include/linux/mm_types.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_MM_TYPES_H
   3 #define _LINUX_MM_TYPES_H
   4
   5 #include <linux/mm_types_task.h>
   6
   7 #include <linux/auxvec.h>
   8 #include <linux/list.h>
   9 #include <linux/spinlock.h>
  10 #include <linux/rbtree.h>
  11 #include <linux/rwsem.h>
  12 #include <linux/completion.h>
  13 #include <linux/cpumask.h>
  14 #include <linux/uprobes.h>
  15 #include <linux/page-flags-layout.h>
  16 #include <linux/workqueue.h>
  17
  18 #include <asm/mmu.h>
  19
  20 #ifndef AT_VECTOR_SIZE_ARCH
  21 #define AT_VECTOR_SIZE_ARCH 0
  22 #endif
  23 #define AT_VECTOR_SIZE (2*(AT_VECTOR_SIZE_ARCH + AT_VECTOR_SIZE_BASE + 1))
  24
  25
  26 struct address_space;
  27 struct mem_cgroup;
  28 struct hmm;
  29
  30 /*
  31  * Each physical page in the system has a struct page associated with
  32  * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the
  33  * moment. Note that we have no way to track which tasks are using
  34  * a page, though if it is a pagecache page, rmap structures can tell us
  35  * who is mapping it.
  36  *
  37  * If you allocate the page using alloc_pages(), you can use some of the
  38  * space in struct page for your own purposes.  The five words in the main
  39  * union are available, except for bit 0 of the first word which must be
  40  * kept clear.  Many users use this word to store a pointer to an object
  41  * which is guaranteed to be aligned.  If you use the same storage as
  42  * page->mapping, you must restore it to NULL before freeing the page.
  43  *
  44  * If your page will not be mapped to userspace, you can also use the four
  45  * bytes in the mapcount union, but you must call page_mapcount_reset()
  46  * before freeing it.
  47  *
  48  * If you want to use the refcount field, it must be used in such a way
  49  * that other CPUs temporarily incrementing and then decrementing the
  50  * refcount does not cause problems.  On receiving the page from
  51  * alloc_pages(), the refcount will be positive.
  52  *
  53  * If you allocate pages of order > 0, you can use some of the fields
  54  * in each subpage, but you may need to restore some of their values
  55  * afterwards.
  56  *
  57  * SLUB uses cmpxchg_double() to atomically update its freelist and
  58  * counters.  That requires that freelist & counters be adjacent and
  59  * double-word aligned.  We align all struct pages to double-word
  60  * boundaries, and ensure that 'freelist' is aligned within the
  61  * struct.
  62  */
  63 #ifdef CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE
  64 #define _struct_page_alignment  __aligned(2 * sizeof(unsigned long))
  65 #else
  66 #define _struct_page_alignment
  67 #endif
  68
  69 struct page {
  70         unsigned long flags;            /* Atomic flags, some possibly
  71                                          * updated asynchronously */
  72         /*
  73          * Five words (20/40 bytes) are available in this union.
  74          * WARNING: bit 0 of the first word is used for PageTail(). That
  75          * means the other users of this union MUST NOT use the bit to
  76          * avoid collision and false-positive PageTail().
  77          */
  78         union {
  79                 struct {        /* Page cache and anonymous pages */
  80                         /**
  81                          * @lru: Pageout list, eg. active_list protected by
  82                          * pgdat->lru_lock.  Sometimes used as a generic list
  83                          * by the page owner.
  84                          */
  85                         struct list_head lru;
  86                         /* See page-flags.h for PAGE_MAPPING_FLAGS */
  87                         struct address_space *mapping;
  88                         pgoff_t index;          /* Our offset within mapping. */
  89                         /**
  90                          * @private: Mapping-private opaque data.
  91                          * Usually used for buffer_heads if PagePrivate.
  92                          * Used for swp_entry_t if PageSwapCache.
  93                          * Indicates order in the buddy system if PageBuddy.
  94                          */
  95                         unsigned long private;
  96                 };
  97                 struct {        /* page_pool used by netstack */
  98                         /**
  99                          * @dma_addr: might require a 64-bit value even on
 100                          * 32-bit architectures.
