]> Git Repo - linux.git/blob - include/linux/mm.h
mm: replace VM_LOCKED_CLEAR_MASK with VM_LOCKED_MASK
[linux.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 init_mm_internals(void);
42
43 #ifndef CONFIG_NUMA             /* Don't use mapnrs, do it properly */
44 extern unsigned long max_mapnr;
45
46 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit)
47 {
48         max_mapnr = limit;
49 }
50 #else
51 static inline void set_max_mapnr(unsigned long limit) { }
52 #endif
53
54 extern atomic_long_t _totalram_pages;
55 static inline unsigned long totalram_pages(void)
56 {
57         return (unsigned long)atomic_long_read(&_totalram_pages);
58 }
59
60 static inline void totalram_pages_inc(void)
61 {
62         atomic_long_inc(&_totalram_pages);
63 }
64
65 static inline void totalram_pages_dec(void)
66 {
67         atomic_long_dec(&_totalram_pages);
68 }
69
70 static inline void totalram_pages_add(long count)
71 {
72         atomic_long_add(count, &_totalram_pages);
73 }
74
75 extern void * high_memory;
76 extern int page_cluster;
77 extern const int page_cluster_max;
78
79 #ifdef CONFIG_SYSCTL
80 extern int sysctl_legacy_va_layout;
81 #else
82 #define sysctl_legacy_va_layout 0
83 #endif
84
85 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_BITS
86 extern const int mmap_rnd_bits_min;
87 extern const int mmap_rnd_bits_max;
88 extern int mmap_rnd_bits __read_mostly;
89 #endif
90 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_MMAP_RND_COMPAT_BITS
91 extern const int mmap_rnd_compat_bits_min;
92 extern const int mmap_rnd_compat_bits_max;
93 extern int mmap_rnd_compat_bits __read_mostly;
94 #endif
95
96 #include <asm/page.h>
97 #include <asm/processor.h>
98
99 /*
100  * Architectures that support memory tagging (assigning tags to memory regions,
101  * embedding these tags into addresses that point to these memory regions, and
102  * checking that the memory and the pointer tags match on memory accesses)
103  * redefine this macro to strip tags from pointers.
104  * It's defined as noop for architectures that don't support memory tagging.
105  */
106 #ifndef untagged_addr
107 #define untagged_addr(addr) (addr)
108 #endif
109
110 #ifndef __pa_symbol
111 #define __pa_symbol(x)  __pa(RELOC_HIDE((unsigned long)(x), 0))
112 #endif
113
114 #ifndef page_to_virt
115 #define page_to_virt(x) __va(PFN_PHYS(page_to_pfn(x)))
116 #endif
117
118 #ifndef lm_alias
119 #define lm_alias(x)     __va(__pa_symbol(x))
120 #endif
121
122 /*
123  * To prevent common memory management code establishing
124  * a zero page mapping on a read fault.
125  * This macro should be defined within <asm/pgtable.h>.
126  * s390 does this to prevent multiplexing of hardware bits
127  * related to the physical page in case of virtualization.
128  */
129 #ifndef mm_forbids_zeropage
130 #define mm_forbids_zeropage(X)  (0)
131 #endif
132
133 /*
134  * On some architectures it is expensive to call memset() for small sizes.
135  * If an architecture decides to implement their own version of
136  * mm_zero_struct_page they should wrap the defines below in a #ifndef and
137  * define their own version of this macro in <asm/pgtable.h>
138  */
139 #if BITS_PER_LONG == 64
140 /* This function must be updated when the size of struct page grows above 80
141  * or reduces below 56. The idea that compiler optimizes out switch()
142  * statement, and only leaves move/store instructions. Also the compiler can
143  * combine write statements if they are both assignments and can be reordered,
144  * this can result in several of the writes here being dropped.
145  */
146 #define mm_zero_struct_page(pp) __mm_zero_struct_page(pp)
147 static inline void __mm_zero_struct_page(struct page *page)
148 {
149         unsigned long *_pp = (void *)page;
150
151          /* Check that struct page is either 56, 64, 72, or 80 bytes */
152         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) & 7);
153         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) < 56);
154         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) > 80);
155
156         switch (sizeof(struct page)) {
157         case 80:
158                 _pp[9] = 0;
159                 fallthrough;
160         case 72:
161                 _pp[8] = 0;
162                 fallthrough;
163         case 64:
164                 _pp[7] = 0;
165                 fallthrough;
166         case 56:
167                 _pp[6] = 0;
168                 _pp[5] = 0;
169                 _pp[4] = 0;
170                 _pp[3] = 0;
171                 _pp[2] = 0;
172                 _pp[1] = 0;
173                 _pp[0] = 0;
174         }
175 }
176 #else
177 #define mm_zero_struct_page(pp)  ((void)memset((pp), 0, sizeof(struct page)))
178 #endif
179
180 /*
181  * Default maximum number of active map areas, this limits the number of vmas
182  * per mm struct. Users can overwrite this number by sysctl but there is a
183  * problem.
184  *
185  * When a program's coredump is generated as ELF format, a section is created
186  * per a vma. In ELF, the number of sections is represented in unsigned short.
187  * This means the number of sections should be smaller than 65535 at coredump.
188  * Because the kernel adds some informative sections to a image of program at
189  * generating coredump, we need some margin. The number of extra sections is
190  * 1-3 now and depends on arch. We use "5" as safe margin, here.
191  *
192  * ELF extended numbering allows more than 65535 sections, so 16-bit bound is
193  * not a hard limit any more. Although some userspace tools can be surprised by
194  * that.
195  */
196 #define MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN        (5)
197 #define DEFAULT_MAX_MAP_COUNT   (USHRT_MAX - MAPCOUNT_ELF_CORE_MARGIN)
198
199 extern int sysctl_max_map_count;
200
201 extern unsigned long sysctl_user_reserve_kbytes;
202 extern unsigned long sysctl_admin_reserve_kbytes;
203
204 extern int sysctl_overcommit_memory;
205 extern int sysctl_overcommit_ratio;
206 extern unsigned long sysctl_overcommit_kbytes;
207
208 int overcommit_ratio_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
209                 loff_t *);
210 int overcommit_kbytes_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
211                 loff_t *);
212 int overcommit_policy_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
213                 loff_t *);
214
215 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
216 #define nth_page(page,n) pfn_to_page(page_to_pfn((page)) + (n))
217 #define folio_page_idx(folio, p)        (page_to_pfn(p) - folio_pfn(folio))
218 #else
219 #define nth_page(page,n) ((page) + (n))
220 #define folio_page_idx(folio, p)        ((p) - &(folio)->page)
221 #endif
222
223 /* to align the pointer to the (next) page boundary */
224 #define PAGE_ALIGN(addr) ALIGN(addr, PAGE_SIZE)
225
226 /* to align the pointer to the (prev) page boundary */
227 #define PAGE_ALIGN_DOWN(addr) ALIGN_DOWN(addr, PAGE_SIZE)
228
229 /* test whether an address (unsigned long or pointer) is aligned to PAGE_SIZE */
230 #define PAGE_ALIGNED(addr)      IS_ALIGNED((unsigned long)(addr), PAGE_SIZE)
231
232 #define lru_to_page(head) (list_entry((head)->prev, struct page, lru))
233 static inline struct folio *lru_to_folio(struct list_head *head)
234 {
235         return list_entry((head)->prev, struct folio, lru);
236 }
237
238 void setup_initial_init_mm(void *start_code, void *end_code,
239                            void *end_data, void *brk);
240
241 /*
242  * Linux kernel virtual memory manager primitives.
243  * The idea being to have a "virtual" mm in the same way
244  * we have a virtual fs - giving a cleaner interface to the
245  * mm details, and allowing different kinds of memory mappings
246  * (from shared memory to executable loading to arbitrary
247  * mmap() functions).
248  */
249
250 struct vm_area_struct *vm_area_alloc(struct mm_struct *);
251 struct vm_area_struct *vm_area_dup(struct vm_area_struct *);
252 void vm_area_free(struct vm_area_struct *);
253
254 #ifndef CONFIG_MMU
255 extern struct rb_root nommu_region_tree;
256 extern struct rw_semaphore nommu_region_sem;
257
258 extern unsigned int kobjsize(const void *objp);
259 #endif
260
261 /*
262  * vm_flags in vm_area_struct, see mm_types.h.
263  * When changing, update also include/trace/events/mmflags.h
264  */
265 #define VM_NONE         0x00000000
266
267 #define VM_READ         0x00000001      /* currently active flags */
268 #define VM_WRITE        0x00000002
269 #define VM_EXEC         0x00000004
270 #define VM_SHARED       0x00000008
271
272 /* mprotect() hardcodes VM_MAYREAD >> 4 == VM_READ, and so for r/w/x bits. */
273 #define VM_MAYREAD      0x00000010      /* limits for mprotect() etc */
274 #define VM_MAYWRITE     0x00000020
275 #define VM_MAYEXEC      0x00000040
276 #define VM_MAYSHARE     0x00000080
277
278 #define VM_GROWSDOWN    0x00000100      /* general info on the segment */
279 #ifdef CONFIG_MMU
280 #define VM_UFFD_MISSING 0x00000200      /* missing pages tracking */
281 #else /* CONFIG_MMU */
282 #define VM_MAYOVERLAY   0x00000200      /* nommu: R/O MAP_PRIVATE mapping that might overlay a file mapping */
283 #define VM_UFFD_MISSING 0
284 #endif /* CONFIG_MMU */
285 #define VM_PFNMAP       0x00000400      /* Page-ranges managed without "struct page", just pure PFN */
286 #define VM_UFFD_WP      0x00001000      /* wrprotect pages tracking */
287
288 #define VM_LOCKED       0x00002000
289 #define VM_IO           0x00004000      /* Memory mapped I/O or similar */
290
291                                         /* Used by sys_madvise() */
292 #define VM_SEQ_READ     0x00008000      /* App will access data sequentially */
293 #define VM_RAND_READ    0x00010000      /* App will not benefit from clustered reads */
294
295 #define VM_DONTCOPY     0x00020000      /* Do not copy this vma on fork */
296 #define VM_DONTEXPAND   0x00040000      /* Cannot expand with mremap() */
297 #define VM_LOCKONFAULT  0x00080000      /* Lock the pages covered when they are faulted in */
298 #define VM_ACCOUNT      0x00100000      /* Is a VM accounted object */
299 #define VM_NORESERVE    0x00200000      /* should the VM suppress accounting */
300 #define VM_HUGETLB      0x00400000      /* Huge TLB Page VM */
301 #define VM_SYNC         0x00800000      /* Synchronous page faults */
302 #define VM_ARCH_1       0x01000000      /* Architecture-specific flag */
303 #define VM_WIPEONFORK   0x02000000      /* Wipe VMA contents in child. */
304 #define VM_DONTDUMP     0x04000000      /* Do not include in the core dump */
305
306 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
307 # define VM_SOFTDIRTY   0x08000000      /* Not soft dirty clean area */
308 #else
309 # define VM_SOFTDIRTY   0
310 #endif
311
312 #define VM_MIXEDMAP     0x10000000      /* Can contain "struct page" and pure PFN pages */
313 #define VM_HUGEPAGE     0x20000000      /* MADV_HUGEPAGE marked this vma */
314 #define VM_NOHUGEPAGE   0x40000000      /* MADV_NOHUGEPAGE marked this vma */
315 #define VM_MERGEABLE    0x80000000      /* KSM may merge identical pages */
316
317 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS
318 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_0      32      /* bit only usable on 64-bit architectures */
319 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_1      33      /* bit only usable on 64-bit architectures */
320 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_2      34      /* bit only usable on 64-bit architectures */
321 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_3      35      /* bit only usable on 64-bit architectures */
322 #define VM_HIGH_ARCH_BIT_4      36      /* bit only usable on 64-bit architectures */
323 #define VM_HIGH_ARCH_0  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_0)
324 #define VM_HIGH_ARCH_1  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_1)
325 #define VM_HIGH_ARCH_2  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_2)
326 #define VM_HIGH_ARCH_3  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_3)
327 #define VM_HIGH_ARCH_4  BIT(VM_HIGH_ARCH_BIT_4)
328 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_HIGH_VMA_FLAGS */
329
330 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS
331 # define VM_PKEY_SHIFT  VM_HIGH_ARCH_BIT_0
332 # define VM_PKEY_BIT0   VM_HIGH_ARCH_0  /* A protection key is a 4-bit value */
333 # define VM_PKEY_BIT1   VM_HIGH_ARCH_1  /* on x86 and 5-bit value on ppc64   */
334 # define VM_PKEY_BIT2   VM_HIGH_ARCH_2
335 # define VM_PKEY_BIT3   VM_HIGH_ARCH_3
336 #ifdef CONFIG_PPC
337 # define VM_PKEY_BIT4  VM_HIGH_ARCH_4
338 #else
339 # define VM_PKEY_BIT4  0
340 #endif
341 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PKEYS */
342
343 #if defined(CONFIG_X86)
344 # define VM_PAT         VM_ARCH_1       /* PAT reserves whole VMA at once (x86) */
345 #elif defined(CONFIG_PPC)
346 # define VM_SAO         VM_ARCH_1       /* Strong Access Ordering (powerpc) */
347 #elif defined(CONFIG_PARISC)
348 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
349 #elif defined(CONFIG_IA64)
350 # define VM_GROWSUP     VM_ARCH_1
351 #elif defined(CONFIG_SPARC64)
352 # define VM_SPARC_ADI   VM_ARCH_1       /* Uses ADI tag for access control */
353 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_SPARC_ADI
354 #elif defined(CONFIG_ARM64)
355 # define VM_ARM64_BTI   VM_ARCH_1       /* BTI guarded page, a.k.a. GP bit */
356 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_ARM64_BTI
357 #elif !defined(CONFIG_MMU)
358 # define VM_MAPPED_COPY VM_ARCH_1       /* T if mapped copy of data (nommu mmap) */
359 #endif
360
361 #if defined(CONFIG_ARM64_MTE)
362 # define VM_MTE         VM_HIGH_ARCH_0  /* Use Tagged memory for access control */
363 # define VM_MTE_ALLOWED VM_HIGH_ARCH_1  /* Tagged memory permitted */
364 #else
365 # define VM_MTE         VM_NONE
366 # define VM_MTE_ALLOWED VM_NONE
367 #endif
368
369 #ifndef VM_GROWSUP
370 # define VM_GROWSUP     VM_NONE
371 #endif
372
373 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR
374 # define VM_UFFD_MINOR_BIT      37
375 # define VM_UFFD_MINOR          BIT(VM_UFFD_MINOR_BIT)  /* UFFD minor faults */
376 #else /* !CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR */
377 # define VM_UFFD_MINOR          VM_NONE
378 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_USERFAULTFD_MINOR */
379
380 /* Bits set in the VMA until the stack is in its final location */
381 #define VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP       (VM_RAND_READ | VM_SEQ_READ)
382
383 #define TASK_EXEC ((current->personality & READ_IMPLIES_EXEC) ? VM_EXEC : 0)
384
385 /* Common data flag combinations */
386 #define VM_DATA_FLAGS_TSK_EXEC  (VM_READ | VM_WRITE | TASK_EXEC | \
387                                  VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
388 #define VM_DATA_FLAGS_NON_EXEC  (VM_READ | VM_WRITE | VM_MAYREAD | \
389                                  VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
390 #define VM_DATA_FLAGS_EXEC      (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC | \
391                                  VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
392
393 #ifndef VM_DATA_DEFAULT_FLAGS           /* arch can override this */
394 #define VM_DATA_DEFAULT_FLAGS  VM_DATA_FLAGS_EXEC
395 #endif
396
397 #ifndef VM_STACK_DEFAULT_FLAGS          /* arch can override this */
398 #define VM_STACK_DEFAULT_FLAGS VM_DATA_DEFAULT_FLAGS
399 #endif
400
401 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
402 #define VM_STACK        VM_GROWSUP
403 #else
404 #define VM_STACK        VM_GROWSDOWN
405 #endif
406
407 #define VM_STACK_FLAGS  (VM_STACK | VM_STACK_DEFAULT_FLAGS | VM_ACCOUNT)
408
409 /* VMA basic access permission flags */
410 #define VM_ACCESS_FLAGS (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC)
411
412
413 /*
414  * Special vmas that are non-mergable, non-mlock()able.
