]> Git Repo - J-linux.git/blob - include/linux/mm_types.h
Merge remote-tracking branch 'drm/drm-fixes' into drm-misc-fixes
[J-linux.git] / include / linux / mm_types.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
3 #define _LINUX_MM_TYPES_H
4
5 #include <linux/mm_types_task.h>
6
7 #include <linux/auxvec.h>
8 #include <linux/kref.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/rbtree.h>
12 #include <linux/maple_tree.h>
13 #include <linux/rwsem.h>
14 #include <linux/completion.h>
15 #include <linux/cpumask.h>
16 #include <linux/uprobes.h>
17 #include <linux/rcupdate.h>
18 #include <linux/page-flags-layout.h>
19 #include <linux/workqueue.h>
20 #include <linux/seqlock.h>
21 #include <linux/percpu_counter.h>
22
23 #include <asm/mmu.h>
24
25 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
26 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
27 #endif
28 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
29
30 #define INIT_PASID      0
31
32 struct address_space;
33 struct mem_cgroup;
34
35 /*
36  * Each physical page in the system has a struct page associated with
37  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
38  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
39  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
40  * who is mapping it.
41  *
42  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
43  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
44  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
45  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
46  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
47  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
48  *
49  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
50  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
51  * before freeing it.
52  *
53  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
54  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
55  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
56  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
57  *
58  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
59  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
60  * afterwards.
61  *
62  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and counters.
63  * That requires that freelist & counters in struct slab be adjacent and
64  * double-word aligned. Because struct slab currently just reinterprets the
65  * bits of struct page, we align all struct pages to double-word boundaries,
66  * and ensure that 'freelist' is aligned within struct slab.
67  */
68 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
69 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
70 #else
71 #define _struct_page_alignment  __aligned(sizeof(unsigned long))
72 #endif
73
74 struct page {
75         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
76                                          * updated asynchronously */
77         /*
78          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
79          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
80          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
81          * avoid collision and false-positive PageTail().
82          */
83         union {
84                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
85                         /**
86                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
87                          * lruvec->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
88                          * by the page owner.
89                          */
90                         union {
91                                 struct list_head lru;
92
93                                 /* Or, for the Unevictable "LRU list" slot */
94                                 struct {
95                                         /* Always even, to negate PageTail */
96                                         void *__filler;
97                                         /* Count page's or folio's mlocks */
98                                         unsigned int mlock_count;
99                                 };
100
101                                 /* Or, free page */
102                                 struct list_head buddy_list;
103                                 struct list_head pcp_list;
104                         };
105                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
106                         struct address_space *mapping;
107                         union {
108                                 pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
109                                 unsigned long share;    /* share count for fsdax */
110                         };
111                         /**
112                          * @private: Mapping-private opaque data.
113                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
114                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
115                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
116                          */
117                         unsigned long private;
118                 };
119                 struct {        /* page_pool used by netstack */
120                         /**
121                          * @pp_magic: magic value to avoid recycling non
122                          * page_pool allocated pages.
123                          */
124                         unsigned long pp_magic;
125                         struct page_pool *pp;
126                         unsigned long _pp_mapping_pad;
127                         unsigned long dma_addr;
128                         atomic_long_t pp_ref_count;
129                 };
130                 struct {        /* Tail pages of compound page */
131                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
132                 };
133                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
134                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
135                         struct dev_pagemap *pgmap;
136                         void *zone_device_data;
137                         /*
138                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
139                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
140                          * and private fields from the source anonymous or
141                          * page cache page while the page is migrated to device
142                          * private memory.
143                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
144                          * use the mapping, index, and private fields when
145                          * pmem backed DAX files are mapped.
146                          */
147                 };
148
149                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
150                 struct rcu_head rcu_head;
151         };
152
153         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
154                 /*
155                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
156                  * of times this page is referenced by a page table.
157                  */
158                 atomic_t _mapcount;
159
160                 /*
161                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
162                  * the value stored here may help determine what this page
163                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
164                  * which are currently stored here.
165                  */
166                 unsigned int page_type;
167         };
168
169         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
170         atomic_t _refcount;
171
172 #ifdef CONFIG_SLAB_OBJ_EXT
173         unsigned long memcg_data;
174 #endif
175
176         /*
177          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
178          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
179          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
180          * dynamically, so we need a place to store that address.
181          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
182          *
183          * Architectures with slow multiplication can define
184          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
185          */
186 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
187         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
188                                            not kmapped, ie. highmem) */
189 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
190
191 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
192         int _last_cpupid;
193 #endif
194
195 #ifdef CONFIG_KMSAN
196         /*
197          * KMSAN metadata for this page:
198          *  - shadow page: every bit indicates whether the corresponding
199          *    bit of the original page is initialized (0) or not (1);
200          *  - origin page: every 4 bytes contain an id of the stack trace
201          *    where the uninitialized value was created.
202          */
203         struct page *kmsan_shadow;
204         struct page *kmsan_origin;
205 #endif
206 } _struct_page_alignment;
207
208 /*
209  * struct encoded_page - a nonexistent type marking this pointer
210  *
211  * An 'encoded_page' pointer is a pointer to a regular 'struct page', but
212  * with the low bits of the pointer indicating extra context-dependent
213  * information. Only used in mmu_gather handling, and this acts as a type
214  * system check on that use.
215  *
216  * We only really have two guaranteed bits in general, although you could
217  * play with 'struct page' alignment (see CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
218  * for more.
219  *
220  * Use the supplied helper functions to endcode/decode the pointer and bits.
221  */
222 struct encoded_page;
223
224 #define ENCODED_PAGE_BITS                       3ul
225
226 /* Perform rmap removal after we have flushed the TLB. */
227 #define ENCODED_PAGE_BIT_DELAY_RMAP             1ul
228
229 /*
230  * The next item in an encoded_page array is the "nr_pages" argument, specifying
231  * the number of consecutive pages starting from this page, that all belong to
232  * the same folio. For example, "nr_pages" corresponds to the number of folio
233  * references that must be dropped. If this bit is not set, "nr_pages" is
234  * implicitly 1.