 101                          */
 102                         dma_addr_t dma_addr;
 103                 };
 104                 struct {        /* slab, slob and slub */
 105                         union {
 106                                 struct list_head slab_list;
 107                                 struct {        /* Partial pages */
 108                                         struct page *next;
 109 #ifdef CONFIG_64BIT
 110                                         int pages;      /* Nr of pages left */
 111                                         int pobjects;   /* Approximate count */
 112 #else
 113                                         short int pages;
 114                                         short int pobjects;
 115 #endif
 116                                 };
 117                         };
 118                         struct kmem_cache *slab_cache; /* not slob */
 119                         /* Double-word boundary */
 120                         void *freelist;         /* first free object */
 121                         union {
 122                                 void *s_mem;    /* slab: first object */
 123                                 unsigned long counters;         /* SLUB */
 124                                 struct {                        /* SLUB */
 125                                         unsigned inuse:16;
 126                                         unsigned objects:15;
 127                                         unsigned frozen:1;
 128                                 };
 129                         };
 130                 };
 131                 struct {        /* Tail pages of compound page */
 132                         unsigned long compound_head;    /* Bit zero is set */
 133
 134                         /* First tail page only */
 135                         unsigned char compound_dtor;
 136                         unsigned char compound_order;
 137                         atomic_t compound_mapcount;
 138                 };
 139                 struct {        /* Second tail page of compound page */
 140                         unsigned long _compound_pad_1;  /* compound_head */
 141                         unsigned long _compound_pad_2;
 142                         struct list_head deferred_list;
 143                 };
 144                 struct {        /* Page table pages */
 145                         unsigned long _pt_pad_1;        /* compound_head */
 146                         pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page->ptl */
 147                         unsigned long _pt_pad_2;        /* mapping */
 148                         union {
 149                                 struct mm_struct *pt_mm; /* x86 pgds only */
 150                                 atomic_t pt_frag_refcount; /* powerpc */
 151                         };
 152 #if ALLOC_SPLIT_PTLOCKS
 153                         spinlock_t *ptl;
 154 #else
 155                         spinlock_t ptl;
 156 #endif
 157                 };
 158                 struct {        /* ZONE_DEVICE pages */
 159                         /** @pgmap: Points to the hosting device page map. */
 160                         struct dev_pagemap *pgmap;
 161                         void *zone_device_data;
 162                         /*
 163                          * ZONE_DEVICE private pages are counted as being
 164                          * mapped so the next 3 words hold the mapping, index,
 165                          * and private fields from the source anonymous or
 166                          * page cache page while the page is migrated to device
 167                          * private memory.
 168                          * ZONE_DEVICE MEMORY_DEVICE_FS_DAX pages also
 169                          * use the mapping, index, and private fields when
 170                          * pmem backed DAX files are mapped.
 171                          */
 172                 };
 173
 174                 /** @rcu_head: You can use this to free a page by RCU. */
 175                 struct rcu_head rcu_head;
 176         };
 177
 178         union {         /* This union is 4 bytes in size. */
 179                 /*
 180                  * If the page can be mapped to userspace, encodes the number
 181                  * of times this page is referenced by a page table.
 182                  */
 183                 atomic_t _mapcount;
 184
 185                 /*
 186                  * If the page is neither PageSlab nor mappable to userspace,
 187                  * the value stored here may help determine what this page
 188                  * is used for.  See page-flags.h for a list of page types
 189                  * which are currently stored here.
 190                  */
 191                 unsigned int page_type;
 192
 193                 unsigned int active;            /* SLAB */
 194                 int units;                      /* SLOB */
 195         };
 196
 197         /* Usage count. *DO NOT USE DIRECTLY*. See page_ref.h */
 198         atomic_t _refcount;
 199
 200 #ifdef CONFIG_MEMCG
 201         struct mem_cgroup *mem_cgroup;
 202 #endif
 203
 204         /*
 205          * On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
 206          * we can simply calculate the virtual address. On machines with
 207          * highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
 208          * dynamically, so we need a place to store that address.
