Merge tag 'mm-stable-2024-05-17-19-19' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-block.git] / tools / include / uapi / linux / userfaultfd.h
diff --git a/tools/include/uapi/linux/userfaultfd.h b/tools/include/uapi/linux/userfaultfd.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4283de2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,386 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 WITH Linux-syscall-note */
+/*
+ *  include/linux/userfaultfd.h
+ *
+ *  Copyright (C) 2007  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
+ *  Copyright (C) 2015  Red Hat, Inc.
+ *
+ */
+
+#ifndef _LINUX_USERFAULTFD_H
+#define _LINUX_USERFAULTFD_H
+
+#include <linux/types.h>
+
+/* ioctls for /dev/userfaultfd */
+#define USERFAULTFD_IOC 0xAA
+#define USERFAULTFD_IOC_NEW _IO(USERFAULTFD_IOC, 0x00)
+
+/*
+ * If the UFFDIO_API is upgraded someday, the UFFDIO_UNREGISTER and
+ * UFFDIO_WAKE ioctls should be defined as _IOW and not as _IOR.  In
+ * userfaultfd.h we assumed the kernel was reading (instead _IOC_READ
+ * means the userland is reading).
+ */
+#define UFFD_API ((__u64)0xAA)
+#define UFFD_API_REGISTER_MODES (UFFDIO_REGISTER_MODE_MISSING |        \
+                                UFFDIO_REGISTER_MODE_WP |      \
+                                UFFDIO_REGISTER_MODE_MINOR)
+#define UFFD_API_FEATURES (UFFD_FEATURE_PAGEFAULT_FLAG_WP |    \
+                          UFFD_FEATURE_EVENT_FORK |            \
+                          UFFD_FEATURE_EVENT_REMAP |           \
+                          UFFD_FEATURE_EVENT_REMOVE |          \
+                          UFFD_FEATURE_EVENT_UNMAP |           \
+                          UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS |     \
+                          UFFD_FEATURE_MISSING_SHMEM |         \
+                          UFFD_FEATURE_SIGBUS |                \
+                          UFFD_FEATURE_THREAD_ID |             \
+                          UFFD_FEATURE_MINOR_HUGETLBFS |       \
+                          UFFD_FEATURE_MINOR_SHMEM |           \
+                          UFFD_FEATURE_EXACT_ADDRESS |         \
+                          UFFD_FEATURE_WP_HUGETLBFS_SHMEM |    \
+                          UFFD_FEATURE_WP_UNPOPULATED |        \
+                          UFFD_FEATURE_POISON |                \
+                          UFFD_FEATURE_WP_ASYNC |              \
+                          UFFD_FEATURE_MOVE)
+#define UFFD_API_IOCTLS                                \
+       ((__u64)1 << _UFFDIO_REGISTER |         \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_UNREGISTER |       \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_API)
+#define UFFD_API_RANGE_IOCTLS                  \
+       ((__u64)1 << _UFFDIO_WAKE |             \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_COPY |             \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_ZEROPAGE |         \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_MOVE |             \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_WRITEPROTECT |     \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_CONTINUE |         \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_POISON)
+#define UFFD_API_RANGE_IOCTLS_BASIC            \
+       ((__u64)1 << _UFFDIO_WAKE |             \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_COPY |             \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_WRITEPROTECT |     \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_CONTINUE |         \
+        (__u64)1 << _UFFDIO_POISON)
+
+/*
+ * Valid ioctl command number range with this API is from 0x00 to
+ * 0x3F.  UFFDIO_API is the fixed number, everything else can be
+ * changed by implementing a different UFFD_API. If sticking to the
+ * same UFFD_API more ioctl can be added and userland will be aware of
+ * which ioctl the running kernel implements through the ioctl command
+ * bitmask written by the UFFDIO_API.
