include/linux/swapops.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_SWAPOPS_H
   3 #define _LINUX_SWAPOPS_H
   4
   5 #include <linux/radix-tree.h>
   6 #include <linux/bug.h>
   7 #include <linux/mm_types.h>
   8
   9 #ifdef CONFIG_MMU
  10
  11 /*
  12  * swapcache pages are stored in the swapper_space radix tree.  We want to
  13  * get good packing density in that tree, so the index should be dense in
  14  * the low-order bits.
  15  *
  16  * We arrange the `type' and `offset' fields so that `type' is at the seven
  17  * high-order bits of the swp_entry_t and `offset' is right-aligned in the
  18  * remaining bits.  Although `type' itself needs only five bits, we allow for
  19  * shmem/tmpfs to shift it all up a further two bits: see swp_to_radix_entry().
  20  *
  21  * swp_entry_t's are *never* stored anywhere in their arch-dependent format.
  22  */
  23 #define SWP_TYPE_SHIFT  (BITS_PER_XA_VALUE - MAX_SWAPFILES_SHIFT)
  24 #define SWP_OFFSET_MASK ((1UL << SWP_TYPE_SHIFT) - 1)
  25
  26 /* Clear all flags but only keep swp_entry_t related information */
  27 static inline pte_t pte_swp_clear_flags(pte_t pte)
  28 {
  29         if (pte_swp_soft_dirty(pte))
  30                 pte = pte_swp_clear_soft_dirty(pte);
  31         if (pte_swp_uffd_wp(pte))
  32                 pte = pte_swp_clear_uffd_wp(pte);
  33         return pte;
  34 }
  35
  36 /*
  37  * Store a type+offset into a swp_entry_t in an arch-independent format
  38  */
  39 static inline swp_entry_t swp_entry(unsigned long type, pgoff_t offset)
  40 {
  41         swp_entry_t ret;
  42
  43         ret.val = (type << SWP_TYPE_SHIFT) | (offset & SWP_OFFSET_MASK);
  44         return ret;
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Extract the `type' field from a swp_entry_t.  The swp_entry_t is in
  49  * arch-independent format
  50  */
  51 static inline unsigned swp_type(swp_entry_t entry)
  52 {
  53         return (entry.val >> SWP_TYPE_SHIFT);
  54 }
  55
  56 /*
  57  * Extract the `offset' field from a swp_entry_t.  The swp_entry_t is in
  58  * arch-independent format
  59  */
  60 static inline pgoff_t swp_offset(swp_entry_t entry)
  61 {
  62         return entry.val & SWP_OFFSET_MASK;
  63 }
  64
  65 /* check whether a pte points to a swap entry */
  66 static inline int is_swap_pte(pte_t pte)
  67 {
  68         return !pte_none(pte) && !pte_present(pte);
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Convert the arch-dependent pte representation of a swp_entry_t into an
  73  * arch-independent swp_entry_t.
  74  */
  75 static inline swp_entry_t pte_to_swp_entry(pte_t pte)
  76 {
  77         swp_entry_t arch_entry;
  78
  79         pte = pte_swp_clear_flags(pte);
  80         arch_entry = __pte_to_swp_entry(pte);
  81         return swp_entry(__swp_type(arch_entry), __swp_offset(arch_entry));
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Convert the arch-independent representation of a swp_entry_t into the
  86  * arch-dependent pte representation.
