = 1 << 4,
3544         MF_SW_SIMULATED = 1 << 5,
3545         MF_NO_RETRY = 1 << 6,
3546 };
3547 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
3548                       unsigned long count, int mf_flags);
3549 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int flags);
3550 extern void memory_failure_queue_kick(int cpu);
3551 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
3552 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
3553 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
3554 extern void shake_page(struct page *p);
3555 extern atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly;
3556 extern int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags);
3557 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
3558 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags);
3559 extern int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3560                                         bool *migratable_cleared);
3561 void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn);
3562 void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i);
3563 #else
3564 static inline void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
3565 {
3566 }
3567
3568 static inline int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3569                                         bool *migratable_cleared)
3570 {
3571         return 0;
3572 }
3573
3574 static inline void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn)
3575 {
3576 }
3577
3578 static inline void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i)
3579 {
3580 }
3581 #endif
3582
3583 #if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3584 extern void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn);
3585 extern void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i);
3586 #else
3587 static inline void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn)
3588 {
3589 }
3590
3591 static inline void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i)
3592 {
3593 }
3594 #endif
3595
3596 #ifndef arch_memory_failure
3597 static inline int arch_memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
3598 {
3599         return -ENXIO;
3600 }
3601 #endif
3602
3603 #ifndef arch_is_platform_page
3604 static inline bool arch_is_platform_page(u64 paddr)
3605 {
3606         return false;
3607 }
3608 #endif
3609
3610 /*
3611  * Error handlers for various types of pages.
3612  */
3613 enum mf_result {
3614         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
3615         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
3616         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
3617         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
3618 };
3619
3620 enum mf_action_page_type {
3621         MF_MSG_KERNEL,
3622         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
3623         MF_MSG_SLAB,
3624         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
3625         MF_MSG_HUGE,
3626         MF_MSG_FREE_HUGE,
3627         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
3628         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
3629         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
3630         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
3631         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
3632         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
3633         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
3634         MF_MSG_DIRTY_LRU,
3635         MF_MSG_CLEAN_LRU,
3636         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
3637         MF_MSG_BUDDY,
3638         MF_MSG_DAX,
3639         MF_MSG_UNSPLIT_THP,
3640         MF_MSG_UNKNOWN,
3641 };
3642
3643 /*
3644  * Sysfs entries for memory failure handling statistics.
3645  */
3646 extern const struct attribute_group memory_failure_attr_group;
3647
3648 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
3649 extern void clear_huge_page(struct page *page,
3650                             unsigned long addr_hint,
3651                             unsigned int pages_per_huge_page);
3652 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
3653                                 unsigned long addr_hint,
3654                                 struct vm_area_struct *vma,
3655                                 unsigned int pages_per_huge_page);
3656 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
3657                                 const void __user *usr_src,
3658                                 unsigned int pages_per_huge_page,
3659                                 bool allow_pagefault);
3660
3661 /**
3662  * vma_is_special_huge - Are transhuge page-table entries considered special?
3663  * @vma: Pointer to the struct vm_area_struct to consider
3664  *
3665  * Whether transhuge page-table entries are considered "special" following
3666  * the definition in vm_normal_page().
3667  *
3668  * Return: true if transhuge page-table entries should be considered special,
3669  * false otherwise.
3670  */
3671 static inline bool vma_is_special_huge(const struct vm_area_struct *vma)
3672 {
3673         return vma_is_dax(vma) || (vma->vm_file &&
3674                                    (vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)));
3675 }
3676
3677 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
3678
3679 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3680 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
3681 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_guardpage_enabled);
3682
3683 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
3684 {
3685         return _debug_guardpage_minorder;
3686 }
3687
3688 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
3689 {
3690         return static_branch_unlikely(&_debug_guardpage_enabled);
3691 }
3692
3693 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
3694 {
3695         if (!debug_guardpage_enabled())
3696                 return false;
3697
3698         return PageGuard(page);
3699 }
3700 #else
3701 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
3702 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
3703 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
3704 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3705
3706 #if MAX_NUMNODES > 1
3707 void __init setup_nr_node_ids(void);
3708 #else
3709 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
3710 #endif
3711
3712 extern int memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2);
3713
3714 static inline int pages_identical(struct page *page1, struct page *page2)
3715 {
3716         return !memcmp_pages(page1, page2);
3717 }
3718
3719 #ifdef CONFIG_MAPPING_DIRTY_HELPERS
3720 unsigned long clean_record_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3721                                                 pgoff_t first_index, pgoff_t nr,
3722                                                 pgoff_t bitmap_pgoff,
3723                                                 unsigned long *bitmap,
3724                                                 pgoff_t *start,
3725                                                 pgoff_t *end);
3726
3727 unsigned long wp_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3728                                       pgoff_t first_index, pgoff_t nr);
3729 #endif
3730
3731 extern int sysctl_nr_trim_pages;
3732
3733 #ifdef CONFIG_PRINTK
3734 void mem_dump_obj(void *object);
3735 #else
3736 static inline void mem_dump_obj(void *object) {}
3737 #endif
3738
3739 /**
3740  * seal_check_future_write - Check for F_SEAL_FUTURE_WRITE flag and handle it
3741  * @seals: the seals to check
3742  * @vma: the vma to operate on
3743  *
3744  * Check whether F_SEAL_FUTURE_WRITE is set; if so, do proper check/handling on
3745  * the vma flags.  Return 0 if check pass, or <0 for errors.
3746  */
3747 static inline int seal_check_future_write(int seals, struct vm_area_struct *vma)
3748 {
3749         if (seals & F_SEAL_FUTURE_WRITE) {
3750                 /*
3751                  * New PROT_WRITE and MAP_SHARED mmaps are not allowed when
3752                  * "future write" seal active.
3753                  */
3754                 if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
3755                         return -EPERM;
3756
3757                 /*
3758                  * Since an F_SEAL_FUTURE_WRITE sealed memfd can be mapped as
3759                  * MAP_SHARED and read-only, take care to not allow mprotect to
3760                  * revert protections on such mappings. Do this only for shared
3761                  * mappings. For private mappings, don't need to mask
3762                  * VM_MAYWRITE as we still want them to be COW-writable.
3763                  */
3764                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
3765                         vm_flags_clear(vma, VM_MAYWRITE);
3766         }
3767
3768         return 0;
3769 }
3770
3771 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
3772 int madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3773                           unsigned long len_in,
3774                           struct anon_vma_name *anon_name);
3775 #else
3776 static inline int
3777 madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3778                       unsigned long len_in, struct anon_vma_name *anon_name) {
3779         return 0;
3780 }
3781 #endif
3782
3783 #endif /* _LINUX_MM_H */