235  */
236 #define ENCODED_PAGE_BIT_NR_PAGES_NEXT          2ul
237
238 static __always_inline struct encoded_page *encode_page(struct page *page, unsigned long flags)
239 {
240         BUILD_BUG_ON(flags > ENCODED_PAGE_BITS);
241         return (struct encoded_page *)(flags | (unsigned long)page);
242 }
243
244 static inline unsigned long encoded_page_flags(struct encoded_page *page)
245 {
246         return ENCODED_PAGE_BITS & (unsigned long)page;
247 }
248
249 static inline struct page *encoded_page_ptr(struct encoded_page *page)
250 {
251         return (struct page *)(~ENCODED_PAGE_BITS & (unsigned long)page);
252 }
253
254 static __always_inline struct encoded_page *encode_nr_pages(unsigned long nr)
255 {
256         VM_WARN_ON_ONCE((nr << 2) >> 2 != nr);
257         return (struct encoded_page *)(nr << 2);
258 }
259
260 static __always_inline unsigned long encoded_nr_pages(struct encoded_page *page)
261 {
262         return ((unsigned long)page) >> 2;
263 }
264
265 /*
266  * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
267  * in the "index" field of the swapper address space.
268  */
269 typedef struct {
270         unsigned long val;
271 } swp_entry_t;
272
273 /**
274  * struct folio - Represents a contiguous set of bytes.
275  * @flags: Identical to the page flags.
276  * @lru: Least Recently Used list; tracks how recently this folio was used.
277  * @mlock_count: Number of times this folio has been pinned by mlock().
278  * @mapping: The file this page belongs to, or refers to the anon_vma for
279  *    anonymous memory.
280  * @index: Offset within the file, in units of pages.  For anonymous memory,
281  *    this is the index from the beginning of the mmap.
282  * @private: Filesystem per-folio data (see folio_attach_private()).
283  * @swap: Used for swp_entry_t if folio_test_swapcache().
284  * @_mapcount: Do not access this member directly.  Use folio_mapcount() to
285  *    find out how many times this folio is mapped by userspace.
286  * @_refcount: Do not access this member directly.  Use folio_ref_count()
287  *    to find how many references there are to this folio.
288  * @memcg_data: Memory Control Group data.
289  * @virtual: Virtual address in the kernel direct map.
290  * @_last_cpupid: IDs of last CPU and last process that accessed the folio.
291  * @_entire_mapcount: Do not use directly, call folio_entire_mapcount().
292  * @_large_mapcount: Do not use directly, call folio_mapcount().
293  * @_nr_pages_mapped: Do not use outside of rmap and debug code.
294  * @_pincount: Do not use directly, call folio_maybe_dma_pinned().
295  * @_folio_nr_pages: Do not use directly, call folio_nr_pages().
296  * @_hugetlb_subpool: Do not use directly, use accessor in hugetlb.h.
297  * @_hugetlb_cgroup: Do not use directly, use accessor in hugetlb_cgroup.h.
298  * @_hugetlb_cgroup_rsvd: Do not use directly, use accessor in hugetlb_cgroup.h.
299  * @_hugetlb_hwpoison: Do not use directly, call raw_hwp_list_head().
300  * @_deferred_list: Folios to be split under memory pressure.
301  *
302  * A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
303  * of bytes.  It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
304  * same power-of-two.  It is at least as large as %PAGE_SIZE.  If it is
305  * in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
306  * power-of-two.  It may be mapped into userspace at an address which is
307  * at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
308  * to its size.
309  */
310 struct folio {
311         /* private: don't document the anon union */
312         union {
313                 struct {
314         /* public: */
315                         unsigned long flags;
316                         union {
317                                 struct list_head lru;
318         /* private: avoid cluttering the output */
319                                 struct {
320                                         void *__filler;
321         /* public: */
322                                         unsigned int mlock_count;
323         /* private: */
324                                 };
325         /* public: */
326                         };
327                         struct address_space *mapping;
328                         pgoff_t index;
329                         union {
330                                 void *private;
331                                 swp_entry_t swap;
332                         };
333                         atomic_t _mapcount;
334                         atomic_t _refcount;
335 #ifdef CONFIG_SLAB_OBJ_EXT
336                         unsigned long memcg_data;
337 #endif
338 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
339                         void *virtual;
340 #endif
341 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
342                         int _last_cpupid;
343 #endif
344         /* private: the union with struct page is transitional */
345                 };
346                 struct page page;
347         };
348         union {
349                 struct {
350                         unsigned long _flags_1;
351                         unsigned long _head_1;
352         /* public: */
353                         atomic_t _large_mapcount;
354                         atomic_t _entire_mapcount;
355                         atomic_t _nr_pages_mapped;
356                         atomic_t _pincount;
357 #ifdef CONFIG_64BIT
358                         unsigned int _folio_nr_pages;
359 #endif
360         /* private: the union with struct page is transitional */
361                 };
362                 struct page __page_1;
363         };
364         union {
365                 struct {
366                         unsigned long _flags_2;
367                         unsigned long _head_2;
368         /* public: */
369                         void *_hugetlb_subpool;
370                         void *_hugetlb_cgroup;
371                         void *_hugetlb_cgroup_rsvd;
372                         void *_hugetlb_hwpoison;
373         /* private: the union with struct page is transitional */
374                 };
375                 struct {
376                         unsigned long _flags_2a;
377                         unsigned long _head_2a;
378         /* public: */
379                         struct list_head _deferred_list;
380         /* private: the union with struct page is transitional */
381                 };
382                 struct page __page_2;
383         };
384 };
385
386 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
387         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct folio, fl))
388 FOLIO_MATCH(flags, flags);
389 FOLIO_MATCH(lru, lru);
390 FOLIO_MATCH(mapping, mapping);
391 FOLIO_MATCH(compound_head, lru);
392 FOLIO_MATCH(index, index);
393 FOLIO_MATCH(private, private);
394 FOLIO_MATCH(_mapcount, _mapcount);
395 FOLIO_MATCH(_refcount, _refcount);
396 #ifdef CONFIG_MEMCG
397 FOLIO_MATCH(memcg_data, memcg_data);
398 #endif
399 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
400 FOLIO_MATCH(virtual, virtual);
401 #endif
402 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
403 FOLIO_MATCH(_last_cpupid, _last_cpupid);
404 #endif
405 #undef FOLIO_MATCH
406 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
407         static_assert(offsetof(struct folio, fl) ==                     \
408                         offsetof(struct page, pg) + sizeof(struct page))
409 FOLIO_MATCH(flags, _flags_1);
410 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_1);
411 #undef FOLIO_MATCH
412 #define FOLIO_MATCH(pg, fl)                                             \
413         static_assert(offsetof(struct folio, fl) ==                     \
414                         offsetof(struct page, pg) + 2 * sizeof(struct page))
415 FOLIO_MATCH(flags, _flags_2);
416 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_2);
417 FOLIO_MATCH(flags, _flags_2a);
418 FOLIO_MATCH(compound_head, _head_2a);
419 #undef FOLIO_MATCH
420
421 /**
422  * struct ptdesc -    Memory descriptor for page tables.