 209          * Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
 210          *
 211          * Architectures with slow multiplication can define
 212          * WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
 213          */
 214 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
 215         void *virtual;                  /* Kernel virtual address (NULL if
 216                                            not kmapped, ie. highmem) */
 217 #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
 218
 219 #ifdef LAST_CPUPID_NOT_IN_PAGE_FLAGS
 220         int _last_cpupid;
 221 #endif
 222 } _struct_page_alignment;
 223
 224 static inline atomic_t *compound_mapcount_ptr(struct page *page)
 225 {
 226         return &page[1].compound_mapcount;
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Used for sizing the vmemmap region on some architectures
 231  */
 232 #define STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT   (order_base_2(sizeof(struct page)))
 233
 234 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE        __ALIGN_MASK(32768, ~PAGE_MASK)
 235 #define PAGE_FRAG_CACHE_MAX_ORDER       get_order(PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
 236
 237 #define page_private(page)              ((page)->private)
 238 #define set_page_private(page, v)       ((page)->private = (v))
 239
 240 struct page_frag_cache {
 241         void * va;
 242 #if (PAGE_SIZE < PAGE_FRAG_CACHE_MAX_SIZE)
 243         __u16 offset;
 244         __u16 size;
 245 #else
 246         __u32 offset;
 247 #endif
 248         /* we maintain a pagecount bias, so that we dont dirty cache line
 249          * containing page->_refcount every time we allocate a fragment.
 250          */
 251         unsigned int            pagecnt_bias;
 252         bool pfmemalloc;
 253 };
 254
 255 typedef unsigned long vm_flags_t;
 256
 257 /*
 258  * A region containing a mapping of a non-memory backed file under NOMMU
 259  * conditions.  These are held in a global tree and are pinned by the VMAs that
 260  * map parts of them.
 261  */
 262 struct vm_region {
 263         struct rb_node  vm_rb;          /* link in global region tree */
 264         vm_flags_t      vm_flags;       /* VMA vm_flags */
 265         unsigned long   vm_start;       /* start address of region */
 266         unsigned long   vm_end;         /* region initialised to here */
 267         unsigned long   vm_top;         /* region allocated to here */
 268         unsigned long   vm_pgoff;       /* the offset in vm_file corresponding to vm_start */
 269         struct file     *vm_file;       /* the backing file or NULL */
 270
 271         int             vm_usage;       /* region usage count (access under nommu_region_sem) */
 272         bool            vm_icache_flushed : 1; /* true if the icache has been flushed for
 273                                                 * this region */
 274 };
 275
 276 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
 277 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) { NULL, })
 278 struct vm_userfaultfd_ctx {
 279         struct userfaultfd_ctx *ctx;
 280 };
 281 #else /* CONFIG_USERFAULTFD */
 282 #define NULL_VM_UFFD_CTX ((struct vm_userfaultfd_ctx) {})
 283 struct vm_userfaultfd_ctx {};
 284 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
 285
 286 /*
 287  * This struct defines a memory VMM memory area. There is one of these
 288  * per VM-area/task.  A VM area is any part of the process virtual memory
 289  * space that has a special rule for the page-fault handlers (ie a shared
 290  * library, the executable area etc).
 291  */
 292 struct vm_area_struct {
 293         /* The first cache line has the info for VMA tree walking. */
 294
 295         unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
 296         unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
 297                                            within vm_mm. */
 298
 299         /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
 300         struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev;
 301
 302         struct rb_node vm_rb;
 303
 304         /*
 305          * Largest free memory gap in bytes to the left of this VMA.
 306          * Either between this VMA and vma->vm_prev, or between one of the
 307          * VMAs below us in the VMA rbtree and its ->vm_prev. This helps
 308          * get_unmapped_area find a free area of the right size.
 309          */
 310         unsigned long rb_subtree_gap;
 311
 312         /* Second cache line starts here. */
 313
 314         struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
 315         pgprot_t vm_page_prot;          /* Access permissions of this VMA. */
 316         unsigned long vm_flags;         /* Flags, see mm.h. */
 317
 318         /*
 319          * For areas with an address space and backing store,
 320          * linkage into the address_space->i_mmap interval tree.
 321          */
 322         struct {
 323                 struct rb_node rb;
 324                 unsigned long rb_subtree_last;
 325         } shared;
 326
 327         /*
 328          * A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma
 329          * list, after a COW of one of the file pages.  A MAP_SHARED vma
 330          * can only be in the i_mmap tree.  An anonymous MAP_PRIVATE, stack
 331          * or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list.