415  */
416 #define VM_SPECIAL (VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)
417
418 /* This mask prevents VMA from being scanned with khugepaged */
419 #define VM_NO_KHUGEPAGED (VM_SPECIAL | VM_HUGETLB)
420
421 /* This mask defines which mm->def_flags a process can inherit its parent */
422 #define VM_INIT_DEF_MASK        VM_NOHUGEPAGE
423
424 /* This mask represents all the VMA flag bits used by mlock */
425 #define VM_LOCKED_MASK  (VM_LOCKED | VM_LOCKONFAULT)
426
427 /* Arch-specific flags to clear when updating VM flags on protection change */
428 #ifndef VM_ARCH_CLEAR
429 # define VM_ARCH_CLEAR  VM_NONE
430 #endif
431 #define VM_FLAGS_CLEAR  (ARCH_VM_PKEY_FLAGS | VM_ARCH_CLEAR)
432
433 /*
434  * mapping from the currently active vm_flags protection bits (the
435  * low four bits) to a page protection mask..
436  */
437
438 /*
439  * The default fault flags that should be used by most of the
440  * arch-specific page fault handlers.
441  */
442 #define FAULT_FLAG_DEFAULT  (FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | \
443                              FAULT_FLAG_KILLABLE | \
444                              FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE)
445
446 /**
447  * fault_flag_allow_retry_first - check ALLOW_RETRY the first time
448  * @flags: Fault flags.
449  *
450  * This is mostly used for places where we want to try to avoid taking
451  * the mmap_lock for too long a time when waiting for another condition
452  * to change, in which case we can try to be polite to release the
453  * mmap_lock in the first round to avoid potential starvation of other
454  * processes that would also want the mmap_lock.
455  *
456  * Return: true if the page fault allows retry and this is the first
457  * attempt of the fault handling; false otherwise.
458  */
459 static inline bool fault_flag_allow_retry_first(enum fault_flag flags)
460 {
461         return (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) &&
462             (!(flags & FAULT_FLAG_TRIED));
463 }
464
465 #define FAULT_FLAG_TRACE \
466         { FAULT_FLAG_WRITE,             "WRITE" }, \
467         { FAULT_FLAG_MKWRITE,           "MKWRITE" }, \
468         { FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY,       "ALLOW_RETRY" }, \
469         { FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT,      "RETRY_NOWAIT" }, \
470         { FAULT_FLAG_KILLABLE,          "KILLABLE" }, \
471         { FAULT_FLAG_TRIED,             "TRIED" }, \
472         { FAULT_FLAG_USER,              "USER" }, \
473         { FAULT_FLAG_REMOTE,            "REMOTE" }, \
474         { FAULT_FLAG_INSTRUCTION,       "INSTRUCTION" }, \
475         { FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE,     "INTERRUPTIBLE" }
476
477 /*
478  * vm_fault is filled by the pagefault handler and passed to the vma's
479  * ->fault function. The vma's ->fault is responsible for returning a bitmask
480  * of VM_FAULT_xxx flags that give details about how the fault was handled.
481  *
482  * MM layer fills up gfp_mask for page allocations but fault handler might
483  * alter it if its implementation requires a different allocation context.
484  *
485  * pgoff should be used in favour of virtual_address, if possible.
486  */
487 struct vm_fault {
488         const struct {
489                 struct vm_area_struct *vma;     /* Target VMA */
490                 gfp_t gfp_mask;                 /* gfp mask to be used for allocations */
491                 pgoff_t pgoff;                  /* Logical page offset based on vma */
492                 unsigned long address;          /* Faulting virtual address - masked */
493                 unsigned long real_address;     /* Faulting virtual address - unmasked */
494         };
495         enum fault_flag flags;          /* FAULT_FLAG_xxx flags
496                                          * XXX: should really be 'const' */
497         pmd_t *pmd;                     /* Pointer to pmd entry matching
498                                          * the 'address' */
499         pud_t *pud;                     /* Pointer to pud entry matching
500                                          * the 'address'
501                                          */
502         union {
503                 pte_t orig_pte;         /* Value of PTE at the time of fault */
504                 pmd_t orig_pmd;         /* Value of PMD at the time of fault,
505                                          * used by PMD fault only.
506                                          */
507         };
508
509         struct page *cow_page;          /* Page handler may use for COW fault */
510         struct page *page;              /* ->fault handlers should return a
511                                          * page here, unless VM_FAULT_NOPAGE
512                                          * is set (which is also implied by
513                                          * VM_FAULT_ERROR).
514                                          */
515         /* These three entries are valid only while holding ptl lock */
516         pte_t *pte;                     /* Pointer to pte entry matching
517                                          * the 'address'. NULL if the page
518                                          * table hasn't been allocated.
519                                          */
520         spinlock_t *ptl;                /* Page table lock.
521                                          * Protects pte page table if 'pte'
522                                          * is not NULL, otherwise pmd.
523                                          */
524         pgtable_t prealloc_pte;         /* Pre-allocated pte page table.
525                                          * vm_ops->map_pages() sets up a page
526                                          * table from atomic context.
527                                          * do_fault_around() pre-allocates
528                                          * page table to avoid allocation from
529                                          * atomic context.
530                                          */
531 };
532
533 /* page entry size for vm->huge_fault() */
534 enum page_entry_size {
535         PE_SIZE_PTE = 0,
536         PE_SIZE_PMD,
537         PE_SIZE_PUD,
538 };
539
540 /*
541  * These are the virtual MM functions - opening of an area, closing and
542  * unmapping it (needed to keep files on disk up-to-date etc), pointer
543  * to the functions called when a no-page or a wp-page exception occurs.
544  */
545 struct vm_operations_struct {
546         void (*open)(struct vm_area_struct * area);
547         /**
548          * @close: Called when the VMA is being removed from the MM.
549          * Context: User context.  May sleep.  Caller holds mmap_lock.
550          */
551         void (*close)(struct vm_area_struct * area);
552         /* Called any time before splitting to check if it's allowed */
553         int (*may_split)(struct vm_area_struct *area, unsigned long addr);
554         int (*mremap)(struct vm_area_struct *area);
555         /*
556          * Called by mprotect() to make driver-specific permission
557          * checks before mprotect() is finalised.   The VMA must not
558          * be modified.  Returns 0 if mprotect() can proceed.
559          */
560         int (*mprotect)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
561                         unsigned long end, unsigned long newflags);
562         vm_fault_t (*fault)(struct vm_fault *vmf);
563         vm_fault_t (*huge_fault)(struct vm_fault *vmf,
564                         enum page_entry_size pe_size);
565         vm_fault_t (*map_pages)(struct vm_fault *vmf,
566                         pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
567         unsigned long (*pagesize)(struct vm_area_struct * area);
568
569         /* notification that a previously read-only page is about to become
570          * writable, if an error is returned it will cause a SIGBUS */
571         vm_fault_t (*page_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
572
573         /* same as page_mkwrite when using VM_PFNMAP|VM_MIXEDMAP */
574         vm_fault_t (*pfn_mkwrite)(struct vm_fault *vmf);
575
576         /* called by access_process_vm when get_user_pages() fails, typically
577          * for use by special VMAs. See also generic_access_phys() for a generic
578          * implementation useful for any iomem mapping.
579          */
580         int (*access)(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
581                       void *buf, int len, int write);
582
583         /* Called by the /proc/PID/maps code to ask the vma whether it
584          * has a special name.  Returning non-NULL will also cause this
585          * vma to be dumped unconditionally. */
586         const char *(*name)(struct vm_area_struct *vma);
587
588 #ifdef CONFIG_NUMA
589         /*
590          * set_policy() op must add a reference to any non-NULL @new mempolicy
591          * to hold the policy upon return.  Caller should pass NULL @new to
592          * remove a policy and fall back to surrounding context--i.e. do not
593          * install a MPOL_DEFAULT policy, nor the task or system default
594          * mempolicy.
595          */
596         int (*set_policy)(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new);
597
598         /*
599          * get_policy() op must add reference [mpol_get()] to any policy at
600          * (vma,addr) marked as MPOL_SHARED.  The shared policy infrastructure
601          * in mm/mempolicy.c will do this automatically.
602          * get_policy() must NOT add a ref if the policy at (vma,addr) is not
603          * marked as MPOL_SHARED. vma policies are protected by the mmap_lock.
604          * If no [shared/vma] mempolicy exists at the addr, get_policy() op
605          * must return NULL--i.e., do not "fallback" to task or system default
606          * policy.
607          */
608         struct mempolicy *(*get_policy)(struct vm_area_struct *vma,
609                                         unsigned long addr);
610 #endif
611         /*
612          * Called by vm_normal_page() for special PTEs to find the
613          * page for @addr.  This is useful if the default behavior
614          * (using pte_page()) would not find the correct page.
615          */
616         struct page *(*find_special_page)(struct vm_area_struct *vma,
617                                           unsigned long addr);
618 };
619
620 static inline void vma_init(struct vm_area_struct *vma, struct mm_struct *mm)
621 {
622         static const struct vm_operations_struct dummy_vm_ops = {};
623
624         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
625         vma->vm_mm = mm;
626         vma->vm_ops = &dummy_vm_ops;
627         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
628 }
629
630 /* Use when VMA is not part of the VMA tree and needs no locking */
631 static inline void vm_flags_init(struct vm_area_struct *vma,
632                                  vm_flags_t flags)
633 {
634         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) = flags;
635 }
636
637 /* Use when VMA is part of the VMA tree and modifications need coordination */
638 static inline void vm_flags_reset(struct vm_area_struct *vma,
639                                   vm_flags_t flags)
640 {
641         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
642         vm_flags_init(vma, flags);
643 }
644
645 static inline void vm_flags_set(struct vm_area_struct *vma,
646                                 vm_flags_t flags)
647 {
648         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
649         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) |= flags;
650 }
651
652 static inline void vm_flags_clear(struct vm_area_struct *vma,
653                                   vm_flags_t flags)
654 {
655         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
656         ACCESS_PRIVATE(vma, __vm_flags) &= ~flags;
657 }
658
659 /*
660  * Use only when the order of set/clear operations is unimportant, otherwise
661  * use vm_flags_{set|clear} explicitly.
662  */
663 static inline void vm_flags_mod(struct vm_area_struct *vma,
664                                 vm_flags_t set, vm_flags_t clear)
665 {
666         mmap_assert_write_locked(vma->vm_mm);
667         vm_flags_init(vma, (vma->vm_flags | set) & ~clear);
668 }
669
670 static inline void vma_set_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
671 {
672         vma->vm_ops = NULL;
673 }
674
675 static inline bool vma_is_anonymous(struct vm_area_struct *vma)
676 {
677         return !vma->vm_ops;
678 }
679
680 static inline bool vma_is_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
681 {
682         int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
683
684         if (!maybe_stack)
685                 return false;
686
687         if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
688                                                 VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
689                 return true;
690
691         return false;
692 }
693
694 static inline bool vma_is_foreign(struct vm_area_struct *vma)
695 {
696         if (!current->mm)
697                 return true;
698
699         if (current->mm != vma->vm_mm)
700                 return true;
701
702         return false;
703 }
704
705 static inline bool vma_is_accessible(struct vm_area_struct *vma)
706 {
707         return vma->vm_flags & VM_ACCESS_FLAGS;
708 }
709
710 static inline
711 struct vm_area_struct *vma_find(struct vma_iterator *vmi, unsigned long max)
712 {
713         return mas_find(&vmi->mas, max - 1);
714 }
715
716 static inline struct vm_area_struct *vma_next(struct vma_iterator *vmi)
717 {
718         /*
719          * Uses mas_find() to get the first VMA when the iterator starts.
720          * Calling mas_next() could skip the first entry.
721          */
722         return mas_find(&vmi->mas, ULONG_MAX);
723 }
724
725 static inline struct vm_area_struct *vma_prev(struct vma_iterator *vmi)
726 {
727         return mas_prev(&vmi->mas, 0);
728 }
729
730 static inline unsigned long vma_iter_addr(struct vma_iterator *vmi)
731 {
732         return vmi->mas.index;
733 }
734
735 static inline unsigned long vma_iter_end(struct vma_iterator *vmi)
736 {
737         return vmi->mas.last + 1;
738 }
739 static inline int vma_iter_bulk_alloc(struct vma_iterator *vmi,
740                                       unsigned long count)
741 {
742         return mas_expected_entries(&vmi->mas, count);
743 }
744
745 /* Free any unused preallocations */
746 static inline void vma_iter_free(struct vma_iterator *vmi)
747 {
748         mas_destroy(&vmi->mas);
749 }
750
751 static inline int vma_iter_bulk_store(struct vma_iterator *vmi,
752                                       struct vm_area_struct *vma)
753 {
754         vmi->mas.index = vma->vm_start;
755         vmi->mas.last = vma->vm_end - 1;
756         mas_store(&vmi->mas, vma);
757         if (unlikely(mas_is_err(&vmi->mas)))
758                 return -ENOMEM;
759
760         return 0;
761 }
762
763 static inline void vma_iter_invalidate(struct vma_iterator *vmi)
764 {
765         mas_pause(&vmi->mas);
766 }
767
768 static inline void vma_iter_set(struct vma_iterator *vmi, unsigned long addr)
769 {
770         mas_set(&vmi->mas, addr);
771 }
772
773 #define for_each_vma(__vmi, __vma)                                      \
774         while (((__vma) = vma_next(&(__vmi))) != NULL)
775
776 /* The MM code likes to work with exclusive end addresses */
777 #define for_each_vma_range(__vmi, __vma, __end)                         \
778         while (((__vma) = vma_find(&(__vmi), (__end))) != NULL)
779
780 #ifdef CONFIG_SHMEM
781 /*
782  * The vma_is_shmem is not inline because it is used only by slow
783  * paths in userfault.
784  */
785 bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma);
786 bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma);
787 #else
788 static inline bool vma_is_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
789 static inline bool vma_is_anon_shmem(struct vm_area_struct *vma) { return false; }
790 #endif
791
792 int vma_is_stack_for_current(struct vm_area_struct *vma);
793
794 /* flush_tlb_range() takes a vma, not a mm, and can care about flags */
795 #define TLB_FLUSH_VMA(mm,flags) { .vm_mm = (mm), .vm_flags = (flags) }
796
797 struct mmu_gather;
798 struct inode;
799
800 /*
801  * compound_order() can be called without holding a reference, which means
802  * that niceties like page_folio() don't work.  These callers should be
803  * prepared to handle wild return values.  For example, PG_head may be
804  * set before _folio_order is initialised, or this may be a tail page.
805  * See compaction.c for some good examples.
806  */
807 static inline unsigned int compound_order(struct page *page)
808 {
809         struct folio *folio = (struct folio *)page;
810
811         if (!test_bit(PG_head, &folio->flags))
812                 return 0;
813         return folio->_folio_order;
814 }
815
816 /**
817  * folio_order - The allocation order of a folio.
818  * @folio: The folio.
819  *
820  * A folio is composed of 2^order pages.  See get_order() for the definition
821  * of order.
822  *
823  * Return: The order of the folio.
824  */
825 static inline unsigned int folio_order(struct folio *folio)
826 {
827         if (!folio_test_large(folio))
828                 return 0;
829         return folio->_folio_order;
830 }
831
832 #include <linux/huge_mm.h>
833
834 /*
835  * Methods to modify the page usage count.
836  *
837  * What counts for a page usage:
838  * - cache mapping   (page->mapping)
839  * - private data    (page->private)
840  * - page mapped in a task's page tables, each mapping
841  *   is counted separately
842  *
843  * Also, many kernel routines increase the page count before a critical
844  * routine so they can be sure the page doesn't go away from under them.
845  */
846
847 /*
848  * Drop a ref, return true if the refcount fell to zero (the page has no users)
849  */
850 static inline int put_page_testzero(struct page *page)
851 {
852         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page) == 0, page);
853         return page_ref_dec_and_test(page);
854 }
855
856 static inline int folio_put_testzero(struct folio *folio)
857 {
858         return put_page_testzero(&folio->page);
859 }
860
861 /*
862  * Try to grab a ref unless the page has a refcount of zero, return false if
863  * that is the case.
864  * This can be called when MMU is off so it must not access
865  * any of the virtual mappings.