423  * @__page_flags:     Same as page flags. Powerpc only.
424  * @pt_rcu_head:      For freeing page table pages.
425  * @pt_list:          List of used page tables. Used for s390 and x86.
426  * @_pt_pad_1:        Padding that aliases with page's compound head.
427  * @pmd_huge_pte:     Protected by ptdesc->ptl, used for THPs.
428  * @__page_mapping:   Aliases with page->mapping. Unused for page tables.
429  * @pt_index:         Used for s390 gmap.
430  * @pt_mm:            Used for x86 pgds.
431  * @pt_frag_refcount: For fragmented page table tracking. Powerpc only.
432  * @_pt_pad_2:        Padding to ensure proper alignment.
433  * @ptl:              Lock for the page table.
434  * @__page_type:      Same as page->page_type. Unused for page tables.
435  * @__page_refcount:  Same as page refcount.
436  * @pt_memcg_data:    Memcg data. Tracked for page tables here.
437  *
438  * This struct overlays struct page for now. Do not modify without a good
439  * understanding of the issues.
440  */
441 struct ptdesc {
442         unsigned long __page_flags;
443
444         union {
445                 struct rcu_head pt_rcu_head;
446                 struct list_head pt_list;
447                 struct {
448                         unsigned long _pt_pad_1;
449                         pgtable_t pmd_huge_pte;
450                 };
451         };
452         unsigned long __page_mapping;
453
454         union {
455                 pgoff_t pt_index;
456                 struct mm_struct *pt_mm;
457                 atomic_t pt_frag_refcount;
458         };
459
460         union {
461                 unsigned long _pt_pad_2;
462 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
463                 spinlock_t *ptl;
464 #else
465                 spinlock_t ptl;
466 #endif
467         };
468         unsigned int __page_type;
469         atomic_t __page_refcount;
470 #ifdef CONFIG_MEMCG
471         unsigned long pt_memcg_data;
472 #endif
473 };
474
475 #define TABLE_MATCH(pg, pt)                                             \
476         static_assert(offsetof(struct page, pg) == offsetof(struct ptdesc, pt))
477 TABLE_MATCH(flags, __page_flags);
478 TABLE_MATCH(compound_head, pt_list);
479 TABLE_MATCH(compound_head, _pt_pad_1);
480 TABLE_MATCH(mapping, __page_mapping);
481 TABLE_MATCH(index, pt_index);
482 TABLE_MATCH(rcu_head, pt_rcu_head);
483 TABLE_MATCH(page_type, __page_type);
484 TABLE_MATCH(_refcount, __page_refcount);
485 #ifdef CONFIG_MEMCG
486 TABLE_MATCH(memcg_data, pt_memcg_data);
487 #endif
488 #undef TABLE_MATCH
489 static_assert(sizeof(struct ptdesc) <= sizeof(struct page));
490
491 #define ptdesc_page(pt)                 (_Generic((pt),                 \
492         const struct ptdesc *:          (const struct page *)(pt),      \
493         struct ptdesc *:                (struct page *)(pt)))
494
495 #define ptdesc_folio(pt)                (_Generic((pt),                 \
496         const struct ptdesc *:          (const struct folio *)(pt),     \
497         struct ptdesc *:                (struct folio *)(pt)))
498
499 #define page_ptdesc(p)                  (_Generic((p),                  \
500         const struct page *:            (const struct ptdesc *)(p),     \
501         struct page *:                  (struct ptdesc *)(p)))
502
503 /*
504  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
505  */
506 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
507
508 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
509 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
510
511 /*
512  * page_private can be used on tail pages.  However, PagePrivate is only
513  * checked by the VM on the head page.  So page_private on the tail pages
514  * should be used for data that's ancillary to the head page (eg attaching
515  * buffer heads to tail pages after attaching buffer heads to the head page)
516  */
517 #define page_private(page)              ((page)->private)
518
519 static inline void set_page_private(struct page *page, unsigned long private)
520 {
521         page->private = private;
522 }
523
524 static inline void *folio_get_private(struct folio *folio)
525 {
526         return folio->private;
527 }
528
529 struct page_frag_cache {
530         void * va;
531 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
532         __u16 offset;
533         __u16 size;
534 #else
535         __u32 offset;
536 #endif
537         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
538          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
539          */
540         unsigned int            pagecnt_bias;
541         bool pfmemalloc;
542 };
543
544 typedef unsigned long vm_flags_t;
545
546 /*
547  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
548  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
549  * map parts of them.