 332          */
 333         struct list_head anon_vma_chain; /* Serialized by mmap_sem &
 334                                           * page_table_lock */
 335         struct anon_vma *anon_vma;      /* Serialized by page_table_lock */
 336
 337         /* Function pointers to deal with this struct. */
 338         const struct vm_operations_struct *vm_ops;
 339
 340         /* Information about our backing store: */
 341         unsigned long vm_pgoff;         /* Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE
 342                                            units */
 343         struct file * vm_file;          /* File we map to (can be NULL). */
 344         void * vm_private_data;         /* was vm_pte (shared mem) */
 345
 346 #ifdef CONFIG_SWAP
 347         atomic_long_t swap_readahead_info;
 348 #endif
 349 #ifndef CONFIG_MMU
 350         struct vm_region *vm_region;    /* NOMMU mapping region */
 351 #endif
 352 #ifdef CONFIG_NUMA
 353         struct mempolicy *vm_policy;    /* NUMA policy for the VMA */
 354 #endif
 355         struct vm_userfaultfd_ctx vm_userfaultfd_ctx;
 356 } __randomize_layout;
 357
 358 struct core_thread {
 359         struct task_struct *task;
 360         struct core_thread *next;
 361 };
 362
 363 struct core_state {
 364         atomic_t nr_threads;
 365         struct core_thread dumper;
 366         struct completion startup;
 367 };
 368
 369 struct kioctx_table;
 370 struct mm_struct {
 371         struct {
 372                 struct vm_area_struct *mmap;            /* list of VMAs */
 373                 struct rb_root mm_rb;
 374                 u64 vmacache_seqnum;                   /* per-thread vmacache */
 375 #ifdef CONFIG_MMU
 376                 unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp,
 377                                 unsigned long addr, unsigned long len,
 378                                 unsigned long pgoff, unsigned long flags);
 379 #endif
 380                 unsigned long mmap_base;        /* base of mmap area */
 381                 unsigned long mmap_legacy_base; /* base of mmap area in bottom-up allocations */
 382 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_COMPAT_MMAP_BASES
 383                 /* Base adresses for compatible mmap() */
 384                 unsigned long mmap_compat_base;
 385                 unsigned long mmap_compat_legacy_base;
 386 #endif
 387                 unsigned long task_size;        /* size of task vm space */
 388                 unsigned long highest_vm_end;   /* highest vma end address */
 389                 pgd_t * pgd;
 390
 391                 /**
 392                  * @mm_users: The number of users including userspace.
 393                  *
 394                  * Use mmget()/mmget_not_zero()/mmput() to modify. When this
 395                  * drops to 0 (i.e. when the task exits and there are no other
 396                  * temporary reference holders), we also release a reference on
 397                  * @mm_count (which may then free the &struct mm_struct if
 398                  * @mm_count also drops to 0).
 399                  */
 400                 atomic_t mm_users;
 401
 402                 /**
 403                  * @mm_count: The number of references to &struct mm_struct
 404                  * (@mm_users count as 1).
 405                  *
 406                  * Use mmgrab()/mmdrop() to modify. When this drops to 0, the
 407                  * &struct mm_struct is freed.
 408                  */
 409                 atomic_t mm_count;
 410
 411 #ifdef CONFIG_MMU
 412                 atomic_long_t pgtables_bytes;   /* PTE page table pages */
 413 #endif
 414                 int map_count;                  /* number of VMAs */
 415
 416                 spinlock_t page_table_lock; /* Protects page tables and some
 417                                              * counters
 418                                              */
 419                 struct rw_semaphore mmap_sem;
 420
 421                 struct list_head mmlist; /* List of maybe swapped mm's. These
 422                                           * are globally strung together off
 423                                           * init_mm.mmlist, and are protected
 424                                           * by mmlist_lock
 425                                           */
 426
 427
 428                 unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
 429                 unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */
 430
 431                 unsigned long total_vm;    /* Total pages mapped */
 432                 unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
 433                 atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
 434                 unsigned long data_vm;     /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
 435                 unsigned long exec_vm;     /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
 436                 unsigned long stack_vm;    /* VM_STACK */
 437                 unsigned long def_flags;
 438
 439                 spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
 440                 unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
 441                 unsigned long start_brk, brk, start_stack;
 442                 unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
 443
 444                 unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
 445
 446                 /*
 447                  * Special counters, in some configurations protected by the
 448                  * page_table_lock, in other configurations by being atomic.