866  */
867 static inline bool get_page_unless_zero(struct page *page)
868 {
869         return page_ref_add_unless(page, 1, 0);
870 }
871
872 extern int page_is_ram(unsigned long pfn);
873
874 enum {
875         REGION_INTERSECTS,
876         REGION_DISJOINT,
877         REGION_MIXED,
878 };
879
880 int region_intersects(resource_size_t offset, size_t size, unsigned long flags,
881                       unsigned long desc);
882
883 /* Support for virtually mapped pages */
884 struct page *vmalloc_to_page(const void *addr);
885 unsigned long vmalloc_to_pfn(const void *addr);
886
887 /*
888  * Determine if an address is within the vmalloc range
889  *
890  * On nommu, vmalloc/vfree wrap through kmalloc/kfree directly, so there
891  * is no special casing required.
892  */
893
894 #ifndef is_ioremap_addr
895 #define is_ioremap_addr(x) is_vmalloc_addr(x)
896 #endif
897
898 #ifdef CONFIG_MMU
899 extern bool is_vmalloc_addr(const void *x);
900 extern int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x);
901 #else
902 static inline bool is_vmalloc_addr(const void *x)
903 {
904         return false;
905 }
906 static inline int is_vmalloc_or_module_addr(const void *x)
907 {
908         return 0;
909 }
910 #endif
911
912 /*
913  * How many times the entire folio is mapped as a single unit (eg by a
914  * PMD or PUD entry).  This is probably not what you want, except for
915  * debugging purposes - it does not include PTE-mapped sub-pages; look
916  * at folio_mapcount() or page_mapcount() or total_mapcount() instead.
917  */
918 static inline int folio_entire_mapcount(struct folio *folio)
919 {
920         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_large(folio), folio);
921         return atomic_read(&folio->_entire_mapcount) + 1;
922 }
923
924 /*
925  * The atomic page->_mapcount, starts from -1: so that transitions
926  * both from it and to it can be tracked, using atomic_inc_and_test
927  * and atomic_add_negative(-1).
928  */
929 static inline void page_mapcount_reset(struct page *page)
930 {
931         atomic_set(&(page)->_mapcount, -1);
932 }
933
934 /**
935  * page_mapcount() - Number of times this precise page is mapped.
936  * @page: The page.
937  *
938  * The number of times this page is mapped.  If this page is part of
939  * a large folio, it includes the number of times this page is mapped
940  * as part of that folio.
941  *
942  * The result is undefined for pages which cannot be mapped into userspace.
943  * For example SLAB or special types of pages. See function page_has_type().
944  * They use this field in struct page differently.
945  */
946 static inline int page_mapcount(struct page *page)
947 {
948         int mapcount = atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
949
950         if (unlikely(PageCompound(page)))
951                 mapcount += folio_entire_mapcount(page_folio(page));
952
953         return mapcount;
954 }
955
956 int folio_total_mapcount(struct folio *folio);
957
958 /**
959  * folio_mapcount() - Calculate the number of mappings of this folio.
960  * @folio: The folio.
961  *
962  * A large folio tracks both how many times the entire folio is mapped,
963  * and how many times each individual page in the folio is mapped.
964  * This function calculates the total number of times the folio is
965  * mapped.
966  *
967  * Return: The number of times this folio is mapped.
968  */
969 static inline int folio_mapcount(struct folio *folio)
970 {
971         if (likely(!folio_test_large(folio)))
972                 return atomic_read(&folio->_mapcount) + 1;
973         return folio_total_mapcount(folio);
974 }
975
976 static inline int total_mapcount(struct page *page)
977 {
978         if (likely(!PageCompound(page)))
979                 return atomic_read(&page->_mapcount) + 1;
980         return folio_total_mapcount(page_folio(page));
981 }
982
983 static inline bool folio_large_is_mapped(struct folio *folio)
984 {
985         /*
986          * Reading _entire_mapcount below could be omitted if hugetlb
987          * participated in incrementing nr_pages_mapped when compound mapped.
988          */
989         return atomic_read(&folio->_nr_pages_mapped) > 0 ||
990                 atomic_read(&folio->_entire_mapcount) >= 0;
991 }
992
993 /**
994  * folio_mapped - Is this folio mapped into userspace?
995  * @folio: The folio.
996  *
997  * Return: True if any page in this folio is referenced by user page tables.
998  */
999 static inline bool folio_mapped(struct folio *folio)
1000 {
1001         if (likely(!folio_test_large(folio)))
1002                 return atomic_read(&folio->_mapcount) >= 0;
1003         return folio_large_is_mapped(folio);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Return true if this page is mapped into pagetables.
1008  * For compound page it returns true if any sub-page of compound page is mapped,
1009  * even if this particular sub-page is not itself mapped by any PTE or PMD.
1010  */
1011 static inline bool page_mapped(struct page *page)
1012 {
1013         if (likely(!PageCompound(page)))
1014                 return atomic_read(&page->_mapcount) >= 0;
1015         return folio_large_is_mapped(page_folio(page));
1016 }
1017
1018 static inline struct page *virt_to_head_page(const void *x)
1019 {
1020         struct page *page = virt_to_page(x);
1021
1022         return compound_head(page);
1023 }
1024
1025 static inline struct folio *virt_to_folio(const void *x)
1026 {
1027         struct page *page = virt_to_page(x);
1028
1029         return page_folio(page);
1030 }
1031
1032 void __folio_put(struct folio *folio);
1033
1034 void put_pages_list(struct list_head *pages);
1035
1036 void split_page(struct page *page, unsigned int order);
1037 void folio_copy(struct folio *dst, struct folio *src);
1038
1039 unsigned long nr_free_buffer_pages(void);
1040
1041 /*
1042  * Compound pages have a destructor function.  Provide a
1043  * prototype for that function and accessor functions.
1044  * These are _only_ valid on the head of a compound page.
1045  */
1046 typedef void compound_page_dtor(struct page *);
1047
1048 /* Keep the enum in sync with compound_page_dtors array in mm/page_alloc.c */
1049 enum compound_dtor_id {
1050         NULL_COMPOUND_DTOR,
1051         COMPOUND_PAGE_DTOR,
1052 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1053         HUGETLB_PAGE_DTOR,
1054 #endif
1055 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1056         TRANSHUGE_PAGE_DTOR,
1057 #endif
1058         NR_COMPOUND_DTORS,
1059 };
1060 extern compound_page_dtor * const compound_page_dtors[NR_COMPOUND_DTORS];
1061
1062 static inline void set_compound_page_dtor(struct page *page,
1063                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1064 {
1065         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1066
1067         VM_BUG_ON_PAGE(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, page);
1068         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
1069         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1070 }
1071
1072 static inline void folio_set_compound_dtor(struct folio *folio,
1073                 enum compound_dtor_id compound_dtor)
1074 {
1075         VM_BUG_ON_FOLIO(compound_dtor >= NR_COMPOUND_DTORS, folio);
1076         folio->_folio_dtor = compound_dtor;
1077 }
1078
1079 void destroy_large_folio(struct folio *folio);
1080
1081 static inline void set_compound_order(struct page *page, unsigned int order)
1082 {
1083         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1084
1085         folio->_folio_order = order;
1086 #ifdef CONFIG_64BIT
1087         folio->_folio_nr_pages = 1U << order;
1088 #endif
1089 }
1090
1091 /* Returns the number of bytes in this potentially compound page. */
1092 static inline unsigned long page_size(struct page *page)
1093 {
1094         return PAGE_SIZE << compound_order(page);
1095 }
1096
1097 /* Returns the number of bits needed for the number of bytes in a page */
1098 static inline unsigned int page_shift(struct page *page)
1099 {
1100         return PAGE_SHIFT + compound_order(page);
1101 }
1102
1103 /**
1104  * thp_order - Order of a transparent huge page.
1105  * @page: Head page of a transparent huge page.
1106  */
1107 static inline unsigned int thp_order(struct page *page)
1108 {
1109         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
1110         return compound_order(page);
1111 }
1112
1113 /**
1114  * thp_size - Size of a transparent huge page.
1115  * @page: Head page of a transparent huge page.
1116  *
1117  * Return: Number of bytes in this page.
1118  */
1119 static inline unsigned long thp_size(struct page *page)
1120 {
1121         return PAGE_SIZE << thp_order(page);
1122 }
1123
1124 void free_compound_page(struct page *page);
1125
1126 #ifdef CONFIG_MMU
1127 /*
1128  * Do pte_mkwrite, but only if the vma says VM_WRITE.  We do this when
1129  * servicing faults for write access.  In the normal case, do always want
1130  * pte_mkwrite.  But get_user_pages can cause write faults for mappings
1131  * that do not have writing enabled, when used by access_process_vm.
1132  */
1133 static inline pte_t maybe_mkwrite(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma)
1134 {
1135         if (likely(vma->vm_flags & VM_WRITE))
1136                 pte = pte_mkwrite(pte);
1137         return pte;
1138 }
1139
1140 vm_fault_t do_set_pmd(struct vm_fault *vmf, struct page *page);
1141 void do_set_pte(struct vm_fault *vmf, struct page *page, unsigned long addr);
1142
1143 vm_fault_t finish_fault(struct vm_fault *vmf);
1144 vm_fault_t finish_mkwrite_fault(struct vm_fault *vmf);
1145 #endif
1146
1147 /*
1148  * Multiple processes may "see" the same page. E.g. for untouched
1149  * mappings of /dev/null, all processes see the same page full of
1150  * zeroes, and text pages of executables and shared libraries have
1151  * only one copy in memory, at most, normally.
1152  *
1153  * For the non-reserved pages, page_count(page) denotes a reference count.
1154  *   page_count() == 0 means the page is free. page->lru is then used for
1155  *   freelist management in the buddy allocator.
1156  *   page_count() > 0  means the page has been allocated.
1157  *
1158  * Pages are allocated by the slab allocator in order to provide memory
1159  * to kmalloc and kmem_cache_alloc. In this case, the management of the
1160  * page, and the fields in 'struct page' are the responsibility of mm/slab.c
1161  * unless a particular usage is carefully commented. (the responsibility of
1162  * freeing the kmalloc memory is the caller's, of course).
1163  *
1164  * A page may be used by anyone else who does a __get_free_page().
1165  * In this case, page_count still tracks the references, and should only
1166  * be used through the normal accessor functions. The top bits of page->flags
1167  * and page->virtual store page management information, but all other fields
1168  * are unused and could be used privately, carefully. The management of this
1169  * page is the responsibility of the one who allocated it, and those who have
1170  * subsequently been given references to it.
1171  *
1172  * The other pages (we may call them "pagecache pages") are completely
1173  * managed by the Linux memory manager: I/O, buffers, swapping etc.
1174  * The following discussion applies only to them.
1175  *
1176  * A pagecache page contains an opaque `private' member, which belongs to the
1177  * page's address_space. Usually, this is the address of a circular list of
1178  * the page's disk buffers. PG_private must be set to tell the VM to call
1179  * into the filesystem to release these pages.
1180  *
1181  * A page may belong to an inode's memory mapping. In this case, page->mapping
1182  * is the pointer to the inode, and page->index is the file offset of the page,
1183  * in units of PAGE_SIZE.
1184  *
1185  * If pagecache pages are not associated with an inode, they are said to be
1186  * anonymous pages. These may become associated with the swapcache, and in that
1187  * case PG_swapcache is set, and page->private is an offset into the swapcache.
1188  *
1189  * In either case (swapcache or inode backed), the pagecache itself holds one
1190  * reference to the page. Setting PG_private should also increment the
1191  * refcount. The each user mapping also has a reference to the page.
1192  *
1193  * The pagecache pages are stored in a per-mapping radix tree, which is
1194  * rooted at mapping->i_pages, and indexed by offset.
1195  * Where 2.4 and early 2.6 kernels kept dirty/clean pages in per-address_space
1196  * lists, we instead now tag pages as dirty/writeback in the radix tree.
1197  *
1198  * All pagecache pages may be subject to I/O:
1199  * - inode pages may need to be read from disk,
1200  * - inode pages which have been modified and are MAP_SHARED may need
1201  *   to be written back to the inode on disk,
1202  * - anonymous pages (including MAP_PRIVATE file mappings) which have been
1203  *   modified may need to be swapped out to swap space and (later) to be read
1204  *   back into memory.
1205  */
1206
1207 #if defined(CONFIG_ZONE_DEVICE) && defined(CONFIG_FS_DAX)
1208 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(devmap_managed_key);
1209
1210 bool __put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs);
1211 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1212 {
1213         if (!static_branch_unlikely(&devmap_managed_key))
1214                 return false;
1215         if (!is_zone_device_page(page))
1216                 return false;
1217         return __put_devmap_managed_page_refs(page, refs);
1218 }
1219 #else /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1220 static inline bool put_devmap_managed_page_refs(struct page *page, int refs)
1221 {
1222         return false;
1223 }
1224 #endif /* CONFIG_ZONE_DEVICE && CONFIG_FS_DAX */
1225
1226 static inline bool put_devmap_managed_page(struct page *page)
1227 {
1228         return put_devmap_managed_page_refs(page, 1);
1229 }
1230
1231 /* 127: arbitrary random number, small enough to assemble well */
1232 #define folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio) \
1233         ((unsigned int) folio_ref_count(folio) + 127u <= 127u)
1234
1235 /**
1236  * folio_get - Increment the reference count on a folio.
1237  * @folio: The folio.
1238  *
1239  * Context: May be called in any context, as long as you know that
1240  * you have a refcount on the folio.  If you do not already have one,
1241  * folio_try_get() may be the right interface for you to use.
1242  */
1243 static inline void folio_get(struct folio *folio)
1244 {
1245         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_ref_zero_or_close_to_overflow(folio), folio);
1246         folio_ref_inc(folio);
1247 }
1248
1249 static inline void get_page(struct page *page)
1250 {
1251         folio_get(page_folio(page));
1252 }
1253
1254 int __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags);
1255
1256 static inline __must_check bool try_get_page(struct page *page)
1257 {
1258         page = compound_head(page);
1259         if (WARN_ON_ONCE(page_ref_count(page) <= 0))
1260                 return false;
1261         page_ref_inc(page);
1262         return true;
1263 }
1264
1265 /**
1266  * folio_put - Decrement the reference count on a folio.
1267  * @folio: The folio.
1268  *
1269  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1270  * released back to the page allocator and may be used by another
1271  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1272  * after calling folio_put() unless you can be sure that it wasn't the
1273  * last reference.
1274  *
1275  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1276  * context.  May be called while holding a spinlock.
1277  */
1278 static inline void folio_put(struct folio *folio)
1279 {
1280         if (folio_put_testzero(folio))
1281                 __folio_put(folio);
1282 }
1283
1284 /**
1285  * folio_put_refs - Reduce the reference count on a folio.
1286  * @folio: The folio.
1287  * @refs: The amount to subtract from the folio's reference count.
1288  *
1289  * If the folio's reference count reaches zero, the memory will be
1290  * released back to the page allocator and may be used by another
1291  * allocation immediately.  Do not access the memory or the struct folio
1292  * after calling folio_put_refs() unless you can be sure that these weren't
1293  * the last references.
1294  *
1295  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1296  * context.  May be called while holding a spinlock.
1297  */
1298 static inline void folio_put_refs(struct folio *folio, int refs)
1299 {
1300         if (folio_ref_sub_and_test(folio, refs))
1301                 __folio_put(folio);
1302 }
1303
1304 /*
1305  * union release_pages_arg - an array of pages or folios
1306  *
1307  * release_pages() releases a simple array of multiple pages, and
1308  * accepts various different forms of said page array: either
1309  * a regular old boring array of pages, an array of folios, or
1310  * an array of encoded page pointers.
1311  *
1312  * The transparent union syntax for this kind of "any of these
1313  * argument types" is all kinds of ugly, so look away.
1314  */
1315 typedef union {
1316         struct page **pages;
1317         struct folio **folios;
1318         struct encoded_page **encoded_pages;
1319 } release_pages_arg __attribute__ ((__transparent_union__));
1320
1321 void release_pages(release_pages_arg, int nr);
1322
1323 /**
1324  * folios_put - Decrement the reference count on an array of folios.
1325  * @folios: The folios.
1326  * @nr: How many folios there are.
1327  *
1328  * Like folio_put(), but for an array of folios.  This is more efficient
1329  * than writing the loop yourself as it will optimise the locks which
1330  * need to be taken if the folios are freed.
1331  *
1332  * Context: May be called in process or interrupt context, but not in NMI
1333  * context.  May be called while holding a spinlock.