550  */
551 struct vm_region {
552         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
553         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
554         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
555         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
556         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
557         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
558         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
559
560         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
561         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
562                                                 * this region */
563 };
564
565 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
566 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
567 struct vm_userfaultfd_ctx {
568         struct userfaultfd_ctx *ctx;
569 };
570 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
571 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
572 struct vm_userfaultfd_ctx {};
573 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
574
575 struct anon_vma_name {
576         struct kref kref;
577         /* The name needs to be at the end because it is dynamically sized. */
578         char name[];
579 };
580
581 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
582 /*
583  * mmap_lock should be read-locked when calling anon_vma_name(). Caller should
584  * either keep holding the lock while using the returned pointer or it should
585  * raise anon_vma_name refcount before releasing the lock.
586  */
587 struct anon_vma_name *anon_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
588 struct anon_vma_name *anon_vma_name_alloc(const char *name);
589 void anon_vma_name_free(struct kref *kref);
590 #else /* CONFIG_ANON_VMA_NAME */
591 static inline struct anon_vma_name *anon_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
592 {
593         return NULL;
594 }
595
596 static inline struct anon_vma_name *anon_vma_name_alloc(const char *name)
597 {
598         return NULL;
599 }
600 #endif
601
602 struct vma_lock {
603         struct rw_semaphore lock;
604 };
605
606 struct vma_numab_state {
607         /*
608          * Initialised as time in 'jiffies' after which VMA
609          * should be scanned.  Delays first scan of new VMA by at
610          * least sysctl_numa_balancing_scan_delay:
611          */
612         unsigned long next_scan;
613
614         /*
615          * Time in jiffies when pids_active[] is reset to
616          * detect phase change behaviour:
617          */
618         unsigned long pids_active_reset;
619
620         /*
621          * Approximate tracking of PIDs that trapped a NUMA hinting
622          * fault. May produce false positives due to hash collisions.
623          *
624          *   [0] Previous PID tracking
625          *   [1] Current PID tracking
626          *
627          * Window moves after next_pid_reset has expired approximately
628          * every VMA_PID_RESET_PERIOD jiffies:
629          */
630         unsigned long pids_active[2];
631
632         /* MM scan sequence ID when scan first started after VMA creation */
633         int start_scan_seq;
634
635         /*
636          * MM scan sequence ID when the VMA was last completely scanned.
637          * A VMA is not eligible for scanning if prev_scan_seq == numa_scan_seq
638          */
639         int prev_scan_seq;
640 };
641
642 /*
643  * This struct describes a virtual memory area. There is one of these
644  * per VM-area/task. A VM area is any part of the process virtual memory
645  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
646  * library, the executable area etc).
647  */
648 struct vm_area_struct {
649         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
650
651         union {
652                 struct {
653                         /* VMA covers [vm_start; vm_end) addresses within mm */
654                         unsigned long vm_start;
655                         unsigned long vm_end;
656                 };
657 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
658                 struct rcu_head vm_rcu; /* Used for deferred freeing. */
659 #endif
660         };
661
662         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
663         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
664
665         /*
666          * Flags, see mm.h.
667          * To modify use vm_flags_{init|reset|set|clear|mod} functions.
668          */
669         union {
670                 const vm_flags_t vm_flags;
671                 vm_flags_t __private __vm_flags;
672         };
673
674 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
675         /* Flag to indicate areas detached from the mm->mm_mt tree */
676         bool detached;
677
678         /*
679          * Can only be written (using WRITE_ONCE()) while holding both:
680          *  - mmap_lock (in write mode)
681          *  - vm_lock->lock (in write mode)
682          * Can be read reliably while holding one of:
683          *  - mmap_lock (in read or write mode)
684          *  - vm_lock->lock (in read or write mode)
685          * Can be read unreliably (using READ_ONCE()) for pessimistic bailout
686          * while holding nothing (except RCU to keep the VMA struct allocated).
687          *
688          * This sequence counter is explicitly allowed to overflow; sequence
689          * counter reuse can only lead to occasional unnecessary use of the
690          * slowpath.
691          */
692         int vm_lock_seq;
693         struct vma_lock *vm_lock;
694 #endif
695
696         /*
697          * For areas with an address space and backing store,
698          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
699          *
700          */
701         struct {
702                 struct rb_node rb;
703                 unsigned long rb_subtree_last;
704         } shared;
705
706         /*
707          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
708          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
709          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
710          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
711          */
712         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_lock &
713                                           * page_table_lock */
714         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
715
716         /* Function pointers to deal with this struct. */
717         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
718
719         /* Information about our backing store: */
720         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
721                                            units */
722         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
723         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
724
725 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
726         /*
727          * For private and shared anonymous mappings, a pointer to a null
728          * terminated string containing the name given to the vma, or NULL if
729          * unnamed. Serialized by mmap_lock. Use anon_vma_name to access.
730          */
731         struct anon_vma_name *anon_name;
732 #endif
733 #ifdef CONFIG_SWAP
734         atomic_long_t swap_readahead_info;
735 #endif
736 #ifndef CONFIG_MMU
737         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
738 #endif
739 #ifdef CONFIG_NUMA
740         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
741 #endif
742 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
743         struct vma_numab_state *numab_state;    /* NUMA Balancing state */
744 #endif
745         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
746 } __randomize_layout;
747
748 #ifdef CONFIG_NUMA
749 #define vma_policy(vma) ((vma)->vm_policy)
750 #else
751 #define vma_policy(vma) NULL
752 #endif
753
754 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
755 struct mm_cid {
756         u64 time;
757         int cid;
758 };
759 #endif
760
761 struct kioctx_table;
762 struct iommu_mm_data;
763 struct mm_struct {
764         struct {
765                 /*
766                  * Fields which are often written to are placed in a separate
767                  * cache line.
768                  */
769                 struct {
770                         /**
771                          * @mm_count: The number of references to &struct
772                          * mm_struct (@mm_users count as 1).
773                          *
774                          * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to
775                          * 0, the &struct mm_struct is freed.