  87  */
  88 static inline pte_t swp_entry_to_pte(swp_entry_t entry)
  89 {
  90         swp_entry_t arch_entry;
  91
  92         arch_entry = __swp_entry(swp_type(entry), swp_offset(entry));
  93         return __swp_entry_to_pte(arch_entry);
  94 }
  95
  96 static inline swp_entry_t radix_to_swp_entry(void *arg)
  97 {
  98         swp_entry_t entry;
  99
 100         entry.val = xa_to_value(arg);
 101         return entry;
 102 }
 103
 104 static inline void *swp_to_radix_entry(swp_entry_t entry)
 105 {
 106         return xa_mk_value(entry.val);
 107 }
 108
 109 #if IS_ENABLED(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
 110 static inline swp_entry_t make_device_private_entry(struct page *page, bool write)
 111 {
 112         return swp_entry(write ? SWP_DEVICE_WRITE : SWP_DEVICE_READ,
 113                          page_to_pfn(page));
 114 }
 115
 116 static inline bool is_device_private_entry(swp_entry_t entry)
 117 {
 118         int type = swp_type(entry);
 119         return type == SWP_DEVICE_READ || type == SWP_DEVICE_WRITE;
 120 }
 121
 122 static inline void make_device_private_entry_read(swp_entry_t *entry)
 123 {
 124         *entry = swp_entry(SWP_DEVICE_READ, swp_offset(*entry));
 125 }
 126
 127 static inline bool is_write_device_private_entry(swp_entry_t entry)
 128 {
 129         return unlikely(swp_type(entry) == SWP_DEVICE_WRITE);
 130 }
 131
 132 static inline unsigned long device_private_entry_to_pfn(swp_entry_t entry)
 133 {
 134         return swp_offset(entry);
 135 }
 136
 137 static inline struct page *device_private_entry_to_page(swp_entry_t entry)
 138 {
 139         return pfn_to_page(swp_offset(entry));
 140 }
 141 #else /* CONFIG_DEVICE_PRIVATE */
 142 static inline swp_entry_t make_device_private_entry(struct page *page, bool write)
 143 {
 144         return swp_entry(0, 0);
 145 }
 146
 147 static inline void make_device_private_entry_read(swp_entry_t *entry)
 148 {
 149 }
 150
 151 static inline bool is_device_private_entry(swp_entry_t entry)
 152 {
 153         return false;
 154 }
 155
 156 static inline bool is_write_device_private_entry(swp_entry_t entry)
 157 {
 158         return false;
 159 }
 160
 161 static inline unsigned long device_private_entry_to_pfn(swp_entry_t entry)
 162 {
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 static inline struct page *device_private_entry_to_page(swp_entry_t entry)
 167 {
 168         return NULL;
 169 }
 170 #endif /* CONFIG_DEVICE_PRIVATE */
 171
 172 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 173 static inline swp_entry_t make_migration_entry(struct page *page, int write)
 174 {
 175         BUG_ON(!PageLocked(compound_head(page)));
 176
 177         return swp_entry(write ? SWP_MIGRATION_WRITE : SWP_MIGRATION_READ,
 178                         page_to_pfn(page));
 179 }
 180
 181 static inline int is_migration_entry(swp_entry_t entry)
 182 {
 183         return unlikely(swp_type(entry) == SWP_MIGRATION_READ ||
 184                         swp_type(entry) == SWP_MIGRATION_WRITE);
 185 }
 186
 187 static inline int is_write_migration_entry(swp_entry_t entry)
 188 {
 189         return unlikely(swp_type(entry) == SWP_MIGRATION_WRITE);
 190 }
 191
 192 static inline unsigned long migration_entry_to_pfn(swp_entry_t entry)
 193 {
 194         return swp_offset(entry);
 195 }
 196
 197 static inline struct page *migration_entry_to_page(swp_entry_t entry)
 198 {
 199         struct page *p = pfn_to_page(swp_offset(entry));
 200         /*
 201          * Any use of migration entries may only occur while the
 202          * corresponding page is locked
 203          */
 204         BUG_ON(!PageLocked(compound_head(p)));
 205         return p;
 206 }
 207
 208 static inline void make_migration_entry_read(swp_entry_t *entry)
 209 {
 210         *entry = swp_entry(SWP_MIGRATION_READ, swp_offset(*entry));
 211 }
 212
 213 extern void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
 214                                         spinlock_t *ptl);
 215 extern void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 216                                         unsigned long address);
 217 extern void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma,
 218                 struct mm_struct *mm, pte_t *pte);
 219 #else
 220
 221 #define make_migration_entry(page, write) swp_entry(0, 0)
 222 static inline int is_migration_entry(swp_entry_t swp)
 223 {
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static inline unsigned long migration_entry_to_pfn(swp_entry_t entry)
 228 {
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 static inline struct page *migration_entry_to_page(swp_entry_t entry)
 233 {
 234         return NULL;
 235 }
 236
 237 static inline void make_migration_entry_read(swp_entry_t *entryp) { }
 238 static inline void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
 239                                         spinlock_t *ptl) { }
 240 static inline void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 241                                          unsigned long address) { }