1334  */
1335 static inline void folios_put(struct folio **folios, unsigned int nr)
1336 {
1337         release_pages(folios, nr);
1338 }
1339
1340 static inline void put_page(struct page *page)
1341 {
1342         struct folio *folio = page_folio(page);
1343
1344         /*
1345          * For some devmap managed pages we need to catch refcount transition
1346          * from 2 to 1:
1347          */
1348         if (put_devmap_managed_page(&folio->page))
1349                 return;
1350         folio_put(folio);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS, and the associated functions that use it, overload
1355  * the page's refcount so that two separate items are tracked: the original page
1356  * reference count, and also a new count of how many pin_user_pages() calls were
1357  * made against the page. ("gup-pinned" is another term for the latter).
1358  *
1359  * With this scheme, pin_user_pages() becomes special: such pages are marked as
1360  * distinct from normal pages. As such, the unpin_user_page() call (and its
1361  * variants) must be used in order to release gup-pinned pages.
1362  *
1363  * Choice of value:
1364  *
1365  * By making GUP_PIN_COUNTING_BIAS a power of two, debugging of page reference
1366  * counts with respect to pin_user_pages() and unpin_user_page() becomes
1367  * simpler, due to the fact that adding an even power of two to the page
1368  * refcount has the effect of using only the upper N bits, for the code that
1369  * counts up using the bias value. This means that the lower bits are left for
1370  * the exclusive use of the original code that increments and decrements by one
1371  * (or at least, by much smaller values than the bias value).
1372  *
1373  * Of course, once the lower bits overflow into the upper bits (and this is
1374  * OK, because subtraction recovers the original values), then visual inspection
1375  * no longer suffices to directly view the separate counts. However, for normal
1376  * applications that don't have huge page reference counts, this won't be an
1377  * issue.
1378  *
1379  * Locking: the lockless algorithm described in folio_try_get_rcu()
1380  * provides safe operation for get_user_pages(), page_mkclean() and
1381  * other calls that race to set up page table entries.
1382  */
1383 #define GUP_PIN_COUNTING_BIAS (1U << 10)
1384
1385 void unpin_user_page(struct page *page);
1386 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
1387                                  bool make_dirty);
1388 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
1389                                       bool make_dirty);
1390 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages);
1391
1392 static inline bool is_cow_mapping(vm_flags_t flags)
1393 {
1394         return (flags & (VM_SHARED | VM_MAYWRITE)) == VM_MAYWRITE;
1395 }
1396
1397 #ifndef CONFIG_MMU
1398 static inline bool is_nommu_shared_mapping(vm_flags_t flags)
1399 {
1400         /*
1401          * NOMMU shared mappings are ordinary MAP_SHARED mappings and selected
1402          * R/O MAP_PRIVATE file mappings that are an effective R/O overlay of
1403          * a file mapping. R/O MAP_PRIVATE mappings might still modify
1404          * underlying memory if ptrace is active, so this is only possible if
1405          * ptrace does not apply. Note that there is no mprotect() to upgrade
1406          * write permissions later.
1407          */
1408         return flags & (VM_MAYSHARE | VM_MAYOVERLAY);
1409 }
1410 #endif
1411
1412 #if defined(CONFIG_SPARSEMEM) && !defined(CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP)
1413 #define SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1414 #endif
1415
1416 /*
1417  * The identification function is mainly used by the buddy allocator for
1418  * determining if two pages could be buddies. We are not really identifying
1419  * the zone since we could be using the section number id if we do not have
1420  * node id available in page flags.
1421  * We only guarantee that it will return the same value for two combinable
1422  * pages in a zone.
1423  */
1424 static inline int page_zone_id(struct page *page)
1425 {
1426         return (page->flags >> ZONEID_PGSHIFT) & ZONEID_MASK;
1427 }
1428
1429 #ifdef NODE_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1430 extern int page_to_nid(const struct page *page);
1431 #else
1432 static inline int page_to_nid(const struct page *page)
1433 {
1434         struct page *p = (struct page *)page;
1435
1436         return (PF_POISONED_CHECK(p)->flags >> NODES_PGSHIFT) & NODES_MASK;
1437 }
1438 #endif
1439
1440 static inline int folio_nid(const struct folio *folio)
1441 {
1442         return page_to_nid(&folio->page);
1443 }
1444
1445 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1446 /* page access time bits needs to hold at least 4 seconds */
1447 #define PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS       12
1448 #if LAST_CPUPID_SHIFT < PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS
1449 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS                                \
1450         (PAGE_ACCESS_TIME_MIN_BITS - LAST_CPUPID_SHIFT)
1451 #else
1452 #define PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS        0
1453 #endif
1454
1455 #define PAGE_ACCESS_TIME_MASK                           \
1456         (LAST_CPUPID_MASK << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS)
1457
1458 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int cpu, int pid)
1459 {
1460         return ((cpu & LAST__CPU_MASK) << LAST__PID_SHIFT) | (pid & LAST__PID_MASK);
1461 }
1462
1463 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1464 {
1465         return cpupid & LAST__PID_MASK;
1466 }
1467
1468 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1469 {
1470         return (cpupid >> LAST__PID_SHIFT) & LAST__CPU_MASK;
1471 }
1472
1473 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1474 {
1475         return cpu_to_node(cpupid_to_cpu(cpupid));
1476 }
1477
1478 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1479 {
1480         return cpupid_to_pid(cpupid) == (-1 & LAST__PID_MASK);
1481 }
1482
1483 static inline bool cpupid_cpu_unset(int cpupid)
1484 {
1485         return cpupid_to_cpu(cpupid) == (-1 & LAST__CPU_MASK);
1486 }
1487
1488 static inline bool __cpupid_match_pid(pid_t task_pid, int cpupid)
1489 {
1490         return (task_pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(cpupid);
1491 }
1492
1493 #define cpupid_match_pid(task, cpupid) __cpupid_match_pid(task->pid, cpupid)
1494 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
1495 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1496 {
1497         return xchg(&page->_last_cpupid, cpupid & LAST_CPUPID_MASK);
1498 }
1499
1500 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1501 {
1502         return page->_last_cpupid;
1503 }
1504 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1505 {
1506         page->_last_cpupid = -1 & LAST_CPUPID_MASK;
1507 }
1508 #else
1509 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1510 {
1511         return (page->flags >> LAST_CPUPID_PGSHIFT) & LAST_CPUPID_MASK;
1512 }
1513
1514 extern int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid);
1515
1516 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1517 {
1518         page->flags |= LAST_CPUPID_MASK << LAST_CPUPID_PGSHIFT;
1519 }
1520 #endif /* LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS */
1521
1522 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1523 {
1524         int last_time;
1525
1526         last_time = page_cpupid_xchg_last(page, time >> PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS);
1527         return last_time << PAGE_ACCESS_TIME_BUCKETS;
1528 }
1529 #else /* !CONFIG_NUMA_BALANCING */
1530 static inline int page_cpupid_xchg_last(struct page *page, int cpupid)
1531 {
1532         return page_to_nid(page); /* XXX */
1533 }
1534
1535 static inline int xchg_page_access_time(struct page *page, int time)
1536 {
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 static inline int page_cpupid_last(struct page *page)
1541 {
1542         return page_to_nid(page); /* XXX */
1543 }
1544
1545 static inline int cpupid_to_nid(int cpupid)
1546 {
1547         return -1;
1548 }
1549
1550 static inline int cpupid_to_pid(int cpupid)
1551 {
1552         return -1;
1553 }
1554
1555 static inline int cpupid_to_cpu(int cpupid)
1556 {
1557         return -1;
1558 }
1559
1560 static inline int cpu_pid_to_cpupid(int nid, int pid)
1561 {
1562         return -1;
1563 }
1564
1565 static inline bool cpupid_pid_unset(int cpupid)
1566 {
1567         return true;
1568 }
1569
1570 static inline void page_cpupid_reset_last(struct page *page)
1571 {
1572 }
1573
1574 static inline bool cpupid_match_pid(struct task_struct *task, int cpupid)
1575 {
1576         return false;
1577 }
1578 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1579
1580 #if defined(CONFIG_KASAN_SW_TAGS) || defined(CONFIG_KASAN_HW_TAGS)
1581
1582 /*
1583  * KASAN per-page tags are stored xor'ed with 0xff. This allows to avoid
1584  * setting tags for all pages to native kernel tag value 0xff, as the default
1585  * value 0x00 maps to 0xff.
1586  */
1587
1588 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1589 {
1590         u8 tag = 0xff;
1591
1592         if (kasan_enabled()) {
1593                 tag = (page->flags >> KASAN_TAG_PGSHIFT) & KASAN_TAG_MASK;
1594                 tag ^= 0xff;
1595         }
1596
1597         return tag;
1598 }
1599
1600 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag)
1601 {
1602         unsigned long old_flags, flags;
1603
1604         if (!kasan_enabled())
1605                 return;
1606
1607         tag ^= 0xff;
1608         old_flags = READ_ONCE(page->flags);
1609         do {
1610                 flags = old_flags;
1611                 flags &= ~(KASAN_TAG_MASK << KASAN_TAG_PGSHIFT);
1612                 flags |= (tag & KASAN_TAG_MASK) << KASAN_TAG_PGSHIFT;
1613         } while (unlikely(!try_cmpxchg(&page->flags, &old_flags, flags)));
1614 }
1615
1616 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page)
1617 {
1618         if (kasan_enabled())
1619                 page_kasan_tag_set(page, 0xff);
1620 }
1621
1622 #else /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1623
1624 static inline u8 page_kasan_tag(const struct page *page)
1625 {
1626         return 0xff;
1627 }
1628
1629 static inline void page_kasan_tag_set(struct page *page, u8 tag) { }
1630 static inline void page_kasan_tag_reset(struct page *page) { }
1631
1632 #endif /* CONFIG_KASAN_SW_TAGS || CONFIG_KASAN_HW_TAGS */
1633
1634 static inline struct zone *page_zone(const struct page *page)
1635 {
1636         return &NODE_DATA(page_to_nid(page))->node_zones[page_zonenum(page)];
1637 }
1638
1639 static inline pg_data_t *page_pgdat(const struct page *page)
1640 {
1641         return NODE_DATA(page_to_nid(page));
1642 }
1643
1644 static inline struct zone *folio_zone(const struct folio *folio)
1645 {
1646         return page_zone(&folio->page);
1647 }
1648
1649 static inline pg_data_t *folio_pgdat(const struct folio *folio)
1650 {
1651         return page_pgdat(&folio->page);
1652 }
1653
1654 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1655 static inline void set_page_section(struct page *page, unsigned long section)
1656 {
1657         page->flags &= ~(SECTIONS_MASK << SECTIONS_PGSHIFT);
1658         page->flags |= (section & SECTIONS_MASK) << SECTIONS_PGSHIFT;
1659 }
1660
1661 static inline unsigned long page_to_section(const struct page *page)
1662 {
1663         return (page->flags >> SECTIONS_PGSHIFT) & SECTIONS_MASK;
1664 }
1665 #endif
1666
1667 /**
1668  * folio_pfn - Return the Page Frame Number of a folio.
1669  * @folio: The folio.
1670  *
1671  * A folio may contain multiple pages.  The pages have consecutive
1672  * Page Frame Numbers.
1673  *
1674  * Return: The Page Frame Number of the first page in the folio.
1675  */
1676 static inline unsigned long folio_pfn(struct folio *folio)
1677 {
1678         return page_to_pfn(&folio->page);
1679 }
1680
1681 static inline struct folio *pfn_folio(unsigned long pfn)
1682 {
1683         return page_folio(pfn_to_page(pfn));
1684 }
1685
1686 /**
1687  * folio_maybe_dma_pinned - Report if a folio may be pinned for DMA.
1688  * @folio: The folio.
1689  *
1690  * This function checks if a folio has been pinned via a call to
1691  * a function in the pin_user_pages() family.
1692  *
1693  * For small folios, the return value is partially fuzzy: false is not fuzzy,
1694  * because it means "definitely not pinned for DMA", but true means "probably
1695  * pinned for DMA, but possibly a false positive due to having at least
1696  * GUP_PIN_COUNTING_BIAS worth of normal folio references".
1697  *
1698  * False positives are OK, because: a) it's unlikely for a folio to
1699  * get that many refcounts, and b) all the callers of this routine are
1700  * expected to be able to deal gracefully with a false positive.
1701  *
1702  * For large folios, the result will be exactly correct. That's because
1703  * we have more tracking data available: the _pincount field is used
1704  * instead of the GUP_PIN_COUNTING_BIAS scheme.
1705  *
1706  * For more information, please see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst.
1707  *
1708  * Return: True, if it is likely that the page has been "dma-pinned".
1709  * False, if the page is definitely not dma-pinned.
1710  */
1711 static inline bool folio_maybe_dma_pinned(struct folio *folio)
1712 {
1713         if (folio_test_large(folio))
1714                 return atomic_read(&folio->_pincount) > 0;
1715
1716         /*
1717          * folio_ref_count() is signed. If that refcount overflows, then
1718          * folio_ref_count() returns a negative value, and callers will avoid
1719          * further incrementing the refcount.
1720          *
1721          * Here, for that overflow case, use the sign bit to count a little
1722          * bit higher via unsigned math, and thus still get an accurate result.
1723          */
1724         return ((unsigned int)folio_ref_count(folio)) >=
1725                 GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
1726 }
1727
1728 static inline bool page_maybe_dma_pinned(struct page *page)
1729 {
1730         return folio_maybe_dma_pinned(page_folio(page));
1731 }
1732
1733 /*
1734  * This should most likely only be called during fork() to see whether we
1735  * should break the cow immediately for an anon page on the src mm.
1736  *
1737  * The caller has to hold the PT lock and the vma->vm_mm->->write_protect_seq.
1738  */
1739 static inline bool page_needs_cow_for_dma(struct vm_area_struct *vma,
1740                                           struct page *page)
1741 {
1742         VM_BUG_ON(!(raw_read_seqcount(&vma->vm_mm->write_protect_seq) & 1));
1743
1744         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, &vma->vm_mm->flags))
1745                 return false;
1746
1747         return page_maybe_dma_pinned(page);
1748 }
1749
1750 /* MIGRATE_CMA and ZONE_MOVABLE do not allow pin pages */
1751 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1752 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1753 {
1754 #ifdef CONFIG_CMA
1755         int mt = get_pageblock_migratetype(page);
1756
1757         if (mt == MIGRATE_CMA || mt == MIGRATE_ISOLATE)
1758                 return false;
1759 #endif
1760         /* The zero page may always be pinned */
1761         if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
1762                 return true;
1763
1764         /* Coherent device memory must always allow eviction. */
1765         if (is_device_coherent_page(page))
1766                 return false;
1767
1768         /* Otherwise, non-movable zone pages can be pinned. */
1769         return !is_zone_movable_page(page);
1770 }
1771 #else
1772 static inline bool is_longterm_pinnable_page(struct page *page)
1773 {
1774         return true;
1775 }
1776 #endif
1777
1778 static inline bool folio_is_longterm_pinnable(struct folio *folio)
1779 {
1780         return is_longterm_pinnable_page(&folio->page);
1781 }
1782
1783 static inline void set_page_zone(struct page *page, enum zone_type zone)
1784 {
1785         page->flags &= ~(ZONES_MASK << ZONES_PGSHIFT);
1786         page->flags |= (zone & ZONES_MASK) << ZONES_PGSHIFT;
1787 }
1788
1789 static inline void set_page_node(struct page *page, unsigned long node)
1790 {
1791         page->flags &= ~(NODES_MASK << NODES_PGSHIFT);
1792         page->flags |= (node & NODES_MASK) << NODES_PGSHIFT;
1793 }
1794
1795 static inline void set_page_links(struct page *page, enum zone_type zone,
1796         unsigned long node, unsigned long pfn)
1797 {
1798         set_page_zone(page, zone);
1799         set_page_node(page, node);
1800 #ifdef SECTION_IN_PAGE_FLAGS
1801         set_page_section(page, pfn_to_section_nr(pfn));
1802 #endif
1803 }
1804
1805 /**
1806  * folio_nr_pages - The number of pages in the folio.
1807  * @folio: The folio.
1808  *
1809  * Return: A positive power of two.