776                          */
777                         atomic_t mm_count;
778                 } ____cacheline_aligned_in_smp;
779
780                 struct maple_tree mm_mt;
781
782                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
783                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
784 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
785                 /* Base addresses for compatible mmap() */
786                 unsigned long mmap_compat_base;
787                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
788 #endif
789                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
790                 pgd_t * pgd;
791
792 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
793                 /**
794                  * @membarrier_state: Flags controlling membarrier behavior.
795                  *
796                  * This field is close to @pgd to hopefully fit in the same
797                  * cache-line, which needs to be touched by switch_mm().
798                  */
799                 atomic_t membarrier_state;
800 #endif
801
802                 /**
803                  * @mm_users: The number of users including userspace.
804                  *
805                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
806                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
807                  * temporary reference holders), we also release a reference on
808                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
809                  * @mm_count also drops to 0).
810                  */
811                 atomic_t mm_users;
812
813 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
814                 /**
815                  * @pcpu_cid: Per-cpu current cid.
816                  *
817                  * Keep track of the currently allocated mm_cid for each cpu.
818                  * The per-cpu mm_cid values are serialized by their respective
819                  * runqueue locks.
820                  */
821                 struct mm_cid __percpu *pcpu_cid;
822                 /*
823                  * @mm_cid_next_scan: Next mm_cid scan (in jiffies).
824                  *
825                  * When the next mm_cid scan is due (in jiffies).
826                  */
827                 unsigned long mm_cid_next_scan;
828 #endif
829 #ifdef CONFIG_MMU
830                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* size of all page tables */
831 #endif
832                 int map_count;                  /* number of VMAs */
833
834                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
835                                              * counters
836                                              */
837                 /*
838                  * With some kernel config, the current mmap_lock's offset
839                  * inside 'mm_struct' is at 0x120, which is very optimal, as
840                  * its two hot fields 'count' and 'owner' sit in 2 different
841                  * cachelines,  and when mmap_lock is highly contended, both
842                  * of the 2 fields will be accessed frequently, current layout
843                  * will help to reduce cache bouncing.
844                  *
845                  * So please be careful with adding new fields before
846                  * mmap_lock, which can easily push the 2 fields into one
847                  * cacheline.
848                  */
849                 struct rw_semaphore mmap_lock;
850
851                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
852                                           * are globally strung together off
853                                           * init_mm.mmlist, and are protected
854                                           * by mmlist_lock
855                                           */
856 #ifdef CONFIG_PER_VMA_LOCK
857                 /*
858                  * This field has lock-like semantics, meaning it is sometimes
859                  * accessed with ACQUIRE/RELEASE semantics.
860                  * Roughly speaking, incrementing the sequence number is
861                  * equivalent to releasing locks on VMAs; reading the sequence
862                  * number can be part of taking a read lock on a VMA.
863                  *
864                  * Can be modified under write mmap_lock using RELEASE
865                  * semantics.
866                  * Can be read with no other protection when holding write
867                  * mmap_lock.
868                  * Can be read with ACQUIRE semantics if not holding write
869                  * mmap_lock.
870                  */
871                 int mm_lock_seq;
872 #endif
873
874
875                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
876                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
877
878                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
879                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
880                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
881                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
882                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
883                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
884                 unsigned long def_flags;
885
886                 /**
887                  * @write_protect_seq: Locked when any thread is write
888                  * protecting pages mapped by this mm to enforce a later COW,
889                  * for instance during page table copying for fork().
890                  */
891                 seqcount_t write_protect_seq;
892
893                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
894
895                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
896                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
897                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
898
899                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
900
901                 struct percpu_counter rss_stat[NR_MM_COUNTERS];
902
903                 struct linux_binfmt *binfmt;
904
905                 /* Architecture-specific MM context */
906                 mm_context_t context;
907
908                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
909
910 #ifdef CONFIG_AIO
911                 spinlock_t                      ioctx_lock;
912                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
913 #endif
914 #ifdef CONFIG_MEMCG
915                 /*
916                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
917                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
918                  * order for it to be changed:
919                  *
920                  * current == mm->owner
921                  * current->mm != mm
922                  * new_owner->mm == mm
923                  * new_owner->alloc_lock is held
924                  */
925                 struct task_struct __rcu *owner;
926 #endif
927                 struct user_namespace *user_ns;
928
929                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
930                 struct file __rcu *exe_file;
931 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
932                 struct mmu_notifier_subscriptions *notifier_subscriptions;
933 #endif
934 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
935                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
936 #endif
937 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
938                 /*
939                  * numa_next_scan is the next time that PTEs will be remapped
940                  * PROT_NONE to trigger NUMA hinting faults; such faults gather
941                  * statistics and migrate pages to new nodes if necessary.
942                  */
943                 unsigned long numa_next_scan;
944
945                 /* Restart point for scanning and remapping PTEs. */
946                 unsigned long numa_scan_offset;
947
948                 /* numa_scan_seq prevents two threads remapping PTEs. */
949                 int numa_scan_seq;
950 #endif
951                 /*
952                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
953                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
954                  * moving a PROT_NONE mapped page.
955                  */
956                 atomic_t tlb_flush_pending;
957 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
958                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
959                 atomic_t tlb_flush_batched;
960 #endif
961                 struct uprobes_state uprobes_state;
962 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
963                 struct rcu_head delayed_drop;
964 #endif
965 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
966                 atomic_long_t hugetlb_usage;
967 #endif
968                 struct work_struct async_put_work;
969
970 #ifdef CONFIG_IOMMU_MM_DATA
971                 struct iommu_mm_data *iommu_mm;
972 #endif
973 #ifdef CONFIG_KSM
974                 /*
975                  * Represent how many pages of this process are involved in KSM
976                  * merging (not including ksm_zero_pages).
977                  */
978                 unsigned long ksm_merging_pages;
979                 /*
980                  * Represent how many pages are checked for ksm merging
981                  * including merged and not merged.