+ */
+#define _UFFDIO_REGISTER               (0x00)
+#define _UFFDIO_UNREGISTER             (0x01)
+#define _UFFDIO_WAKE                   (0x02)
+#define _UFFDIO_COPY                   (0x03)
+#define _UFFDIO_ZEROPAGE               (0x04)
+#define _UFFDIO_MOVE                   (0x05)
+#define _UFFDIO_WRITEPROTECT           (0x06)
+#define _UFFDIO_CONTINUE               (0x07)
+#define _UFFDIO_POISON                 (0x08)
+#define _UFFDIO_API                    (0x3F)
+
+/* userfaultfd ioctl ids */
+#define UFFDIO 0xAA
+#define UFFDIO_API             _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_API,      \
+                                     struct uffdio_api)
+#define UFFDIO_REGISTER                _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_REGISTER, \
+                                     struct uffdio_register)
+#define UFFDIO_UNREGISTER      _IOR(UFFDIO, _UFFDIO_UNREGISTER,        \
+                                    struct uffdio_range)
+#define UFFDIO_WAKE            _IOR(UFFDIO, _UFFDIO_WAKE,      \
+                                    struct uffdio_range)
+#define UFFDIO_COPY            _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_COPY,     \
+                                     struct uffdio_copy)
+#define UFFDIO_ZEROPAGE                _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_ZEROPAGE, \
+                                     struct uffdio_zeropage)
+#define UFFDIO_MOVE            _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_MOVE,     \
+                                     struct uffdio_move)
+#define UFFDIO_WRITEPROTECT    _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_WRITEPROTECT, \
+                                     struct uffdio_writeprotect)
+#define UFFDIO_CONTINUE                _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_CONTINUE, \
+                                     struct uffdio_continue)
+#define UFFDIO_POISON          _IOWR(UFFDIO, _UFFDIO_POISON, \
+                                     struct uffdio_poison)
+
+/* read() structure */
+struct uffd_msg {
+       __u8    event;
+
+       __u8    reserved1;
+       __u16   reserved2;
+       __u32   reserved3;
+
+       union {
+               struct {
+                       __u64   flags;
+                       __u64   address;
+                       union {
+                               __u32 ptid;
+                       } feat;
+               } pagefault;
+
+               struct {
+                       __u32   ufd;
+               } fork;
+
+               struct {
+                       __u64   from;
+                       __u64   to;
+                       __u64   len;
+               } remap;
+
+               struct {
+                       __u64   start;
+                       __u64   end;
+               } remove;
+
+               struct {
+                       /* unused reserved fields */
+                       __u64   reserved1;
+                       __u64   reserved2;
+                       __u64   reserved3;
+               } reserved;
+       } arg;
+} __attribute__((packed));
+
+/*
+ * Start at 0x12 and not at 0 to be more strict against bugs.
+ */
+#define UFFD_EVENT_PAGEFAULT   0x12
+#define UFFD_EVENT_FORK                0x13
+#define UFFD_EVENT_REMAP       0x14
+#define UFFD_EVENT_REMOVE      0x15
+#define UFFD_EVENT_UNMAP       0x16
+
+/* flags for UFFD_EVENT_PAGEFAULT */
+#define UFFD_PAGEFAULT_FLAG_WRITE      (1<<0)  /* If this was a write fault */
+#define UFFD_PAGEFAULT_FLAG_WP         (1<<1)  /* If reason is VM_UFFD_WP */
+#define UFFD_PAGEFAULT_FLAG_MINOR      (1<<2)  /* If reason is VM_UFFD_MINOR */
+
+struct uffdio_api {
+       /* userland asks for an API number and the features to enable */
+       __u64 api;
+       /*
+        * Kernel answers below with the all available features for
+        * the API, this notifies userland of which events and/or
+        * which flags for each event are enabled in the current
+        * kernel.
+        *
+        * Note: UFFD_EVENT_PAGEFAULT and UFFD_PAGEFAULT_FLAG_WRITE
+        * are to be considered implicitly always enabled in all kernels as
+        * long as the uffdio_api.api requested matches UFFD_API.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS means an UFFDIO_REGISTER
+        * with UFFDIO_REGISTER_MODE_MISSING mode will succeed on
+        * hugetlbfs virtual memory ranges. Adding or not adding
+        * UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS to uffdio_api.features has
+        * no real functional effect after UFFDIO_API returns, but
+        * it's only useful for an initial feature set probe at
+        * UFFDIO_API time. There are two ways to use it:
+        *
+        * 1) by adding UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS to the
+        *    uffdio_api.features before calling UFFDIO_API, an error
+        *    will be returned by UFFDIO_API on a kernel without
+        *    hugetlbfs missing support
+        *
+        * 2) the UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS can not be added in
+        *    uffdio_api.features and instead it will be set by the
+        *    kernel in the uffdio_api.features if the kernel supports
+        *    it, so userland can later check if the feature flag is
+        *    present in uffdio_api.features after UFFDIO_API
+        *    succeeded.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_MISSING_SHMEM works the same as
+        * UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS, but it applies to shmem
+        * (i.e. tmpfs and other shmem based APIs).