1810  */
1811 static inline long folio_nr_pages(struct folio *folio)
1812 {
1813         if (!folio_test_large(folio))
1814                 return 1;
1815 #ifdef CONFIG_64BIT
1816         return folio->_folio_nr_pages;
1817 #else
1818         return 1L << folio->_folio_order;
1819 #endif
1820 }
1821
1822 /*
1823  * compound_nr() returns the number of pages in this potentially compound
1824  * page.  compound_nr() can be called on a tail page, and is defined to
1825  * return 1 in that case.
1826  */
1827 static inline unsigned long compound_nr(struct page *page)
1828 {
1829         struct folio *folio = (struct folio *)page;
1830
1831         if (!test_bit(PG_head, &folio->flags))
1832                 return 1;
1833 #ifdef CONFIG_64BIT
1834         return folio->_folio_nr_pages;
1835 #else
1836         return 1L << folio->_folio_order;
1837 #endif
1838 }
1839
1840 /**
1841  * thp_nr_pages - The number of regular pages in this huge page.
1842  * @page: The head page of a huge page.
1843  */
1844 static inline int thp_nr_pages(struct page *page)
1845 {
1846         return folio_nr_pages((struct folio *)page);
1847 }
1848
1849 /**
1850  * folio_next - Move to the next physical folio.
1851  * @folio: The folio we're currently operating on.
1852  *
1853  * If you have physically contiguous memory which may span more than
1854  * one folio (eg a &struct bio_vec), use this function to move from one
1855  * folio to the next.  Do not use it if the memory is only virtually
1856  * contiguous as the folios are almost certainly not adjacent to each
1857  * other.  This is the folio equivalent to writing ``page++``.
1858  *
1859  * Context: We assume that the folios are refcounted and/or locked at a
1860  * higher level and do not adjust the reference counts.
1861  * Return: The next struct folio.
1862  */
1863 static inline struct folio *folio_next(struct folio *folio)
1864 {
1865         return (struct folio *)folio_page(folio, folio_nr_pages(folio));
1866 }
1867
1868 /**
1869  * folio_shift - The size of the memory described by this folio.
1870  * @folio: The folio.
1871  *
1872  * A folio represents a number of bytes which is a power-of-two in size.
1873  * This function tells you which power-of-two the folio is.  See also
1874  * folio_size() and folio_order().
1875  *
1876  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
1877  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
1878  * Return: The base-2 logarithm of the size of this folio.
1879  */
1880 static inline unsigned int folio_shift(struct folio *folio)
1881 {
1882         return PAGE_SHIFT + folio_order(folio);
1883 }
1884
1885 /**
1886  * folio_size - The number of bytes in a folio.
1887  * @folio: The folio.
1888  *
1889  * Context: The caller should have a reference on the folio to prevent
1890  * it from being split.  It is not necessary for the folio to be locked.
1891  * Return: The number of bytes in this folio.
1892  */
1893 static inline size_t folio_size(struct folio *folio)
1894 {
1895         return PAGE_SIZE << folio_order(folio);
1896 }
1897
1898 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_PAGE_ACCESSIBLE
1899 static inline int arch_make_page_accessible(struct page *page)
1900 {
1901         return 0;
1902 }
1903 #endif
1904
1905 #ifndef HAVE_ARCH_MAKE_FOLIO_ACCESSIBLE
1906 static inline int arch_make_folio_accessible(struct folio *folio)
1907 {
1908         int ret;
1909         long i, nr = folio_nr_pages(folio);
1910
1911         for (i = 0; i < nr; i++) {
1912                 ret = arch_make_page_accessible(folio_page(folio, i));
1913                 if (ret)
1914                         break;
1915         }
1916
1917         return ret;
1918 }
1919 #endif
1920
1921 /*
1922  * Some inline functions in vmstat.h depend on page_zone()
1923  */
1924 #include <linux/vmstat.h>
1925
1926 static __always_inline void *lowmem_page_address(const struct page *page)
1927 {
1928         return page_to_virt(page);
1929 }
1930
1931 #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1932 #define HASHED_PAGE_VIRTUAL
1933 #endif
1934
1935 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1936 static inline void *page_address(const struct page *page)
1937 {
1938         return page->virtual;
1939 }
1940 static inline void set_page_address(struct page *page, void *address)
1941 {
1942         page->virtual = address;
1943 }
1944 #define page_address_init()  do { } while(0)
1945 #endif
1946
1947 #if defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL)
1948 void *page_address(const struct page *page);
1949 void set_page_address(struct page *page, void *virtual);
1950 void page_address_init(void);
1951 #endif
1952
1953 #if !defined(HASHED_PAGE_VIRTUAL) && !defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
1954 #define page_address(page) lowmem_page_address(page)
1955 #define set_page_address(page, address)  do { } while(0)
1956 #define page_address_init()  do { } while(0)
1957 #endif
1958
1959 static inline void *folio_address(const struct folio *folio)
1960 {
1961         return page_address(&folio->page);
1962 }
1963
1964 extern void *page_rmapping(struct page *page);
1965 extern pgoff_t __page_file_index(struct page *page);
1966
1967 /*
1968  * Return the pagecache index of the passed page.  Regular pagecache pages
1969  * use ->index whereas swapcache pages use swp_offset(->private)
1970  */
1971 static inline pgoff_t page_index(struct page *page)
1972 {
1973         if (unlikely(PageSwapCache(page)))
1974                 return __page_file_index(page);
1975         return page->index;
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Return true only if the page has been allocated with
1980  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
1981  * met implying that the system is under some pressure.
1982  */
1983 static inline bool page_is_pfmemalloc(const struct page *page)
1984 {
1985         /*
1986          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
1987          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
1988          * they do not need to preserve that information.
1989          */
1990         return (uintptr_t)page->lru.next & BIT(1);
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Return true only if the folio has been allocated with
1995  * ALLOC_NO_WATERMARKS and the low watermark was not
1996  * met implying that the system is under some pressure.
1997  */
1998 static inline bool folio_is_pfmemalloc(const struct folio *folio)
1999 {
2000         /*
2001          * lru.next has bit 1 set if the page is allocated from the
2002          * pfmemalloc reserves.  Callers may simply overwrite it if
2003          * they do not need to preserve that information.
2004          */
2005         return (uintptr_t)folio->lru.next & BIT(1);
2006 }
2007
2008 /*
2009  * Only to be called by the page allocator on a freshly allocated
2010  * page.
2011  */
2012 static inline void set_page_pfmemalloc(struct page *page)
2013 {
2014         page->lru.next = (void *)BIT(1);
2015 }
2016
2017 static inline void clear_page_pfmemalloc(struct page *page)
2018 {
2019         page->lru.next = NULL;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Can be called by the pagefault handler when it gets a VM_FAULT_OOM.
2024  */
2025 extern void pagefault_out_of_memory(void);
2026
2027 #define offset_in_page(p)       ((unsigned long)(p) & ~PAGE_MASK)
2028 #define offset_in_thp(page, p)  ((unsigned long)(p) & (thp_size(page) - 1))
2029 #define offset_in_folio(folio, p) ((unsigned long)(p) & (folio_size(folio) - 1))
2030
2031 /*
2032  * Flags passed to show_mem() and show_free_areas() to suppress output in
2033  * various contexts.
2034  */
2035 #define SHOW_MEM_FILTER_NODES           (0x0001u)       /* disallowed nodes */
2036
2037 extern void __show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2038 static void __maybe_unused show_free_areas(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2039 {
2040         __show_free_areas(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * Parameter block passed down to zap_pte_range in exceptional cases.
2045  */
2046 struct zap_details {
2047         struct folio *single_folio;     /* Locked folio to be unmapped */
2048         bool even_cows;                 /* Zap COWed private pages too? */
2049         zap_flags_t zap_flags;          /* Extra flags for zapping */
2050 };
2051
2052 /*
2053  * Whether to drop the pte markers, for example, the uffd-wp information for
2054  * file-backed memory.  This should only be specified when we will completely
2055  * drop the page in the mm, either by truncation or unmapping of the vma.  By
2056  * default, the flag is not set.
2057  */
2058 #define  ZAP_FLAG_DROP_MARKER        ((__force zap_flags_t) BIT(0))
2059 /* Set in unmap_vmas() to indicate a final unmap call.  Only used by hugetlb */
2060 #define  ZAP_FLAG_UNMAP              ((__force zap_flags_t) BIT(1))
2061
2062 #ifdef CONFIG_MMU
2063 extern bool can_do_mlock(void);
2064 #else
2065 static inline bool can_do_mlock(void) { return false; }
2066 #endif
2067 extern int user_shm_lock(size_t, struct ucounts *);
2068 extern void user_shm_unlock(size_t, struct ucounts *);
2069
2070 struct folio *vm_normal_folio(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2071                              pte_t pte);
2072 struct page *vm_normal_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2073                              pte_t pte);
2074 struct page *vm_normal_page_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2075                                 pmd_t pmd);
2076
2077 void zap_vma_ptes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2078                   unsigned long size);
2079 void zap_page_range_single(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2080                            unsigned long size, struct zap_details *details);
2081 static inline void zap_vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
2082 {
2083         zap_page_range_single(vma, vma->vm_start,
2084                               vma->vm_end - vma->vm_start, NULL);
2085 }
2086 void unmap_vmas(struct mmu_gather *tlb, struct maple_tree *mt,
2087                 struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long start,
2088                 unsigned long end);
2089
2090 struct mmu_notifier_range;
2091
2092 void free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr,
2093                 unsigned long end, unsigned long floor, unsigned long ceiling);
2094 int
2095 copy_page_range(struct vm_area_struct *dst_vma, struct vm_area_struct *src_vma);
2096 int follow_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2097                pte_t **ptepp, spinlock_t **ptlp);
2098 int follow_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2099         unsigned long *pfn);
2100 int follow_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
2101                 unsigned int flags, unsigned long *prot, resource_size_t *phys);
2102 int generic_access_phys(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2103                         void *buf, int len, int write);
2104
2105 extern void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t new);
2106 extern void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize);
2107 void pagecache_isize_extended(struct inode *inode, loff_t from, loff_t to);
2108 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t end);
2109 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page);
2110
2111 #ifdef CONFIG_MMU
2112 extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2113                                   unsigned long address, unsigned int flags,
2114                                   struct pt_regs *regs);
2115 extern int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
2116                             unsigned long address, unsigned int fault_flags,
2117                             bool *unlocked);
2118 void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2119                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows);
2120 void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2121                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows);
2122 #else
2123 static inline vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma,
2124                                          unsigned long address, unsigned int flags,
2125                                          struct pt_regs *regs)
2126 {
2127         /* should never happen if there's no MMU */
2128         BUG();
2129         return VM_FAULT_SIGBUS;
2130 }
2131 static inline int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
2132                 unsigned int fault_flags, bool *unlocked)
2133 {
2134         /* should never happen if there's no MMU */
2135         BUG();
2136         return -EFAULT;
2137 }
2138 static inline void unmap_mapping_pages(struct address_space *mapping,
2139                 pgoff_t start, pgoff_t nr, bool even_cows) { }
2140 static inline void unmap_mapping_range(struct address_space *mapping,
2141                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen, int even_cows) { }
2142 #endif
2143
2144 static inline void unmap_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
2145                 loff_t const holebegin, loff_t const holelen)
2146 {
2147         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, holelen, 0);
2148 }
2149
2150 extern int access_process_vm(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
2151                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2152 extern int access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2153                 void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2154 extern int __access_remote_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2155                               void *buf, int len, unsigned int gup_flags);
2156
2157 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2158                             unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2159                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2160                             struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2161 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2162                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2163                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2164                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked);
2165 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2166                             unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2167                             struct vm_area_struct **vmas);
2168 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2169                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2170                     struct vm_area_struct **vmas);
2171 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2172                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2173 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2174                     struct page **pages, unsigned int gup_flags);
2175
2176 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2177                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2178 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
2179                         unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2180
2181 int account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc);
2182 int __account_locked_vm(struct mm_struct *mm, unsigned long pages, bool inc,
2183                         struct task_struct *task, bool bypass_rlim);
2184
2185 struct kvec;
2186 int get_kernel_pages(const struct kvec *iov, int nr_pages, int write,
2187                         struct page **pages);
2188 struct page *get_dump_page(unsigned long addr);
2189
2190 bool folio_mark_dirty(struct folio *folio);
2191 bool set_page_dirty(struct page *page);
2192 int set_page_dirty_lock(struct page *page);
2193
2194 int get_cmdline(struct task_struct *task, char *buffer, int buflen);
2195
2196 extern unsigned long move_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
2197                 unsigned long old_addr, struct vm_area_struct *new_vma,
2198                 unsigned long new_addr, unsigned long len,
2199                 bool need_rmap_locks);
2200
2201 /*
2202  * Flags used by change_protection().  For now we make it a bitmap so
2203  * that we can pass in multiple flags just like parameters.  However
2204  * for now all the callers are only use one of the flags at the same
2205  * time.
2206  */
2207 /*
2208  * Whether we should manually check if we can map individual PTEs writable,
2209  * because something (e.g., COW, uffd-wp) blocks that from happening for all
2210  * PTEs automatically in a writable mapping.
2211  */
2212 #define  MM_CP_TRY_CHANGE_WRITABLE         (1UL << 0)
2213 /* Whether this protection change is for NUMA hints */
2214 #define  MM_CP_PROT_NUMA                   (1UL << 1)
2215 /* Whether this change is for write protecting */
2216 #define  MM_CP_UFFD_WP                     (1UL << 2) /* do wp */
2217 #define  MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE             (1UL << 3) /* Resolve wp */
2218 #define  MM_CP_UFFD_WP_ALL                 (MM_CP_UFFD_WP | \
2219                                             MM_CP_UFFD_WP_RESOLVE)
2220
2221 int vma_wants_writenotify(struct vm_area_struct *vma, pgprot_t vm_page_prot);
2222 static inline bool vma_wants_manual_pte_write_upgrade(struct vm_area_struct *vma)
2223 {
2224         /*
2225          * We want to check manually if we can change individual PTEs writable
2226          * if we can't do that automatically for all PTEs in a mapping. For
2227          * private mappings, that's always the case when we have write
2228          * permissions as we properly have to handle COW.
2229          */
2230         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
2231                 return vma_wants_writenotify(vma, vma->vm_page_prot);
2232         return !!(vma->vm_flags & VM_WRITE);
2233
2234 }
2235 bool can_change_pte_writable(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
2236                              pte_t pte);
2237 extern long change_protection(struct mmu_gather *tlb,
2238                               struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
2239                               unsigned long end, unsigned long cp_flags);
2240 extern int mprotect_fixup(struct vma_iterator *vmi, struct mmu_gather *tlb,
2241           struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **pprev,
2242           unsigned long start, unsigned long end, unsigned long newflags);
2243
2244 /*
2245  * doesn't attempt to fault and will return short.
2246  */
2247 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
2248                              unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2249 int pin_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
2250                              unsigned int gup_flags, struct page **pages);
2251
2252 static inline bool get_user_page_fast_only(unsigned long addr,
2253                         unsigned int gup_flags, struct page **pagep)
2254 {
2255         return get_user_pages_fast_only(addr, 1, gup_flags, pagep) == 1;
2256 }
2257 /*
2258  * per-process(per-mm_struct) statistics.