 242 static inline void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma,
 243                 struct mm_struct *mm, pte_t *pte) { }
 244 static inline int is_write_migration_entry(swp_entry_t entry)
 245 {
 246         return 0;
 247 }
 248
 249 #endif
 250
 251 struct page_vma_mapped_walk;
 252
 253 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 254 extern void set_pmd_migration_entry(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 255                 struct page *page);
 256
 257 extern void remove_migration_pmd(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 258                 struct page *new);
 259
 260 #ifdef CONFIG_FINEGRAINED_THP
 261 extern void set_huge_pte_migration_entry(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 262                 struct page *page);
 263
 264 extern void remove_migration_huge_pte(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 265                 struct page *new);
 266 #endif
 267
 268 extern void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd);
 269
 270 static inline swp_entry_t pmd_to_swp_entry(pmd_t pmd)
 271 {
 272         swp_entry_t arch_entry;
 273
 274         if (pmd_swp_soft_dirty(pmd))
 275                 pmd = pmd_swp_clear_soft_dirty(pmd);
 276         if (pmd_swp_uffd_wp(pmd))
 277                 pmd = pmd_swp_clear_uffd_wp(pmd);
 278         arch_entry = __pmd_to_swp_entry(pmd);
 279         return swp_entry(__swp_type(arch_entry), __swp_offset(arch_entry));
 280 }
 281
 282 static inline pmd_t swp_entry_to_pmd(swp_entry_t entry)
 283 {
 284         swp_entry_t arch_entry;
 285
 286         arch_entry = __swp_entry(swp_type(entry), swp_offset(entry));
 287         return __swp_entry_to_pmd(arch_entry);
 288 }
 289
 290 static inline int is_pmd_migration_entry(pmd_t pmd)
 291 {
 292         return !pmd_present(pmd) && is_migration_entry(pmd_to_swp_entry(pmd));
 293 }
 294 #ifdef CONFIG_FINEGRAINED_THP
 295 static inline int is_pte_migration_entry(pte_t pte)
 296 {
 297         return !pte_present(pte) && is_migration_entry(pte_to_swp_entry(pte));
 298 }
 299 #endif
 300 #else
 301 static inline void set_pmd_migration_entry(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 302                 struct page *page)
 303 {
 304         BUILD_BUG();
 305 }
 306
 307 static inline void remove_migration_pmd(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 308                 struct page *new)
 309 {
 310         BUILD_BUG();
 311 }
 312 #ifdef CONFIG_FINEGRAINED_THP
 313 static inline void set_huge_pte_migration_entry(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 314                 struct page *page)
 315 {
 316         BUILD_BUG();
 317 }
 318
 319 static inline void remove_migration_huge_pte(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
 320                 struct page *new)
 321 {
 322         BUILD_BUG();
 323 }
 324 #endif
 325
 326 static inline void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *m, pmd_t *p) { }
 327
 328 static inline swp_entry_t pmd_to_swp_entry(pmd_t pmd)
 329 {
 330         return swp_entry(0, 0);
 331 }
 332
 333 static inline pmd_t swp_entry_to_pmd(swp_entry_t entry)
 334 {
 335         return __pmd(0);
 336 }
 337
 338 static inline int is_pmd_migration_entry(pmd_t pmd)
 339 {
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 #ifdef CONFIG_FINEGRAINED_THP
 344 static inline int is_pte_migration_entry(pte_t pte)
 345 {
 346         return 0;
 347 }
 348 #endif /* CONFIG_FINEGRAINED_THP */
 349 #endif
 350
 351 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 352
 353 extern atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly;
 354
 355 /*
 356  * Support for hardware poisoned pages
 357  */
 358 static inline swp_entry_t make_hwpoison_entry(struct page *page)
 359 {
 360         BUG_ON(!PageLocked(page));
 361         return swp_entry(SWP_HWPOISON, page_to_pfn(page));
 362 }
 363
 364 static inline int is_hwpoison_entry(swp_entry_t entry)
 365 {
 366         return swp_type(entry) == SWP_HWPOISON;
 367 }
 368
 369 static inline void num_poisoned_pages_inc(void)
 370 {
 371         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
 372 }
 373
 374 static inline void num_poisoned_pages_dec(void)
 375 {
 376         atomic_long_dec(&num_poisoned_pages);
 377 }
 378
 379 #else
 380
 381 static inline swp_entry_t make_hwpoison_entry(struct page *page)
 382 {
 383         return swp_entry(0, 0);
 384 }
 385
 386 static inline int is_hwpoison_entry(swp_entry_t swp)
 387 {
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 static inline void num_poisoned_pages_inc(void)
 392 {
 393 }
 394 #endif
 395
 396 #if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) || defined(CONFIG_MIGRATION) || \
 397     defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
 398 static inline int non_swap_entry(swp_entry_t entry)
 399 {
 400         return swp_type(entry) >= MAX_SWAPFILES;
 401 }
 402 #else
 403 static inline int non_swap_entry(swp_entry_t entry)
 404 {
 405         return 0;
 406 }
 407 #endif
 408
 409 #endif /* CONFIG_MMU */
 410 #endif /* _LINUX_SWAPOPS_H */