+        *
+        * UFFD_FEATURE_SIGBUS feature means no page-fault
+        * (UFFD_EVENT_PAGEFAULT) event will be delivered, instead
+        * a SIGBUS signal will be sent to the faulting process.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_THREAD_ID pid of the page faulted task_struct will
+        * be returned, if feature is not requested 0 will be returned.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_MINOR_HUGETLBFS indicates that minor faults
+        * can be intercepted (via REGISTER_MODE_MINOR) for
+        * hugetlbfs-backed pages.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_MINOR_SHMEM indicates the same support as
+        * UFFD_FEATURE_MINOR_HUGETLBFS, but for shmem-backed pages instead.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_EXACT_ADDRESS indicates that the exact address of page
+        * faults would be provided and the offset within the page would not be
+        * masked.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_WP_HUGETLBFS_SHMEM indicates that userfaultfd
+        * write-protection mode is supported on both shmem and hugetlbfs.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_WP_UNPOPULATED indicates that userfaultfd
+        * write-protection mode will always apply to unpopulated pages
+        * (i.e. empty ptes).  This will be the default behavior for shmem
+        * & hugetlbfs, so this flag only affects anonymous memory behavior
+        * when userfault write-protection mode is registered.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_WP_ASYNC indicates that userfaultfd write-protection
+        * asynchronous mode is supported in which the write fault is
+        * automatically resolved and write-protection is un-set.
+        * It implies UFFD_FEATURE_WP_UNPOPULATED.
+        *
+        * UFFD_FEATURE_MOVE indicates that the kernel supports moving an
+        * existing page contents from userspace.
+        */
+#define UFFD_FEATURE_PAGEFAULT_FLAG_WP         (1<<0)
+#define UFFD_FEATURE_EVENT_FORK                        (1<<1)
+#define UFFD_FEATURE_EVENT_REMAP               (1<<2)
+#define UFFD_FEATURE_EVENT_REMOVE              (1<<3)
+#define UFFD_FEATURE_MISSING_HUGETLBFS         (1<<4)
+#define UFFD_FEATURE_MISSING_SHMEM             (1<<5)
+#define UFFD_FEATURE_EVENT_UNMAP               (1<<6)
+#define UFFD_FEATURE_SIGBUS                    (1<<7)
+#define UFFD_FEATURE_THREAD_ID                 (1<<8)
+#define UFFD_FEATURE_MINOR_HUGETLBFS           (1<<9)
+#define UFFD_FEATURE_MINOR_SHMEM               (1<<10)
+#define UFFD_FEATURE_EXACT_ADDRESS             (1<<11)
+#define UFFD_FEATURE_WP_HUGETLBFS_SHMEM                (1<<12)
+#define UFFD_FEATURE_WP_UNPOPULATED            (1<<13)
+#define UFFD_FEATURE_POISON                    (1<<14)
+#define UFFD_FEATURE_WP_ASYNC                  (1<<15)
+#define UFFD_FEATURE_MOVE                      (1<<16)
+       __u64 features;
+
+       __u64 ioctls;
+};
+
+struct uffdio_range {
+       __u64 start;
+       __u64 len;
+};
+
+struct uffdio_register {
+       struct uffdio_range range;
+#define UFFDIO_REGISTER_MODE_MISSING   ((__u64)1<<0)
+#define UFFDIO_REGISTER_MODE_WP                ((__u64)1<<1)
+#define UFFDIO_REGISTER_MODE_MINOR     ((__u64)1<<2)
+       __u64 mode;
+
+       /*
+        * kernel answers which ioctl commands are available for the
+        * range, keep at the end as the last 8 bytes aren't read.