982                  */
983                 unsigned long ksm_rmap_items;
984                 /*
985                  * Represent how many empty pages are merged with kernel zero
986                  * pages when enabling KSM use_zero_pages.
987                  */
988                 unsigned long ksm_zero_pages;
989 #endif /* CONFIG_KSM */
990 #ifdef CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU
991                 struct {
992                         /* this mm_struct is on lru_gen_mm_list */
993                         struct list_head list;
994                         /*
995                          * Set when switching to this mm_struct, as a hint of
996                          * whether it has been used since the last time per-node
997                          * page table walkers cleared the corresponding bits.
998                          */
999                         unsigned long bitmap;
1000 #ifdef CONFIG_MEMCG
1001                         /* points to the memcg of "owner" above */
1002                         struct mem_cgroup *memcg;
1003 #endif
1004                 } lru_gen;
1005 #endif /* CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU */
1006         } __randomize_layout;
1007
1008         /*
1009          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
1010          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
1011          */
1012         unsigned long cpu_bitmap[];
1013 };
1014
1015 #define MM_MT_FLAGS     (MT_FLAGS_ALLOC_RANGE | MT_FLAGS_LOCK_EXTERN | \
1016                          MT_FLAGS_USE_RCU)
1017 extern struct mm_struct init_mm;
1018
1019 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
1020 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
1021 {
1022         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
1023
1024         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
1025         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
1026 }
1027
1028 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
1029 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
1030 {
1031         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
1035
1036 struct lru_gen_mm_list {
1037         /* mm_struct list for page table walkers */
1038         struct list_head fifo;
1039         /* protects the list above */
1040         spinlock_t lock;
1041 };
1042
1043 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
1044
1045 #ifdef CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU
1046
1047 void lru_gen_add_mm(struct mm_struct *mm);
1048 void lru_gen_del_mm(struct mm_struct *mm);
1049 void lru_gen_migrate_mm(struct mm_struct *mm);
1050
1051 static inline void lru_gen_init_mm(struct mm_struct *mm)
1052 {
1053         INIT_LIST_HEAD(&mm->lru_gen.list);
1054         mm->lru_gen.bitmap = 0;
1055 #ifdef CONFIG_MEMCG
1056         mm->lru_gen.memcg = NULL;
1057 #endif
1058 }
1059
1060 static inline void lru_gen_use_mm(struct mm_struct *mm)
1061 {
1062         /*
1063          * When the bitmap is set, page reclaim knows this mm_struct has been
1064          * used since the last time it cleared the bitmap. So it might be worth
1065          * walking the page tables of this mm_struct to clear the accessed bit.
1066          */
1067         WRITE_ONCE(mm->lru_gen.bitmap, -1);
1068 }
1069
1070 #else /* !CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU */
1071
1072 static inline void lru_gen_add_mm(struct mm_struct *mm)
1073 {
1074 }
1075
1076 static inline void lru_gen_del_mm(struct mm_struct *mm)
1077 {
1078 }
1079
1080 static inline void lru_gen_migrate_mm(struct mm_struct *mm)
1081 {
1082 }
1083
1084 static inline void lru_gen_init_mm(struct mm_struct *mm)
1085 {
1086 }
1087
1088 static inline void lru_gen_use_mm(struct mm_struct *mm)
1089 {
1090 }
1091
1092 #endif /* CONFIG_LRU_GEN_WALKS_MMU */
1093
1094 struct vma_iterator {
1095         struct ma_state mas;
1096 };
1097
1098 #define VMA_ITERATOR(name, __mm, __addr)                                \
1099         struct vma_iterator name = {                                    \
1100                 .mas = {                                                \
1101                         .tree = &(__mm)->mm_mt,                         \
1102                         .index = __addr,                                \
1103                         .node = NULL,                                   \
1104                         .status = ma_start,                             \
1105                 },                                                      \
1106         }
1107
1108 static inline void vma_iter_init(struct vma_iterator *vmi,
1109                 struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
1110 {
1111         mas_init(&vmi->mas, &mm->mm_mt, addr);
1112 }
1113
1114 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
1115
1116 enum mm_cid_state {
1117         MM_CID_UNSET = -1U,             /* Unset state has lazy_put flag set. */
1118         MM_CID_LAZY_PUT = (1U << 31),
1119 };
1120
1121 static inline bool mm_cid_is_unset(int cid)
1122 {
1123         return cid == MM_CID_UNSET;
1124 }
1125
1126 static inline bool mm_cid_is_lazy_put(int cid)
1127 {
1128         return !mm_cid_is_unset(cid) && (cid & MM_CID_LAZY_PUT);
1129 }
1130
1131 static inline bool mm_cid_is_valid(int cid)
1132 {
1133         return !(cid & MM_CID_LAZY_PUT);
1134 }
1135
1136 static inline int mm_cid_set_lazy_put(int cid)
1137 {
1138         return cid | MM_CID_LAZY_PUT;
1139 }
1140
1141 static inline int mm_cid_clear_lazy_put(int cid)
1142 {
1143         return cid & ~MM_CID_LAZY_PUT;
1144 }
1145
1146 /* Accessor for struct mm_struct's cidmask. */
1147 static inline cpumask_t *mm_cidmask(struct mm_struct *mm)
1148 {
1149         unsigned long cid_bitmap = (unsigned long)mm;
1150
1151         cid_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
1152         /* Skip cpu_bitmap */
1153         cid_bitmap += cpumask_size();
1154         return (struct cpumask *)cid_bitmap;
1155 }
1156
1157 static inline void mm_init_cid(struct mm_struct *mm)
1158 {
1159         int i;
1160
1161         for_each_possible_cpu(i) {
1162                 struct mm_cid *pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, i);
1163
1164                 pcpu_cid->cid = MM_CID_UNSET;
1165                 pcpu_cid->time = 0;
1166         }
1167         cpumask_clear(mm_cidmask(mm));
1168 }
1169
1170 static inline int mm_alloc_cid_noprof(struct mm_struct *mm)
1171 {
1172         mm->pcpu_cid = alloc_percpu_noprof(struct mm_cid);
1173         if (!mm->pcpu_cid)
1174                 return -ENOMEM;
1175         mm_init_cid(mm);
1176         return 0;
1177 }
1178 #define mm_alloc_cid(...)       alloc_hooks(mm_alloc_cid_noprof(__VA_ARGS__))
1179
1180 static inline void mm_destroy_cid(struct mm_struct *mm)
1181 {
1182         free_percpu(mm->pcpu_cid);
1183         mm->pcpu_cid = NULL;
1184 }
1185
1186 static inline unsigned int mm_cid_size(void)
1187 {
1188         return cpumask_size();
1189 }
1190 #else /* CONFIG_SCHED_MM_CID */
1191 static inline void mm_init_cid(struct mm_struct *mm) { }
1192 static inline int mm_alloc_cid(struct mm_struct *mm) { return 0; }
1193 static inline void mm_destroy_cid(struct mm_struct *mm) { }
1194 static inline unsigned int mm_cid_size(void)
1195 {
1196         return 0;
1197 }
1198 #endif /* CONFIG_SCHED_MM_CID */
1199
1200 struct mmu_gather;
1201 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
1202 extern void tlb_gather_mmu_fullmm(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm);
1203 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb);
1204
1205 struct vm_fault;
1206
1207 /**
1208  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
1209  *
1210  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
1211  */
1212 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
1213
1214 /**
1215  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
1216  * these values to tell the core VM what happened when handling the
1217  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
1218  * just gets major/minor fault counters bumped up.