 449                  */
 450                 struct mm_rss_stat rss_stat;
 451
 452                 struct linux_binfmt *binfmt;
 453
 454                 /* Architecture-specific MM context */
 455                 mm_context_t context;
 456
 457                 unsigned long flags; /* Must use atomic bitops to access */
 458
 459                 struct core_state *core_state; /* coredumping support */
 460 #ifdef CONFIG_MEMBARRIER
 461                 atomic_t membarrier_state;
 462 #endif
 463 #ifdef CONFIG_AIO
 464                 spinlock_t                      ioctx_lock;
 465                 struct kioctx_table __rcu       *ioctx_table;
 466 #endif
 467 #ifdef CONFIG_MEMCG
 468                 /*
 469                  * "owner" points to a task that is regarded as the canonical
 470                  * user/owner of this mm. All of the following must be true in
 471                  * order for it to be changed:
 472                  *
 473                  * current == mm->owner
 474                  * current->mm != mm
 475                  * new_owner->mm == mm
 476                  * new_owner->alloc_lock is held
 477                  */
 478                 struct task_struct __rcu *owner;
 479 #endif
 480                 struct user_namespace *user_ns;
 481
 482                 /* store ref to file /proc/<pid>/exe symlink points to */
 483                 struct file __rcu *exe_file;
 484 #ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
 485                 struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
 486 #endif
 487 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && !USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
 488                 pgtable_t pmd_huge_pte; /* protected by page_table_lock */
 489 #endif
 490 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 491                 /*
 492                  * numa_next_scan is the next time that the PTEs will be marked
 493                  * pte_numa. NUMA hinting faults will gather statistics and
 494                  * migrate pages to new nodes if necessary.
 495                  */
 496                 unsigned long numa_next_scan;
 497
 498                 /* Restart point for scanning and setting pte_numa */
 499                 unsigned long numa_scan_offset;
 500
 501                 /* numa_scan_seq prevents two threads setting pte_numa */
 502                 int numa_scan_seq;
 503 #endif
 504                 /*
 505                  * An operation with batched TLB flushing is going on. Anything
 506                  * that can move process memory needs to flush the TLB when
 507                  * moving a PROT_NONE or PROT_NUMA mapped page.
 508                  */
 509                 atomic_t tlb_flush_pending;
 510 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
 511                 /* See flush_tlb_batched_pending() */
 512                 bool tlb_flush_batched;
 513 #endif
 514                 struct uprobes_state uprobes_state;
 515 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 516                 atomic_long_t hugetlb_usage;
 517 #endif
 518                 struct work_struct async_put_work;
 519
 520 #ifdef CONFIG_HMM_MIRROR
 521                 /* HMM needs to track a few things per mm */
 522                 struct hmm *hmm;
 523 #endif
 524         } __randomize_layout;
 525
 526         /*
 527          * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
 528          * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
 529          */
 530         unsigned long cpu_bitmap[];
 531 };
 532
 533 extern struct mm_struct init_mm;
 534
 535 /* Pointer magic because the dynamic array size confuses some compilers. */
 536 static inline void mm_init_cpumask(struct mm_struct *mm)
 537 {
 538         unsigned long cpu_bitmap = (unsigned long)mm;
 539
 540         cpu_bitmap += offsetof(struct mm_struct, cpu_bitmap);
 541         cpumask_clear((struct cpumask *)cpu_bitmap);
 542 }
 543
 544 /* Future-safe accessor for struct mm_struct's cpu_vm_mask. */
 545 static inline cpumask_t *mm_cpumask(struct mm_struct *mm)
 546 {
 547         return (struct cpumask *)&mm->cpu_bitmap;
 548 }
 549
 550 struct mmu_gather;
 551 extern void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm,
 552                                 unsigned long start, unsigned long end);
 553 extern void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb,
 554                                 unsigned long start, unsigned long end);
 555
 556 static inline void init_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 557 {
 558         atomic_set(&mm->tlb_flush_pending, 0);
 559 }
 560
 561 static inline void inc_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 562 {
 563         atomic_inc(&mm->tlb_flush_pending);
 564         /*
 565          * The only time this value is relevant is when there are indeed pages
 566          * to flush. And we'll only flush pages after changing them, which
 567          * requires the PTL.
 568          *
 569          * So the ordering here is:
 570          *
 571          *      atomic_inc(&mm->tlb_flush_pending);
 572          *      spin_lock(&ptl);
 573          *      ...
 574          *      set_pte_at();
 575          *      spin_unlock(&ptl);
 576          *
 577          *                              spin_lock(&ptl)
 578          *                              mm_tlb_flush_pending();
 579          *                              ....