+        */
+       __u64 ioctls;
+};
+
+struct uffdio_copy {
+       __u64 dst;
+       __u64 src;
+       __u64 len;
+#define UFFDIO_COPY_MODE_DONTWAKE              ((__u64)1<<0)
+       /*
+        * UFFDIO_COPY_MODE_WP will map the page write protected on
+        * the fly.  UFFDIO_COPY_MODE_WP is available only if the
+        * write protected ioctl is implemented for the range
+        * according to the uffdio_register.ioctls.
+        */
+#define UFFDIO_COPY_MODE_WP                    ((__u64)1<<1)
+       __u64 mode;
+
+       /*
+        * "copy" is written by the ioctl and must be at the end: the
+        * copy_from_user will not read the last 8 bytes.
+        */
+       __s64 copy;
+};
+
+struct uffdio_zeropage {
+       struct uffdio_range range;
+#define UFFDIO_ZEROPAGE_MODE_DONTWAKE          ((__u64)1<<0)
+       __u64 mode;
+
+       /*
+        * "zeropage" is written by the ioctl and must be at the end:
+        * the copy_from_user will not read the last 8 bytes.
+        */
+       __s64 zeropage;
+};
+
+struct uffdio_writeprotect {
+       struct uffdio_range range;
+/*
+ * UFFDIO_WRITEPROTECT_MODE_WP: set the flag to write protect a range,
+ * unset the flag to undo protection of a range which was previously
+ * write protected.
+ *
+ * UFFDIO_WRITEPROTECT_MODE_DONTWAKE: set the flag to avoid waking up
+ * any wait thread after the operation succeeds.
+ *
+ * NOTE: Write protecting a region (WP=1) is unrelated to page faults,
+ * therefore DONTWAKE flag is meaningless with WP=1.  Removing write
+ * protection (WP=0) in response to a page fault wakes the faulting
+ * task unless DONTWAKE is set.
+ */
+#define UFFDIO_WRITEPROTECT_MODE_WP            ((__u64)1<<0)
+#define UFFDIO_WRITEPROTECT_MODE_DONTWAKE      ((__u64)1<<1)
+       __u64 mode;
+};
+
+struct uffdio_continue {
+       struct uffdio_range range;
+#define UFFDIO_CONTINUE_MODE_DONTWAKE          ((__u64)1<<0)
+       /*
+        * UFFDIO_CONTINUE_MODE_WP will map the page write protected on
+        * the fly.  UFFDIO_CONTINUE_MODE_WP is available only if the
+        * write protected ioctl is implemented for the range
+        * according to the uffdio_register.ioctls.
+        */
+#define UFFDIO_CONTINUE_MODE_WP                        ((__u64)1<<1)
+       __u64 mode;
+
+       /*
+        * Fields below here are written by the ioctl and must be at the end:
+        * the copy_from_user will not read past here.
+        */
+       __s64 mapped;
+};
+
+struct uffdio_poison {
+       struct uffdio_range range;
+#define UFFDIO_POISON_MODE_DONTWAKE            ((__u64)1<<0)
+       __u64 mode;
+
+       /*
+        * Fields below here are written by the ioctl and must be at the end:
+        * the copy_from_user will not read past here.
+        */
+       __s64 updated;
+};
+
+struct uffdio_move {
+       __u64 dst;
+       __u64 src;
+       __u64 len;
+       /*
+        * Especially if used to atomically remove memory from the
+        * address space the wake on the dst range is not needed.
+        */
+#define UFFDIO_MOVE_MODE_DONTWAKE              ((__u64)1<<0)
+#define UFFDIO_MOVE_MODE_ALLOW_SRC_HOLES       ((__u64)1<<1)
+       __u64 mode;
+       /*
+        * "move" is written by the ioctl and must be at the end: the
+        * copy_from_user will not read the last 8 bytes.
+        */
+       __s64 move;
+};
+
+/*
+ * Flags for the userfaultfd(2) system call itself.
+ */
+
+/*
+ * Create a userfaultfd that can handle page faults only in user mode.
+ */
+#define UFFD_USER_MODE_ONLY 1
+
+#endif /* _LINUX_USERFAULTFD_H */