2259  */
2260 static inline unsigned long get_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2261 {
2262         return percpu_counter_read_positive(&mm->rss_stat[member]);
2263 }
2264
2265 void mm_trace_rss_stat(struct mm_struct *mm, int member);
2266
2267 static inline void add_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member, long value)
2268 {
2269         percpu_counter_add(&mm->rss_stat[member], value);
2270
2271         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2272 }
2273
2274 static inline void inc_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2275 {
2276         percpu_counter_inc(&mm->rss_stat[member]);
2277
2278         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2279 }
2280
2281 static inline void dec_mm_counter(struct mm_struct *mm, int member)
2282 {
2283         percpu_counter_dec(&mm->rss_stat[member]);
2284
2285         mm_trace_rss_stat(mm, member);
2286 }
2287
2288 /* Optimized variant when page is already known not to be PageAnon */
2289 static inline int mm_counter_file(struct page *page)
2290 {
2291         if (PageSwapBacked(page))
2292                 return MM_SHMEMPAGES;
2293         return MM_FILEPAGES;
2294 }
2295
2296 static inline int mm_counter(struct page *page)
2297 {
2298         if (PageAnon(page))
2299                 return MM_ANONPAGES;
2300         return mm_counter_file(page);
2301 }
2302
2303 static inline unsigned long get_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2304 {
2305         return get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES) +
2306                 get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES) +
2307                 get_mm_counter(mm, MM_SHMEMPAGES);
2308 }
2309
2310 static inline unsigned long get_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2311 {
2312         return max(mm->hiwater_rss, get_mm_rss(mm));
2313 }
2314
2315 static inline unsigned long get_mm_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2316 {
2317         return max(mm->hiwater_vm, mm->total_vm);
2318 }
2319
2320 static inline void update_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2321 {
2322         unsigned long _rss = get_mm_rss(mm);
2323
2324         if ((mm)->hiwater_rss < _rss)
2325                 (mm)->hiwater_rss = _rss;
2326 }
2327
2328 static inline void update_hiwater_vm(struct mm_struct *mm)
2329 {
2330         if (mm->hiwater_vm < mm->total_vm)
2331                 mm->hiwater_vm = mm->total_vm;
2332 }
2333
2334 static inline void reset_mm_hiwater_rss(struct mm_struct *mm)
2335 {
2336         mm->hiwater_rss = get_mm_rss(mm);
2337 }
2338
2339 static inline void setmax_mm_hiwater_rss(unsigned long *maxrss,
2340                                          struct mm_struct *mm)
2341 {
2342         unsigned long hiwater_rss = get_mm_hiwater_rss(mm);
2343
2344         if (*maxrss < hiwater_rss)
2345                 *maxrss = hiwater_rss;
2346 }
2347
2348 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
2349 void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm);
2350 #else
2351 static inline void sync_mm_rss(struct mm_struct *mm)
2352 {
2353 }
2354 #endif
2355
2356 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2357 static inline int pte_special(pte_t pte)
2358 {
2359         return 0;
2360 }
2361
2362 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
2363 {
2364         return pte;
2365 }
2366 #endif
2367
2368 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP
2369 static inline int pte_devmap(pte_t pte)
2370 {
2371         return 0;
2372 }
2373 #endif
2374
2375 extern pte_t *__get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2376                                spinlock_t **ptl);
2377 static inline pte_t *get_locked_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
2378                                     spinlock_t **ptl)
2379 {
2380         pte_t *ptep;
2381         __cond_lock(*ptl, ptep = __get_locked_pte(mm, addr, ptl));
2382         return ptep;
2383 }
2384
2385 #ifdef __PAGETABLE_P4D_FOLDED
2386 static inline int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2387                                                 unsigned long address)
2388 {
2389         return 0;
2390 }
2391 #else
2392 int __p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd, unsigned long address);
2393 #endif
2394
2395 #if defined(__PAGETABLE_PUD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2396 static inline int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2397                                                 unsigned long address)
2398 {
2399         return 0;
2400 }
2401 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2402 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm) {}
2403
2404 #else
2405 int __pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d, unsigned long address);
2406
2407 static inline void mm_inc_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2408 {
2409         if (mm_pud_folded(mm))
2410                 return;
2411         atomic_long_add(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2412 }
2413
2414 static inline void mm_dec_nr_puds(struct mm_struct *mm)
2415 {
2416         if (mm_pud_folded(mm))
2417                 return;
2418         atomic_long_sub(PTRS_PER_PUD * sizeof(pud_t), &mm->pgtables_bytes);
2419 }
2420 #endif
2421
2422 #if defined(__PAGETABLE_PMD_FOLDED) || !defined(CONFIG_MMU)
2423 static inline int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud,
2424                                                 unsigned long address)
2425 {
2426         return 0;
2427 }
2428
2429 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2430 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm) {}
2431
2432 #else
2433 int __pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address);
2434
2435 static inline void mm_inc_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2436 {
2437         if (mm_pmd_folded(mm))
2438                 return;
2439         atomic_long_add(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2440 }
2441
2442 static inline void mm_dec_nr_pmds(struct mm_struct *mm)
2443 {
2444         if (mm_pmd_folded(mm))
2445                 return;
2446         atomic_long_sub(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t), &mm->pgtables_bytes);
2447 }
2448 #endif
2449
2450 #ifdef CONFIG_MMU
2451 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm)
2452 {
2453         atomic_long_set(&mm->pgtables_bytes, 0);
2454 }
2455
2456 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2457 {
2458         return atomic_long_read(&mm->pgtables_bytes);
2459 }
2460
2461 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2462 {
2463         atomic_long_add(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2464 }
2465
2466 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm)
2467 {
2468         atomic_long_sub(PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t), &mm->pgtables_bytes);
2469 }
2470 #else
2471
2472 static inline void mm_pgtables_bytes_init(struct mm_struct *mm) {}
2473 static inline unsigned long mm_pgtables_bytes(const struct mm_struct *mm)
2474 {
2475         return 0;
2476 }
2477
2478 static inline void mm_inc_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2479 static inline void mm_dec_nr_ptes(struct mm_struct *mm) {}
2480 #endif
2481
2482 int __pte_alloc(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd);
2483 int __pte_alloc_kernel(pmd_t *pmd);
2484
2485 #if defined(CONFIG_MMU)
2486
2487 static inline p4d_t *p4d_alloc(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd,
2488                 unsigned long address)
2489 {
2490         return (unlikely(pgd_none(*pgd)) && __p4d_alloc(mm, pgd, address)) ?
2491                 NULL : p4d_offset(pgd, address);
2492 }
2493
2494 static inline pud_t *pud_alloc(struct mm_struct *mm, p4d_t *p4d,
2495                 unsigned long address)
2496 {
2497         return (unlikely(p4d_none(*p4d)) && __pud_alloc(mm, p4d, address)) ?
2498                 NULL : pud_offset(p4d, address);
2499 }
2500
2501 static inline pmd_t *pmd_alloc(struct mm_struct *mm, pud_t *pud, unsigned long address)
2502 {
2503         return (unlikely(pud_none(*pud)) && __pmd_alloc(mm, pud, address))?
2504                 NULL: pmd_offset(pud, address);
2505 }
2506 #endif /* CONFIG_MMU */
2507
2508 #if USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS
2509 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
2510 void __init ptlock_cache_init(void);
2511 extern bool ptlock_alloc(struct page *page);
2512 extern void ptlock_free(struct page *page);
2513
2514 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2515 {
2516         return page->ptl;
2517 }
2518 #else /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2519 static inline void ptlock_cache_init(void)
2520 {
2521 }
2522
2523 static inline bool ptlock_alloc(struct page *page)
2524 {
2525         return true;
2526 }
2527
2528 static inline void ptlock_free(struct page *page)
2529 {
2530 }
2531
2532 static inline spinlock_t *ptlock_ptr(struct page *page)
2533 {
2534         return &page->ptl;
2535 }
2536 #endif /* ALLOC_SPLIT_PTLOCKS */
2537
2538 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2539 {
2540         return ptlock_ptr(pmd_page(*pmd));
2541 }
2542
2543 static inline bool ptlock_init(struct page *page)
2544 {
2545         /*
2546          * prep_new_page() initialize page->private (and therefore page->ptl)
2547          * with 0. Make sure nobody took it in use in between.
2548          *
2549          * It can happen if arch try to use slab for page table allocation:
2550          * slab code uses page->slab_cache, which share storage with page->ptl.
2551          */
2552         VM_BUG_ON_PAGE(*(unsigned long *)&page->ptl, page);
2553         if (!ptlock_alloc(page))
2554                 return false;
2555         spin_lock_init(ptlock_ptr(page));
2556         return true;
2557 }
2558
2559 #else   /* !USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2560 /*
2561  * We use mm->page_table_lock to guard all pagetable pages of the mm.
2562  */
2563 static inline spinlock_t *pte_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2564 {
2565         return &mm->page_table_lock;
2566 }
2567 static inline void ptlock_cache_init(void) {}
2568 static inline bool ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2569 static inline void ptlock_free(struct page *page) {}
2570 #endif /* USE_SPLIT_PTE_PTLOCKS */
2571
2572 static inline void pgtable_init(void)
2573 {
2574         ptlock_cache_init();
2575         pgtable_cache_init();
2576 }
2577
2578 static inline bool pgtable_pte_page_ctor(struct page *page)
2579 {
2580         if (!ptlock_init(page))
2581                 return false;
2582         __SetPageTable(page);
2583         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2584         return true;
2585 }
2586
2587 static inline void pgtable_pte_page_dtor(struct page *page)
2588 {
2589         ptlock_free(page);
2590         __ClearPageTable(page);
2591         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2592 }
2593
2594 #define pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)     \
2595 ({                                                      \
2596         spinlock_t *__ptl = pte_lockptr(mm, pmd);       \
2597         pte_t *__pte = pte_offset_map(pmd, address);    \
2598         *(ptlp) = __ptl;                                \
2599         spin_lock(__ptl);                               \
2600         __pte;                                          \
2601 })
2602
2603 #define pte_unmap_unlock(pte, ptl)      do {            \
2604         spin_unlock(ptl);                               \
2605         pte_unmap(pte);                                 \
2606 } while (0)
2607
2608 #define pte_alloc(mm, pmd) (unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc(mm, pmd))
2609
2610 #define pte_alloc_map(mm, pmd, address)                 \
2611         (pte_alloc(mm, pmd) ? NULL : pte_offset_map(pmd, address))
2612
2613 #define pte_alloc_map_lock(mm, pmd, address, ptlp)      \
2614         (pte_alloc(mm, pmd) ?                   \
2615                  NULL : pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, ptlp))
2616
2617 #define pte_alloc_kernel(pmd, address)                  \
2618         ((unlikely(pmd_none(*(pmd))) && __pte_alloc_kernel(pmd))? \
2619                 NULL: pte_offset_kernel(pmd, address))
2620
2621 #if USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
2622
2623 static inline struct page *pmd_pgtable_page(pmd_t *pmd)
2624 {
2625         unsigned long mask = ~(PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t) - 1);
2626         return virt_to_page((void *)((unsigned long) pmd & mask));
2627 }
2628
2629 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2630 {
2631         return ptlock_ptr(pmd_pgtable_page(pmd));
2632 }
2633
2634 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page)
2635 {
2636 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2637         page->pmd_huge_pte = NULL;
2638 #endif
2639         return ptlock_init(page);
2640 }
2641
2642 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page)
2643 {
2644 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2645         VM_BUG_ON_PAGE(page->pmd_huge_pte, page);
2646 #endif
2647         ptlock_free(page);
2648 }
2649
2650 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) (pmd_pgtable_page(pmd)->pmd_huge_pte)
2651
2652 #else
2653
2654 static inline spinlock_t *pmd_lockptr(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2655 {
2656         return &mm->page_table_lock;
2657 }
2658
2659 static inline bool pmd_ptlock_init(struct page *page) { return true; }
2660 static inline void pmd_ptlock_free(struct page *page) {}
2661
2662 #define pmd_huge_pte(mm, pmd) ((mm)->pmd_huge_pte)
2663
2664 #endif
2665
2666 static inline spinlock_t *pmd_lock(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
2667 {
2668         spinlock_t *ptl = pmd_lockptr(mm, pmd);
2669         spin_lock(ptl);
2670         return ptl;
2671 }
2672
2673 static inline bool pgtable_pmd_page_ctor(struct page *page)
2674 {
2675         if (!pmd_ptlock_init(page))
2676                 return false;
2677         __SetPageTable(page);
2678         inc_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2679         return true;
2680 }
2681
2682 static inline void pgtable_pmd_page_dtor(struct page *page)
2683 {
2684         pmd_ptlock_free(page);
2685         __ClearPageTable(page);
2686         dec_lruvec_page_state(page, NR_PAGETABLE);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * No scalability reason to split PUD locks yet, but follow the same pattern
2691  * as the PMD locks to make it easier if we decide to.  The VM should not be
2692  * considered ready to switch to split PUD locks yet; there may be places
2693  * which need to be converted from page_table_lock.
2694  */
2695 static inline spinlock_t *pud_lockptr(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2696 {
2697         return &mm->page_table_lock;
2698 }
2699
2700 static inline spinlock_t *pud_lock(struct mm_struct *mm, pud_t *pud)
2701 {
2702         spinlock_t *ptl = pud_lockptr(mm, pud);
2703
2704         spin_lock(ptl);
2705         return ptl;
2706 }
2707
2708 extern void __init pagecache_init(void);
2709 extern void free_initmem(void);
2710
2711 /*
2712  * Free reserved pages within range [PAGE_ALIGN(start), end & PAGE_MASK)
2713  * into the buddy system. The freed pages will be poisoned with pattern
2714  * "poison" if it's within range [0, UCHAR_MAX].
2715  * Return pages freed into the buddy system.
2716  */
2717 extern unsigned long free_reserved_area(void *start, void *end,
2718                                         int poison, const char *s);
2719
2720 extern void adjust_managed_page_count(struct page *page, long count);
2721 extern void mem_init_print_info(void);
2722
2723 extern void reserve_bootmem_region(phys_addr_t start, phys_addr_t end);
2724
2725 /* Free the reserved page into the buddy system, so it gets managed. */
2726 static inline void free_reserved_page(struct page *page)
2727 {
2728         ClearPageReserved(page);
2729         init_page_count(page);
2730         __free_page(page);
2731         adjust_managed_page_count(page, 1);
2732 }
2733 #define free_highmem_page(page) free_reserved_page(page)
2734
2735 static inline void mark_page_reserved(struct page *page)
2736 {
2737         SetPageReserved(page);
2738         adjust_managed_page_count(page, -1);
2739 }
2740
2741 /*
2742  * Default method to free all the __init memory into the buddy system.
2743  * The freed pages will be poisoned with pattern "poison" if it's within
2744  * range [0, UCHAR_MAX].
2745  * Return pages freed into the buddy system.
2746  */
2747 static inline unsigned long free_initmem_default(int poison)
2748 {
2749         extern char __init_begin[], __init_end[];
2750
2751         return free_reserved_area(&__init_begin, &__init_end,
2752                                   poison, "unused kernel image (initmem)");
2753 }
2754
2755 static inline unsigned long get_num_physpages(void)
2756 {
2757         int nid;
2758         unsigned long phys_pages = 0;
2759
2760         for_each_online_node(nid)
2761                 phys_pages += node_present_pages(nid);
2762
2763         return phys_pages;
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Using memblock node mappings, an architecture may initialise its
2768  * zones, allocate the backing mem_map and account for memory holes in an
2769  * architecture independent manner.