1219  *
1220  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
1221  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
1222  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
1223  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
1224  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
1225  *                              in upper bits
1226  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
1227  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
1228  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
1229  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
1230  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
1231  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
1232  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
1233  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
1234  *                              in DAX)
1235  * @VM_FAULT_COMPLETED:         ->fault completed, meanwhile mmap lock released
1236  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
1237  *
1238  */
1239 enum vm_fault_reason {
1240         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
1241         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
1242         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
1243         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
1244         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
1245         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
1246         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
1247         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
1248         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
1249         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
1250         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
1251         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
1252         VM_FAULT_COMPLETED      = (__force vm_fault_t)0x004000,
1253         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
1254 };
1255
1256 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
1257 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
1258 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
1259
1260 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
1261                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
1262                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
1263
1264 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
1265         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
1266         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
1267         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
1268         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
1269         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
1270         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
1271         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
1272         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
1273         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
1274         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
1275         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
1276         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" },  \
1277         { VM_FAULT_COMPLETED,           "COMPLETED" }
1278
1279 struct vm_special_mapping {
1280         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
1281
1282         /*
1283          * If .fault is not provided, this points to a
1284          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
1285          *
1286          * This must not be NULL unless .fault is provided.
1287          */
1288         struct page **pages;
1289
1290         /*
1291          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
1292          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
1293          */
1294         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
1295                                 struct vm_area_struct *vma,
1296                                 struct vm_fault *vmf);
1297
1298         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
1299                      struct vm_area_struct *new_vma);
1300 };
1301
1302 enum tlb_flush_reason {
1303         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
1304         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
1305         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
1306         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
1307         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
1308         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
1309 };
1310
1311 /**
1312  * enum fault_flag - Fault flag definitions.
1313  * @FAULT_FLAG_WRITE: Fault was a write fault.
1314  * @FAULT_FLAG_MKWRITE: Fault was mkwrite of existing PTE.
1315  * @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY: Allow to retry the fault if blocked.
1316  * @FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT: Don't drop mmap_lock and wait when retrying.
1317  * @FAULT_FLAG_KILLABLE: The fault task is in SIGKILL killable region.
1318  * @FAULT_FLAG_TRIED: The fault has been tried once.
1319  * @FAULT_FLAG_USER: The fault originated in userspace.
1320  * @FAULT_FLAG_REMOTE: The fault is not for current task/mm.
1321  * @FAULT_FLAG_INSTRUCTION: The fault was during an instruction fetch.
1322  * @FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE: The fault can be interrupted by non-fatal signals.
1323  * @FAULT_FLAG_UNSHARE: The fault is an unsharing request to break COW in a
1324  *                      COW mapping, making sure that an exclusive anon page is
1325  *                      mapped after the fault.
1326  * @FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID: whether the fault has vmf->orig_pte cached.
1327  *                        We should only access orig_pte if this flag set.
1328  * @FAULT_FLAG_VMA_LOCK: The fault is handled under VMA lock.
1329  *
1330  * About @FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and @FAULT_FLAG_TRIED: we can specify
1331  * whether we would allow page faults to retry by specifying these two
1332  * fault flags correctly.  Currently there can be three legal combinations:
1333  *
1334  * (a) ALLOW_RETRY and !TRIED:  this means the page fault allows retry, and
1335  *                              this is the first try
1336  *
1337  * (b) ALLOW_RETRY and TRIED:   this means the page fault allows retry, and
1338  *                              we've already tried at least once
1339  *
1340  * (c) !ALLOW_RETRY and !TRIED: this means the page fault does not allow retry
1341  *
1342  * The unlisted combination (!ALLOW_RETRY && TRIED) is illegal and should never
1343  * be used.  Note that page faults can be allowed to retry for multiple times,
1344  * in which case we'll have an initial fault with flags (a) then later on
1345  * continuous faults with flags (b).  We should always try to detect pending
1346  * signals before a retry to make sure the continuous page faults can still be
1347  * interrupted if necessary.
1348  *
1349  * The combination FAULT_FLAG_WRITE|FAULT_FLAG_UNSHARE is illegal.
1350  * FAULT_FLAG_UNSHARE is ignored and treated like an ordinary read fault when
1351  * applied to mappings that are not COW mappings.