 580          *                              spin_unlock(&ptl);
 581          *
 582          *      flush_tlb_range();
 583          *      atomic_dec(&mm->tlb_flush_pending);
 584          *
 585          * Where the increment if constrained by the PTL unlock, it thus
 586          * ensures that the increment is visible if the PTE modification is
 587          * visible. After all, if there is no PTE modification, nobody cares
 588          * about TLB flushes either.
 589          *
 590          * This very much relies on users (mm_tlb_flush_pending() and
 591          * mm_tlb_flush_nested()) only caring about _specific_ PTEs (and
 592          * therefore specific PTLs), because with SPLIT_PTE_PTLOCKS and RCpc
 593          * locks (PPC) the unlock of one doesn't order against the lock of
 594          * another PTL.
 595          *
 596          * The decrement is ordered by the flush_tlb_range(), such that
 597          * mm_tlb_flush_pending() will not return false unless all flushes have
 598          * completed.
 599          */
 600 }
 601
 602 static inline void dec_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 603 {
 604         /*
 605          * See inc_tlb_flush_pending().
 606          *
 607          * This cannot be smp_mb__before_atomic() because smp_mb() simply does
 608          * not order against TLB invalidate completion, which is what we need.
 609          *
 610          * Therefore we must rely on tlb_flush_*() to guarantee order.
 611          */
 612         atomic_dec(&mm->tlb_flush_pending);
 613 }
 614
 615 static inline bool mm_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 616 {
 617         /*
 618          * Must be called after having acquired the PTL; orders against that
 619          * PTLs release and therefore ensures that if we observe the modified
 620          * PTE we must also observe the increment from inc_tlb_flush_pending().
 621          *
 622          * That is, it only guarantees to return true if there is a flush
 623          * pending for _this_ PTL.
 624          */
 625         return atomic_read(&mm->tlb_flush_pending);
 626 }
 627
 628 static inline bool mm_tlb_flush_nested(struct mm_struct *mm)
 629 {
 630         /*
 631          * Similar to mm_tlb_flush_pending(), we must have acquired the PTL
 632          * for which there is a TLB flush pending in order to guarantee
 633          * we've seen both that PTE modification and the increment.
 634          *
 635          * (no requirement on actually still holding the PTL, that is irrelevant)
 636          */
 637         return atomic_read(&mm->tlb_flush_pending) > 1;
 638 }
 639
 640 struct vm_fault;
 641
 642 /**
 643  * typedef vm_fault_t - Return type for page fault handlers.
 644  *
 645  * Page fault handlers return a bitmask of %VM_FAULT values.
 646  */
 647 typedef __bitwise unsigned int vm_fault_t;
 648
 649 /**
 650  * enum vm_fault_reason - Page fault handlers return a bitmask of
 651  * these values to tell the core VM what happened when handling the
 652  * fault. Used to decide whether a process gets delivered SIGBUS or
 653  * just gets major/minor fault counters bumped up.
 654  *
 655  * @VM_FAULT_OOM:               Out Of Memory
 656  * @VM_FAULT_SIGBUS:            Bad access
 657  * @VM_FAULT_MAJOR:             Page read from storage
 658  * @VM_FAULT_WRITE:             Special case for get_user_pages
 659  * @VM_FAULT_HWPOISON:          Hit poisoned small page
 660  * @VM_FAULT_HWPOISON_LARGE:    Hit poisoned large page. Index encoded
 661  *                              in upper bits
 662  * @VM_FAULT_SIGSEGV:           segmentation fault
 663  * @VM_FAULT_NOPAGE:            ->fault installed the pte, not return page
 664  * @VM_FAULT_LOCKED:            ->fault locked the returned page
 665  * @VM_FAULT_RETRY:             ->fault blocked, must retry
 666  * @VM_FAULT_FALLBACK:          huge page fault failed, fall back to small
 667  * @VM_FAULT_DONE_COW:          ->fault has fully handled COW