2770  *
2771  * An architecture is expected to register range of page frames backed by
2772  * physical memory with memblock_add[_node]() before calling
2773  * free_area_init() passing in the PFN each zone ends at. At a basic
2774  * usage, an architecture is expected to do something like
2775  *
2776  * unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES] = {max_dma, max_normal_pfn,
2777  *                                                       max_highmem_pfn};
2778  * for_each_valid_physical_page_range()
2779  *      memblock_add_node(base, size, nid, MEMBLOCK_NONE)
2780  * free_area_init(max_zone_pfns);
2781  */
2782 void free_area_init(unsigned long *max_zone_pfn);
2783 unsigned long node_map_pfn_alignment(void);
2784 unsigned long __absent_pages_in_range(int nid, unsigned long start_pfn,
2785                                                 unsigned long end_pfn);
2786 extern unsigned long absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2787                                                 unsigned long end_pfn);
2788 extern void get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2789                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn);
2790
2791 #ifndef CONFIG_NUMA
2792 static inline int early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2793 {
2794         return 0;
2795 }
2796 #else
2797 /* please see mm/page_alloc.c */
2798 extern int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn);
2799 #endif
2800
2801 extern void set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve);
2802 extern void memmap_init_range(unsigned long, int, unsigned long,
2803                 unsigned long, unsigned long, enum meminit_context,
2804                 struct vmem_altmap *, int migratetype);
2805 extern void setup_per_zone_wmarks(void);
2806 extern void calculate_min_free_kbytes(void);
2807 extern int __meminit init_per_zone_wmark_min(void);
2808 extern void mem_init(void);
2809 extern void __init mmap_init(void);
2810
2811 extern void __show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask, int max_zone_idx);
2812 static inline void show_mem(unsigned int flags, nodemask_t *nodemask)
2813 {
2814         __show_mem(flags, nodemask, MAX_NR_ZONES - 1);
2815 }
2816 extern long si_mem_available(void);
2817 extern void si_meminfo(struct sysinfo * val);
2818 extern void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid);
2819 #ifdef __HAVE_ARCH_RESERVED_KERNEL_PAGES
2820 extern unsigned long arch_reserved_kernel_pages(void);
2821 #endif
2822
2823 extern __printf(3, 4)
2824 void warn_alloc(gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask, const char *fmt, ...);
2825
2826 extern void setup_per_cpu_pageset(void);
2827
2828 /* page_alloc.c */
2829 extern int min_free_kbytes;
2830 extern int watermark_boost_factor;
2831 extern int watermark_scale_factor;
2832 extern bool arch_has_descending_max_zone_pfns(void);
2833
2834 /* nommu.c */
2835 extern atomic_long_t mmap_pages_allocated;
2836 extern int nommu_shrink_inode_mappings(struct inode *, size_t, size_t);
2837
2838 /* interval_tree.c */
2839 void vma_interval_tree_insert(struct vm_area_struct *node,
2840                               struct rb_root_cached *root);
2841 void vma_interval_tree_insert_after(struct vm_area_struct *node,
2842                                     struct vm_area_struct *prev,
2843                                     struct rb_root_cached *root);
2844 void vma_interval_tree_remove(struct vm_area_struct *node,
2845                               struct rb_root_cached *root);
2846 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2847                                 unsigned long start, unsigned long last);
2848 struct vm_area_struct *vma_interval_tree_iter_next(struct vm_area_struct *node,
2849                                 unsigned long start, unsigned long last);
2850
2851 #define vma_interval_tree_foreach(vma, root, start, last)               \
2852         for (vma = vma_interval_tree_iter_first(root, start, last);     \
2853              vma; vma = vma_interval_tree_iter_next(vma, start, last))
2854
2855 void anon_vma_interval_tree_insert(struct anon_vma_chain *node,
2856                                    struct rb_root_cached *root);
2857 void anon_vma_interval_tree_remove(struct anon_vma_chain *node,
2858                                    struct rb_root_cached *root);
2859 struct anon_vma_chain *
2860 anon_vma_interval_tree_iter_first(struct rb_root_cached *root,
2861                                   unsigned long start, unsigned long last);
2862 struct anon_vma_chain *anon_vma_interval_tree_iter_next(
2863         struct anon_vma_chain *node, unsigned long start, unsigned long last);
2864 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM_RB
2865 void anon_vma_interval_tree_verify(struct anon_vma_chain *node);
2866 #endif
2867
2868 #define anon_vma_interval_tree_foreach(avc, root, start, last)           \
2869         for (avc = anon_vma_interval_tree_iter_first(root, start, last); \
2870              avc; avc = anon_vma_interval_tree_iter_next(avc, start, last))
2871
2872 /* mmap.c */
2873 extern int __vm_enough_memory(struct mm_struct *mm, long pages, int cap_sys_admin);
2874 extern int vma_expand(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
2875                       unsigned long start, unsigned long end, pgoff_t pgoff,
2876                       struct vm_area_struct *next);
2877 extern int vma_shrink(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
2878                        unsigned long start, unsigned long end, pgoff_t pgoff);
2879 extern struct vm_area_struct *vma_merge(struct vma_iterator *vmi,
2880         struct mm_struct *, struct vm_area_struct *prev, unsigned long addr,
2881         unsigned long end, unsigned long vm_flags, struct anon_vma *,
2882         struct file *, pgoff_t, struct mempolicy *, struct vm_userfaultfd_ctx,
2883         struct anon_vma_name *);
2884 extern struct anon_vma *find_mergeable_anon_vma(struct vm_area_struct *);
2885 extern int __split_vma(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *,
2886                        unsigned long addr, int new_below);
2887 extern int split_vma(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *,
2888                          unsigned long addr, int new_below);
2889 extern int insert_vm_struct(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
2890 extern void unlink_file_vma(struct vm_area_struct *);
2891 extern struct vm_area_struct *copy_vma(struct vm_area_struct **,
2892         unsigned long addr, unsigned long len, pgoff_t pgoff,
2893         bool *need_rmap_locks);
2894 extern void exit_mmap(struct mm_struct *);
2895
2896 static inline int check_data_rlimit(unsigned long rlim,
2897                                     unsigned long new,
2898                                     unsigned long start,
2899                                     unsigned long end_data,
2900                                     unsigned long start_data)
2901 {
2902         if (rlim < RLIM_INFINITY) {
2903                 if (((new - start) + (end_data - start_data)) > rlim)
2904                         return -ENOSPC;
2905         }
2906
2907         return 0;
2908 }
2909
2910 extern int mm_take_all_locks(struct mm_struct *mm);
2911 extern void mm_drop_all_locks(struct mm_struct *mm);
2912
2913 extern int set_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2914 extern int replace_mm_exe_file(struct mm_struct *mm, struct file *new_exe_file);
2915 extern struct file *get_mm_exe_file(struct mm_struct *mm);
2916 extern struct file *get_task_exe_file(struct task_struct *task);
2917
2918 extern bool may_expand_vm(struct mm_struct *, vm_flags_t, unsigned long npages);
2919 extern void vm_stat_account(struct mm_struct *, vm_flags_t, long npages);
2920
2921 extern bool vma_is_special_mapping(const struct vm_area_struct *vma,
2922                                    const struct vm_special_mapping *sm);
2923 extern struct vm_area_struct *_install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2924                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2925                                    unsigned long flags,
2926                                    const struct vm_special_mapping *spec);
2927 /* This is an obsolete alternative to _install_special_mapping. */
2928 extern int install_special_mapping(struct mm_struct *mm,
2929                                    unsigned long addr, unsigned long len,
2930                                    unsigned long flags, struct page **pages);
2931
2932 unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top);
2933 unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
2934
2935 extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2936
2937 extern unsigned long mmap_region(struct file *file, unsigned long addr,
2938         unsigned long len, vm_flags_t vm_flags, unsigned long pgoff,
2939         struct list_head *uf);
2940 extern unsigned long do_mmap(struct file *file, unsigned long addr,
2941         unsigned long len, unsigned long prot, unsigned long flags,
2942         unsigned long pgoff, unsigned long *populate, struct list_head *uf);
2943 extern int do_vmi_munmap(struct vma_iterator *vmi, struct mm_struct *mm,
2944                          unsigned long start, size_t len, struct list_head *uf,
2945                          bool downgrade);
2946 extern int do_munmap(struct mm_struct *, unsigned long, size_t,
2947                      struct list_head *uf);
2948 extern int do_madvise(struct mm_struct *mm, unsigned long start, size_t len_in, int behavior);
2949
2950 #ifdef CONFIG_MMU
2951 extern int do_vma_munmap(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
2952                          unsigned long start, unsigned long end,
2953                          struct list_head *uf, bool downgrade);
2954 extern int __mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len,
2955                          int ignore_errors);
2956 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len)
2957 {
2958         /* Ignore errors */
2959         (void) __mm_populate(addr, len, 1);
2960 }
2961 #else
2962 static inline void mm_populate(unsigned long addr, unsigned long len) {}
2963 #endif
2964
2965 /* These take the mm semaphore themselves */
2966 extern int __must_check vm_brk(unsigned long, unsigned long);
2967 extern int __must_check vm_brk_flags(unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2968 extern int vm_munmap(unsigned long, size_t);
2969 extern unsigned long __must_check vm_mmap(struct file *, unsigned long,
2970         unsigned long, unsigned long,
2971         unsigned long, unsigned long);
2972
2973 struct vm_unmapped_area_info {
2974 #define VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN 1
2975         unsigned long flags;
2976         unsigned long length;
2977         unsigned long low_limit;
2978         unsigned long high_limit;
2979         unsigned long align_mask;
2980         unsigned long align_offset;
2981 };
2982
2983 extern unsigned long vm_unmapped_area(struct vm_unmapped_area_info *info);
2984
2985 /* truncate.c */
2986 extern void truncate_inode_pages(struct address_space *, loff_t);
2987 extern void truncate_inode_pages_range(struct address_space *,
2988                                        loff_t lstart, loff_t lend);
2989 extern void truncate_inode_pages_final(struct address_space *);
2990
2991 /* generic vm_area_ops exported for stackable file systems */
2992 extern vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf);
2993 extern vm_fault_t filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2994                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff);
2995 extern vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf);
2996
2997 extern unsigned long stack_guard_gap;
2998 /* Generic expand stack which grows the stack according to GROWS{UP,DOWN} */
2999 extern int expand_stack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
3000
3001 /* CONFIG_STACK_GROWSUP still needs to grow downwards at some places */
3002 extern int expand_downwards(struct vm_area_struct *vma,
3003                 unsigned long address);
3004 #if VM_GROWSUP
3005 extern int expand_upwards(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address);
3006 #else
3007   #define expand_upwards(vma, address) (0)
3008 #endif
3009
3010 /* Look up the first VMA which satisfies  addr < vm_end,  NULL if none. */
3011 extern struct vm_area_struct * find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned long addr);
3012 extern struct vm_area_struct * find_vma_prev(struct mm_struct * mm, unsigned long addr,
3013                                              struct vm_area_struct **pprev);
3014
3015 /*
3016  * Look up the first VMA which intersects the interval [start_addr, end_addr)
3017  * NULL if none.  Assume start_addr < end_addr.
3018  */
3019 struct vm_area_struct *find_vma_intersection(struct mm_struct *mm,
3020                         unsigned long start_addr, unsigned long end_addr);
3021
3022 /**
3023  * vma_lookup() - Find a VMA at a specific address
3024  * @mm: The process address space.
3025  * @addr: The user address.
3026  *
3027  * Return: The vm_area_struct at the given address, %NULL otherwise.
3028  */
3029 static inline
3030 struct vm_area_struct *vma_lookup(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3031 {
3032         return mtree_load(&mm->mm_mt, addr);
3033 }
3034
3035 static inline unsigned long vm_start_gap(struct vm_area_struct *vma)
3036 {
3037         unsigned long vm_start = vma->vm_start;
3038
3039         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN) {
3040                 vm_start -= stack_guard_gap;
3041                 if (vm_start > vma->vm_start)
3042                         vm_start = 0;
3043         }
3044         return vm_start;
3045 }
3046
3047 static inline unsigned long vm_end_gap(struct vm_area_struct *vma)
3048 {
3049         unsigned long vm_end = vma->vm_end;
3050
3051         if (vma->vm_flags & VM_GROWSUP) {
3052                 vm_end += stack_guard_gap;
3053                 if (vm_end < vma->vm_end)
3054                         vm_end = -PAGE_SIZE;
3055         }
3056         return vm_end;
3057 }
3058
3059 static inline unsigned long vma_pages(struct vm_area_struct *vma)
3060 {
3061         return (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
3062 }
3063
3064 /* Look up the first VMA which exactly match the interval vm_start ... vm_end */
3065 static inline struct vm_area_struct *find_exact_vma(struct mm_struct *mm,
3066                                 unsigned long vm_start, unsigned long vm_end)
3067 {
3068         struct vm_area_struct *vma = vma_lookup(mm, vm_start);
3069
3070         if (vma && (vma->vm_start != vm_start || vma->vm_end != vm_end))
3071                 vma = NULL;
3072
3073         return vma;
3074 }
3075
3076 static inline bool range_in_vma(struct vm_area_struct *vma,
3077                                 unsigned long start, unsigned long end)
3078 {
3079         return (vma && vma->vm_start <= start && end <= vma->vm_end);
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_MMU
3083 pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags);
3084 void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma);
3085 #else
3086 static inline pgprot_t vm_get_page_prot(unsigned long vm_flags)
3087 {
3088         return __pgprot(0);
3089 }
3090 static inline void vma_set_page_prot(struct vm_area_struct *vma)
3091 {
3092         vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
3093 }
3094 #endif
3095
3096 void vma_set_file(struct vm_area_struct *vma, struct file *file);
3097
3098 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3099 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
3100                         unsigned long start, unsigned long end);
3101 #endif
3102
3103 struct vm_area_struct *find_extend_vma(struct mm_struct *, unsigned long addr);
3104 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long addr,
3105                         unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t);
3106 int remap_pfn_range_notrack(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3107                 unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot);
3108 int vm_insert_page(struct vm_area_struct *, unsigned long addr, struct page *);
3109 int vm_insert_pages(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3110                         struct page **pages, unsigned long *num);
3111 int vm_map_pages(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3112                                 unsigned long num);
3113 int vm_map_pages_zero(struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
3114                                 unsigned long num);
3115 vm_fault_t vmf_insert_pfn(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3116                         unsigned long pfn);
3117 vm_fault_t vmf_insert_pfn_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3118                         unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
3119 vm_fault_t vmf_insert_mixed(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3120                         pfn_t pfn);
3121 vm_fault_t vmf_insert_mixed_prot(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
3122                         pfn_t pfn, pgprot_t pgprot);
3123 vm_fault_t vmf_insert_mixed_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
3124                 unsigned long addr, pfn_t pfn);
3125 int vm_iomap_memory(struct vm_area_struct *vma, phys_addr_t start, unsigned long len);
3126
3127 static inline vm_fault_t vmf_insert_page(struct vm_area_struct *vma,
3128                                 unsigned long addr, struct page *page)
3129 {
3130         int err = vm_insert_page(vma, addr, page);
3131
3132         if (err == -ENOMEM)
3133                 return VM_FAULT_OOM;
3134         if (err < 0 && err != -EBUSY)
3135                 return VM_FAULT_SIGBUS;
3136
3137         return VM_FAULT_NOPAGE;
3138 }
3139
3140 #ifndef io_remap_pfn_range
3141 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
3142                                      unsigned long addr, unsigned long pfn,
3143                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
3144 {
3145         return remap_pfn_range(vma, addr, pfn, size, pgprot_decrypted(prot));
3146 }
3147 #endif
3148
3149 static inline vm_fault_t vmf_error(int err)
3150 {
3151         if (err == -ENOMEM)
3152                 return VM_FAULT_OOM;
3153         return VM_FAULT_SIGBUS;
3154 }
3155
3156 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
3157                          unsigned int foll_flags);
3158
3159 static inline int vm_fault_to_errno(vm_fault_t vm_fault, int foll_flags)
3160 {
3161         if (vm_fault & VM_FAULT_OOM)
3162                 return -ENOMEM;
3163         if (vm_fault & (VM_FAULT_HWPOISON | VM_FAULT_HWPOISON_LARGE))
3164                 return (foll_flags & FOLL_HWPOISON) ? -EHWPOISON : -EFAULT;
3165         if (vm_fault & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV))
3166                 return -EFAULT;
3167         return 0;
3168 }
3169
3170 /*
3171  * Indicates for which pages that are write-protected in the page table,
3172  * whether GUP has to trigger unsharing via FAULT_FLAG_UNSHARE such that the
3173  * GUP pin will remain consistent with the pages mapped into the page tables
3174  * of the MM.
3175  *
3176  * Temporary unmapping of PageAnonExclusive() pages or clearing of
3177  * PageAnonExclusive() has to protect against concurrent GUP:
3178  * * Ordinary GUP: Using the PT lock
3179  * * GUP-fast and fork(): mm->write_protect_seq
3180  * * GUP-fast and KSM or temporary unmapping (swap, migration): see
3181  *    page_try_share_anon_rmap()
3182  *
3183  * Must be called with the (sub)page that's actually referenced via the
3184  * page table entry, which might not necessarily be the head page for a
3185  * PTE-mapped THP.
3186  *
3187  * If the vma is NULL, we're coming from the GUP-fast path and might have
3188  * to fallback to the slow path just to lookup the vma.
3189  */
3190 static inline bool gup_must_unshare(struct vm_area_struct *vma,
3191                                     unsigned int flags, struct page *page)
3192 {
3193         /*
3194          * FOLL_WRITE is implicitly handled correctly as the page table entry
3195          * has to be writable -- and if it references (part of) an anonymous
3196          * folio, that part is required to be marked exclusive.
3197          */
3198         if ((flags & (FOLL_WRITE | FOLL_PIN)) != FOLL_PIN)
3199                 return false;
3200         /*
3201          * Note: PageAnon(page) is stable until the page is actually getting
3202          * freed.
3203          */
3204         if (!PageAnon(page)) {
3205                 /*
3206                  * We only care about R/O long-term pining: R/O short-term
3207                  * pinning does not have the semantics to observe successive
3208                  * changes through the process page tables.