1352  */
1353 enum fault_flag {
1354         FAULT_FLAG_WRITE =              1 << 0,
1355         FAULT_FLAG_MKWRITE =            1 << 1,
1356         FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY =        1 << 2,
1357         FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT =       1 << 3,
1358         FAULT_FLAG_KILLABLE =           1 << 4,
1359         FAULT_FLAG_TRIED =              1 << 5,
1360         FAULT_FLAG_USER =               1 << 6,
1361         FAULT_FLAG_REMOTE =             1 << 7,
1362         FAULT_FLAG_INSTRUCTION =        1 << 8,
1363         FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE =      1 << 9,
1364         FAULT_FLAG_UNSHARE =            1 << 10,
1365         FAULT_FLAG_ORIG_PTE_VALID =     1 << 11,
1366         FAULT_FLAG_VMA_LOCK =           1 << 12,
1367 };
1368
1369 typedef unsigned int __bitwise zap_flags_t;
1370
1371 /* Flags for clear_young_dirty_ptes(). */
1372 typedef int __bitwise cydp_t;
1373
1374 /* Clear the access bit */
1375 #define CYDP_CLEAR_YOUNG                ((__force cydp_t)BIT(0))
1376
1377 /* Clear the dirty bit */
1378 #define CYDP_CLEAR_DIRTY                ((__force cydp_t)BIT(1))
1379
1380 /*
1381  * FOLL_PIN and FOLL_LONGTERM may be used in various combinations with each
1382  * other. Here is what they mean, and how to use them:
1383  *
1384  *
1385  * FIXME: For pages which are part of a filesystem, mappings are subject to the
1386  * lifetime enforced by the filesystem and we need guarantees that longterm
1387  * users like RDMA and V4L2 only establish mappings which coordinate usage with
1388  * the filesystem.  Ideas for this coordination include revoking the longterm
1389  * pin, delaying writeback, bounce buffer page writeback, etc.  As FS DAX was
1390  * added after the problem with filesystems was found FS DAX VMAs are
1391  * specifically failed.  Filesystem pages are still subject to bugs and use of
1392  * FOLL_LONGTERM should be avoided on those pages.
1393  *
1394  * In the CMA case: long term pins in a CMA region would unnecessarily fragment
1395  * that region.  And so, CMA attempts to migrate the page before pinning, when
1396  * FOLL_LONGTERM is specified.
1397  *
1398  * FOLL_PIN indicates that a special kind of tracking (not just page->_refcount,
1399  * but an additional pin counting system) will be invoked. This is intended for
1400  * anything that gets a page reference and then touches page data (for example,
1401  * Direct IO). This lets the filesystem know that some non-file-system entity is
1402  * potentially changing the pages' data. In contrast to FOLL_GET (whose pages
1403  * are released via put_page()), FOLL_PIN pages must be released, ultimately, by
1404  * a call to unpin_user_page().
1405  *
1406  * FOLL_PIN is similar to FOLL_GET: both of these pin pages. They use different
1407  * and separate refcounting mechanisms, however, and that means that each has
1408  * its own acquire and release mechanisms:
1409  *
1410  *     FOLL_GET: get_user_pages*() to acquire, and put_page() to release.
1411  *
1412  *     FOLL_PIN: pin_user_pages*() to acquire, and unpin_user_pages to release.
1413  *
1414  * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive for a given function call.
1415  * (The underlying pages may experience both FOLL_GET-based and FOLL_PIN-based
1416  * calls applied to them, and that's perfectly OK. This is a constraint on the
1417  * callers, not on the pages.)
1418  *
1419  * FOLL_PIN should be set internally by the pin_user_pages*() APIs, never
1420  * directly by the caller. That's in order to help avoid mismatches when
1421  * releasing pages: get_user_pages*() pages must be released via put_page(),
1422  * while pin_user_pages*() pages must be released via unpin_user_page().
1423  *
1424  * Please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for more information.
1425  */
1426
1427 enum {
1428         /* check pte is writable */
1429         FOLL_WRITE = 1 << 0,
1430         /* do get_page on page */
1431         FOLL_GET = 1 << 1,
1432         /* give error on hole if it would be zero */
1433         FOLL_DUMP = 1 << 2,
1434         /* get_user_pages read/write w/o permission */
1435         FOLL_FORCE = 1 << 3,
1436         /*
1437          * if a disk transfer is needed, start the IO and return without waiting
1438          * upon it
1439          */
1440         FOLL_NOWAIT = 1 << 4,
1441         /* do not fault in pages */
1442         FOLL_NOFAULT = 1 << 5,
1443         /* check page is hwpoisoned */
1444         FOLL_HWPOISON = 1 << 6,
1445         /* don't do file mappings */
1446         FOLL_ANON = 1 << 7,
1447         /*
1448          * FOLL_LONGTERM indicates that the page will be held for an indefinite
1449          * time period _often_ under userspace control.  This is in contrast to
1450          * iov_iter_get_pages(), whose usages are transient.
1451          */
1452         FOLL_LONGTERM = 1 << 8,
1453         /* split huge pmd before returning */
1454         FOLL_SPLIT_PMD = 1 << 9,
1455         /* allow returning PCI P2PDMA pages */
1456         FOLL_PCI_P2PDMA = 1 << 10,
1457         /* allow interrupts from generic signals */
1458         FOLL_INTERRUPTIBLE = 1 << 11,
1459         /*
1460          * Always honor (trigger) NUMA hinting faults.
1461          *
1462          * FOLL_WRITE implicitly honors NUMA hinting faults because a
1463          * PROT_NONE-mapped page is not writable (exceptions with FOLL_FORCE
1464          * apply). get_user_pages_fast_only() always implicitly honors NUMA
1465          * hinting faults.
1466          */
1467         FOLL_HONOR_NUMA_FAULT = 1 << 12,
1468
1469         /* See also internal only FOLL flags in mm/internal.h */
1470 };
1471
1472 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */
This page took 0.113552 seconds and 4 git commands to generate.