 668  * @VM_FAULT_NEEDDSYNC:         ->fault did not modify page tables and needs
 669  *                              fsync() to complete (for synchronous page faults
 670  *                              in DAX)
 671  * @VM_FAULT_HINDEX_MASK:       mask HINDEX value
 672  *
 673  */
 674 enum vm_fault_reason {
 675         VM_FAULT_OOM            = (__force vm_fault_t)0x000001,
 676         VM_FAULT_SIGBUS         = (__force vm_fault_t)0x000002,
 677         VM_FAULT_MAJOR          = (__force vm_fault_t)0x000004,
 678         VM_FAULT_WRITE          = (__force vm_fault_t)0x000008,
 679         VM_FAULT_HWPOISON       = (__force vm_fault_t)0x000010,
 680         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE = (__force vm_fault_t)0x000020,
 681         VM_FAULT_SIGSEGV        = (__force vm_fault_t)0x000040,
 682         VM_FAULT_NOPAGE         = (__force vm_fault_t)0x000100,
 683         VM_FAULT_LOCKED         = (__force vm_fault_t)0x000200,
 684         VM_FAULT_RETRY          = (__force vm_fault_t)0x000400,
 685         VM_FAULT_FALLBACK       = (__force vm_fault_t)0x000800,
 686         VM_FAULT_DONE_COW       = (__force vm_fault_t)0x001000,
 687         VM_FAULT_NEEDDSYNC      = (__force vm_fault_t)0x002000,
 688         VM_FAULT_HINDEX_MASK    = (__force vm_fault_t)0x0f0000,
 689 };
 690
 691 /* Encode hstate index for a hwpoisoned large page */
 692 #define VM_FAULT_SET_HINDEX(x) ((__force vm_fault_t)((x) << 16))
 693 #define VM_FAULT_GET_HINDEX(x) (((__force unsigned int)(x) >> 16) & 0xf)
 694
 695 #define VM_FAULT_ERROR (VM_FAULT_OOM | VM_FAULT_SIGBUS |        \
 696                         VM_FAULT_SIGSEGV | VM_FAULT_HWPOISON |  \
 697                         VM_FAULT_HWPOISON_LARGE | VM_FAULT_FALLBACK)
 698
 699 #define VM_FAULT_RESULT_TRACE \
 700         { VM_FAULT_OOM,                 "OOM" },        \
 701         { VM_FAULT_SIGBUS,              "SIGBUS" },     \
 702         { VM_FAULT_MAJOR,               "MAJOR" },      \
 703         { VM_FAULT_WRITE,               "WRITE" },      \
 704         { VM_FAULT_HWPOISON,            "HWPOISON" },   \
 705         { VM_FAULT_HWPOISON_LARGE,      "HWPOISON_LARGE" },     \
 706         { VM_FAULT_SIGSEGV,             "SIGSEGV" },    \
 707         { VM_FAULT_NOPAGE,              "NOPAGE" },     \
 708         { VM_FAULT_LOCKED,              "LOCKED" },     \
 709         { VM_FAULT_RETRY,               "RETRY" },      \
 710         { VM_FAULT_FALLBACK,            "FALLBACK" },   \
 711         { VM_FAULT_DONE_COW,            "DONE_COW" },   \
 712         { VM_FAULT_NEEDDSYNC,           "NEEDDSYNC" }
 713
 714 struct vm_special_mapping {
 715         const char *name;       /* The name, e.g. "[vdso]". */
 716
 717         /*
 718          * If .fault is not provided, this points to a
 719          * NULL-terminated array of pages that back the special mapping.
 720          *
 721          * This must not be NULL unless .fault is provided.
 722          */
 723         struct page **pages;
 724
 725         /*
 726          * If non-NULL, then this is called to resolve page faults
 727          * on the special mapping.  If used, .pages is not checked.
 728          */
 729         vm_fault_t (*fault)(const struct vm_special_mapping *sm,
 730                                 struct vm_area_struct *vma,
 731                                 struct vm_fault *vmf);
 732
 733         int (*mremap)(const struct vm_special_mapping *sm,
 734                      struct vm_area_struct *new_vma);
 735 };
 736
 737 enum tlb_flush_reason {
 738         TLB_FLUSH_ON_TASK_SWITCH,
 739         TLB_REMOTE_SHOOTDOWN,
 740         TLB_LOCAL_SHOOTDOWN,
 741         TLB_LOCAL_MM_SHOOTDOWN,
 742         TLB_REMOTE_SEND_IPI,
 743         NR_TLB_FLUSH_REASONS,
 744 };
 745
 746  /*
 747   * A swap entry has to fit into a "unsigned long", as the entry is hidden
 748   * in the "index" field of the swapper address space.
 749   */
 750 typedef struct {
 751         unsigned long val;
 752 } swp_entry_t;
 753
 754 #endif /* _LINUX_MM_TYPES_H */