3209                  */
3210                 if (!(flags & FOLL_LONGTERM))
3211                         return false;
3212
3213                 /* We really need the vma ... */
3214                 if (!vma)
3215                         return true;
3216
3217                 /*
3218                  * ... because we only care about writable private ("COW")
3219                  * mappings where we have to break COW early.
3220                  */
3221                 return is_cow_mapping(vma->vm_flags);
3222         }
3223
3224         /* Paired with a memory barrier in page_try_share_anon_rmap(). */
3225         if (IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP))
3226                 smp_rmb();
3227
3228         /*
3229          * Note that PageKsm() pages cannot be exclusive, and consequently,
3230          * cannot get pinned.
3231          */
3232         return !PageAnonExclusive(page);
3233 }
3234
3235 /*
3236  * Indicates whether GUP can follow a PROT_NONE mapped page, or whether
3237  * a (NUMA hinting) fault is required.
3238  */
3239 static inline bool gup_can_follow_protnone(unsigned int flags)
3240 {
3241         /*
3242          * FOLL_FORCE has to be able to make progress even if the VMA is
3243          * inaccessible. Further, FOLL_FORCE access usually does not represent
3244          * application behaviour and we should avoid triggering NUMA hinting
3245          * faults.
3246          */
3247         return flags & FOLL_FORCE;
3248 }
3249
3250 typedef int (*pte_fn_t)(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data);
3251 extern int apply_to_page_range(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
3252                                unsigned long size, pte_fn_t fn, void *data);
3253 extern int apply_to_existing_page_range(struct mm_struct *mm,
3254                                    unsigned long address, unsigned long size,
3255                                    pte_fn_t fn, void *data);
3256
3257 extern void __init init_mem_debugging_and_hardening(void);
3258 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
3259 extern void __kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages);
3260 extern void __kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages);
3261 extern bool _page_poisoning_enabled_early;
3262 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_page_poisoning_enabled);
3263 static inline bool page_poisoning_enabled(void)
3264 {
3265         return _page_poisoning_enabled_early;
3266 }
3267 /*
3268  * For use in fast paths after init_mem_debugging() has run, or when a
3269  * false negative result is not harmful when called too early.
3270  */
3271 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void)
3272 {
3273         return static_branch_unlikely(&_page_poisoning_enabled);
3274 }
3275 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages)
3276 {
3277         if (page_poisoning_enabled_static())
3278                 __kernel_poison_pages(page, numpages);
3279 }
3280 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages)
3281 {
3282         if (page_poisoning_enabled_static())
3283                 __kernel_unpoison_pages(page, numpages);
3284 }
3285 #else
3286 static inline bool page_poisoning_enabled(void) { return false; }
3287 static inline bool page_poisoning_enabled_static(void) { return false; }
3288 static inline void __kernel_poison_pages(struct page *page, int nunmpages) { }
3289 static inline void kernel_poison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3290 static inline void kernel_unpoison_pages(struct page *page, int numpages) { }
3291 #endif
3292
3293 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON, init_on_alloc);
3294 static inline bool want_init_on_alloc(gfp_t flags)
3295 {
3296         if (static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON,
3297                                 &init_on_alloc))
3298                 return true;
3299         return flags & __GFP_ZERO;
3300 }
3301
3302 DECLARE_STATIC_KEY_MAYBE(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON, init_on_free);
3303 static inline bool want_init_on_free(void)
3304 {
3305         return static_branch_maybe(CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON,
3306                                    &init_on_free);
3307 }
3308
3309 extern bool _debug_pagealloc_enabled_early;
3310 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_pagealloc_enabled);
3311
3312 static inline bool debug_pagealloc_enabled(void)
3313 {
3314         return IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) &&
3315                 _debug_pagealloc_enabled_early;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * For use in fast paths after init_debug_pagealloc() has run, or when a
3320  * false negative result is not harmful when called too early.
3321  */
3322 static inline bool debug_pagealloc_enabled_static(void)
3323 {
3324         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC))
3325                 return false;
3326
3327         return static_branch_unlikely(&_debug_pagealloc_enabled);
3328 }
3329
3330 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3331 /*
3332  * To support DEBUG_PAGEALLOC architecture must ensure that
3333  * __kernel_map_pages() never fails
3334  */
3335 extern void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable);
3336
3337 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages)
3338 {
3339         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3340                 __kernel_map_pages(page, numpages, 1);
3341 }
3342
3343 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages)
3344 {
3345         if (debug_pagealloc_enabled_static())
3346                 __kernel_map_pages(page, numpages, 0);
3347 }
3348 #else   /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3349 static inline void debug_pagealloc_map_pages(struct page *page, int numpages) {}
3350 static inline void debug_pagealloc_unmap_pages(struct page *page, int numpages) {}
3351 #endif  /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3352
3353 #ifdef __HAVE_ARCH_GATE_AREA
3354 extern struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm);
3355 extern int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr);
3356 extern int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
3357 #else
3358 static inline struct vm_area_struct *get_gate_vma(struct mm_struct *mm)
3359 {
3360         return NULL;
3361 }
3362 static inline int in_gate_area_no_mm(unsigned long addr) { return 0; }
3363 static inline int in_gate_area(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
3364 {
3365         return 0;
3366 }
3367 #endif  /* __HAVE_ARCH_GATE_AREA */
3368
3369 extern bool process_shares_mm(struct task_struct *p, struct mm_struct *mm);
3370
3371 #ifdef CONFIG_SYSCTL
3372 extern int sysctl_drop_caches;
3373 int drop_caches_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
3374                 loff_t *);
3375 #endif
3376
3377 void drop_slab(void);
3378
3379 #ifndef CONFIG_MMU
3380 #define randomize_va_space 0
3381 #else
3382 extern int randomize_va_space;
3383 #endif
3384
3385 const char * arch_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
3386 #ifdef CONFIG_MMU
3387 void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip);
3388 #else
3389 static inline void print_vma_addr(char *prefix, unsigned long rip)
3390 {
3391 }
3392 #endif
3393
3394 void *sparse_buffer_alloc(unsigned long size);
3395 struct page * __populate_section_memmap(unsigned long pfn,
3396                 unsigned long nr_pages, int nid, struct vmem_altmap *altmap,
3397                 struct dev_pagemap *pgmap);
3398 void pmd_init(void *addr);
3399 void pud_init(void *addr);
3400 pgd_t *vmemmap_pgd_populate(unsigned long addr, int node);
3401 p4d_t *vmemmap_p4d_populate(pgd_t *pgd, unsigned long addr, int node);
3402 pud_t *vmemmap_pud_populate(p4d_t *p4d, unsigned long addr, int node);
3403 pmd_t *vmemmap_pmd_populate(pud_t *pud, unsigned long addr, int node);
3404 pte_t *vmemmap_pte_populate(pmd_t *pmd, unsigned long addr, int node,
3405                             struct vmem_altmap *altmap, struct page *reuse);
3406 void *vmemmap_alloc_block(unsigned long size, int node);
3407 struct vmem_altmap;
3408 void *vmemmap_alloc_block_buf(unsigned long size, int node,
3409                               struct vmem_altmap *altmap);
3410 void vmemmap_verify(pte_t *, int, unsigned long, unsigned long);
3411 void vmemmap_set_pmd(pmd_t *pmd, void *p, int node,
3412                      unsigned long addr, unsigned long next);
3413 int vmemmap_check_pmd(pmd_t *pmd, int node,
3414                       unsigned long addr, unsigned long next);
3415 int vmemmap_populate_basepages(unsigned long start, unsigned long end,
3416                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3417 int vmemmap_populate_hugepages(unsigned long start, unsigned long end,
3418                                int node, struct vmem_altmap *altmap);
3419 int vmemmap_populate(unsigned long start, unsigned long end, int node,
3420                 struct vmem_altmap *altmap);
3421 void vmemmap_populate_print_last(void);
3422 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
3423 void vmemmap_free(unsigned long start, unsigned long end,
3424                 struct vmem_altmap *altmap);
3425 #endif
3426 void register_page_bootmem_memmap(unsigned long section_nr, struct page *map,
3427                                   unsigned long nr_pages);
3428
3429 enum mf_flags {
3430         MF_COUNT_INCREASED = 1 << 0,
3431         MF_ACTION_REQUIRED = 1 << 1,
3432         MF_MUST_KILL = 1 << 2,
3433         MF_SOFT_OFFLINE = 1 << 3,
3434         MF_UNPOISON = 1 << 4,
3435         MF_SW_SIMULATED = 1 << 5,
3436         MF_NO_RETRY = 1 << 6,
3437 };
3438 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
3439                       unsigned long count, int mf_flags);
3440 extern int memory_failure(unsigned long pfn, int flags);
3441 extern void memory_failure_queue_kick(int cpu);
3442 extern int unpoison_memory(unsigned long pfn);
3443 extern int sysctl_memory_failure_early_kill;
3444 extern int sysctl_memory_failure_recovery;
3445 extern void shake_page(struct page *p);
3446 extern atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly;
3447 extern int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags);
3448 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
3449 extern void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags);
3450 extern int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3451                                         bool *migratable_cleared);
3452 void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn);
3453 void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i);
3454 #else
3455 static inline void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
3456 {
3457 }
3458
3459 static inline int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
3460                                         bool *migratable_cleared)
3461 {
3462         return 0;
3463 }
3464
3465 static inline void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn)
3466 {
3467 }
3468
3469 static inline void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i)
3470 {
3471 }
3472 #endif
3473
3474 #if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3475 extern void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn);
3476 extern void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i);
3477 #else
3478 static inline void memblk_nr_poison_inc(unsigned long pfn)
3479 {
3480 }
3481
3482 static inline void memblk_nr_poison_sub(unsigned long pfn, long i)
3483 {
3484 }
3485 #endif
3486
3487 #ifndef arch_memory_failure
3488 static inline int arch_memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
3489 {
3490         return -ENXIO;
3491 }
3492 #endif
3493
3494 #ifndef arch_is_platform_page
3495 static inline bool arch_is_platform_page(u64 paddr)
3496 {
3497         return false;
3498 }
3499 #endif
3500
3501 /*
3502  * Error handlers for various types of pages.
3503  */
3504 enum mf_result {
3505         MF_IGNORED,     /* Error: cannot be handled */
3506         MF_FAILED,      /* Error: handling failed */
3507         MF_DELAYED,     /* Will be handled later */
3508         MF_RECOVERED,   /* Successfully recovered */
3509 };
3510
3511 enum mf_action_page_type {
3512         MF_MSG_KERNEL,
3513         MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER,
3514         MF_MSG_SLAB,
3515         MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND,
3516         MF_MSG_HUGE,
3517         MF_MSG_FREE_HUGE,
3518         MF_MSG_UNMAP_FAILED,
3519         MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE,
3520         MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE,
3521         MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,
3522         MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,
3523         MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,
3524         MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,
3525         MF_MSG_DIRTY_LRU,
3526         MF_MSG_CLEAN_LRU,
3527         MF_MSG_TRUNCATED_LRU,
3528         MF_MSG_BUDDY,
3529         MF_MSG_DAX,
3530         MF_MSG_UNSPLIT_THP,
3531         MF_MSG_UNKNOWN,
3532 };
3533
3534 /*
3535  * Sysfs entries for memory failure handling statistics.
3536  */
3537 extern const struct attribute_group memory_failure_attr_group;
3538
3539 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLBFS)
3540 extern void clear_huge_page(struct page *page,
3541                             unsigned long addr_hint,
3542                             unsigned int pages_per_huge_page);
3543 extern void copy_user_huge_page(struct page *dst, struct page *src,
3544                                 unsigned long addr_hint,
3545                                 struct vm_area_struct *vma,
3546                                 unsigned int pages_per_huge_page);
3547 extern long copy_huge_page_from_user(struct page *dst_page,
3548                                 const void __user *usr_src,
3549                                 unsigned int pages_per_huge_page,
3550                                 bool allow_pagefault);
3551
3552 /**
3553  * vma_is_special_huge - Are transhuge page-table entries considered special?
3554  * @vma: Pointer to the struct vm_area_struct to consider
3555  *
3556  * Whether transhuge page-table entries are considered "special" following
3557  * the definition in vm_normal_page().
3558  *
3559  * Return: true if transhuge page-table entries should be considered special,
3560  * false otherwise.
3561  */
3562 static inline bool vma_is_special_huge(const struct vm_area_struct *vma)
3563 {
3564         return vma_is_dax(vma) || (vma->vm_file &&
3565                                    (vma->vm_flags & (VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP)));
3566 }
3567
3568 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE || CONFIG_HUGETLBFS */
3569
3570 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3571 extern unsigned int _debug_guardpage_minorder;
3572 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(_debug_guardpage_enabled);
3573
3574 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void)
3575 {
3576         return _debug_guardpage_minorder;
3577 }
3578
3579 static inline bool debug_guardpage_enabled(void)
3580 {
3581         return static_branch_unlikely(&_debug_guardpage_enabled);
3582 }
3583
3584 static inline bool page_is_guard(struct page *page)
3585 {
3586         if (!debug_guardpage_enabled())
3587                 return false;
3588
3589         return PageGuard(page);
3590 }
3591 #else
3592 static inline unsigned int debug_guardpage_minorder(void) { return 0; }
3593 static inline bool debug_guardpage_enabled(void) { return false; }
3594 static inline bool page_is_guard(struct page *page) { return false; }
3595 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
3596
3597 #if MAX_NUMNODES > 1
3598 void __init setup_nr_node_ids(void);
3599 #else
3600 static inline void setup_nr_node_ids(void) {}
3601 #endif
3602
3603 extern int memcmp_pages(struct page *page1, struct page *page2);
3604
3605 static inline int pages_identical(struct page *page1, struct page *page2)
3606 {
3607         return !memcmp_pages(page1, page2);
3608 }
3609
3610 #ifdef CONFIG_MAPPING_DIRTY_HELPERS
3611 unsigned long clean_record_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3612                                                 pgoff_t first_index, pgoff_t nr,
3613                                                 pgoff_t bitmap_pgoff,
3614                                                 unsigned long *bitmap,
3615                                                 pgoff_t *start,
3616                                                 pgoff_t *end);
3617
3618 unsigned long wp_shared_mapping_range(struct address_space *mapping,
3619                                       pgoff_t first_index, pgoff_t nr);
3620 #endif
3621
3622 extern int sysctl_nr_trim_pages;
3623
3624 #ifdef CONFIG_PRINTK
3625 void mem_dump_obj(void *object);
3626 #else
3627 static inline void mem_dump_obj(void *object) {}
3628 #endif
3629
3630 /**
3631  * seal_check_future_write - Check for F_SEAL_FUTURE_WRITE flag and handle it
3632  * @seals: the seals to check
3633  * @vma: the vma to operate on
3634  *
3635  * Check whether F_SEAL_FUTURE_WRITE is set; if so, do proper check/handling on
3636  * the vma flags.  Return 0 if check pass, or <0 for errors.
3637  */
3638 static inline int seal_check_future_write(int seals, struct vm_area_struct *vma)
3639 {
3640         if (seals & F_SEAL_FUTURE_WRITE) {
3641                 /*
3642                  * New PROT_WRITE and MAP_SHARED mmaps are not allowed when
3643                  * "future write" seal active.
3644                  */
3645                 if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
3646                         return -EPERM;
3647
3648                 /*
3649                  * Since an F_SEAL_FUTURE_WRITE sealed memfd can be mapped as
3650                  * MAP_SHARED and read-only, take care to not allow mprotect to
3651                  * revert protections on such mappings. Do this only for shared
3652                  * mappings. For private mappings, don't need to mask
3653                  * VM_MAYWRITE as we still want them to be COW-writable.
3654                  */
3655                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
3656                         vma->vm_flags &= ~(VM_MAYWRITE);
3657         }
3658
3659         return 0;
3660 }
3661
3662 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
3663 int madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3664                           unsigned long len_in,
3665                           struct anon_vma_name *anon_name);
3666 #else
3667 static inline int
3668 madvise_set_anon_name(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
3669                       unsigned long len_in, struct anon_vma_name *anon_name) {
3670         return 0;
3671 }
3672 #endif
3673
3674 #endif /* _LINUX_MM_H */
This page took 0.257038 seconds and 4 git commands to generate.