mm/internal.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /* internal.h: mm/ internal definitions
   3  *
   4  * Copyright (C) 2004 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   5  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   6  */
   7 #ifndef __MM_INTERNAL_H
   8 #define __MM_INTERNAL_H
   9
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/pagemap.h>
  13 #include <linux/rmap.h>
  14 #include <linux/tracepoint-defs.h>
  15
  16 struct folio_batch;
  17
  18 /*
  19  * The set of flags that only affect watermark checking and reclaim
  20  * behaviour. This is used by the MM to obey the caller constraints
  21  * about IO, FS and watermark checking while ignoring placement
  22  * hints such as HIGHMEM usage.
  23  */
  24 #define GFP_RECLAIM_MASK (__GFP_RECLAIM|__GFP_HIGH|__GFP_IO|__GFP_FS|\
  25                         __GFP_NOWARN|__GFP_RETRY_MAYFAIL|__GFP_NOFAIL|\
  26                         __GFP_NORETRY|__GFP_MEMALLOC|__GFP_NOMEMALLOC|\
  27                         __GFP_ATOMIC|__GFP_NOLOCKDEP)
  28
  29 /* The GFP flags allowed during early boot */
  30 #define GFP_BOOT_MASK (__GFP_BITS_MASK & ~(__GFP_RECLAIM|__GFP_IO|__GFP_FS))
  31
  32 /* Control allocation cpuset and node placement constraints */
  33 #define GFP_CONSTRAINT_MASK (__GFP_HARDWALL|__GFP_THISNODE)
  34
  35 /* Do not use these with a slab allocator */
  36 #define GFP_SLAB_BUG_MASK (__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM|~__GFP_BITS_MASK)
  37
  38 /*
  39  * Different from WARN_ON_ONCE(), no warning will be issued
  40  * when we specify __GFP_NOWARN.
  41  */
  42 #define WARN_ON_ONCE_GFP(cond, gfp)     ({                              \
  43         static bool __section(".data.once") __warned;                   \
  44         int __ret_warn_once = !!(cond);                                 \
  45                                                                         \
  46         if (unlikely(!(gfp & __GFP_NOWARN) && __ret_warn_once && !__warned)) { \
  47                 __warned = true;                                        \
  48                 WARN_ON(1);                                             \
  49         }                                                               \
  50         unlikely(__ret_warn_once);                                      \
  51 })
  52
  53 void page_writeback_init(void);
  54
  55 static inline void *folio_raw_mapping(struct folio *folio)
  56 {
  57         unsigned long mapping = (unsigned long)folio->mapping;
  58
  59         return (void *)(mapping & ~PAGE_MAPPING_FLAGS);
  60 }
  61
  62 void __acct_reclaim_writeback(pg_data_t *pgdat, struct folio *folio,
  63                                                 int nr_throttled);
  64 static inline void acct_reclaim_writeback(struct folio *folio)
  65 {
  66         pg_data_t *pgdat = folio_pgdat(folio);
  67         int nr_throttled = atomic_read(&pgdat->nr_writeback_throttled);
  68
  69         if (nr_throttled)
  70                 __acct_reclaim_writeback(pgdat, folio, nr_throttled);
  71 }
  72
  73 static inline void wake_throttle_isolated(pg_data_t *pgdat)
  74 {
  75         wait_queue_head_t *wqh;
  76
  77         wqh = &pgdat->reclaim_wait[VMSCAN_THROTTLE_ISOLATED];
  78         if (waitqueue_active(wqh))
  79                 wake_up(wqh);
  80 }
  81
  82 vm_fault_t do_swap_page(struct vm_fault *vmf);
  83 void folio_rotate_reclaimable(struct folio *folio);
  84 bool __folio_end_writeback(struct folio *folio);
  85 void deactivate_file_folio(struct folio *folio);
  86 void folio_activate(struct folio *folio);
  87
  88 void free_pgtables(struct mmu_gather *tlb, struct maple_tree *mt,
  89                    struct vm_area_struct *start_vma, unsigned long floor,
  90                    unsigned long ceiling);
  91 void pmd_install(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd, pgtable_t *pte);
  92
  93 struct zap_details;
  94 void unmap_page_range(struct mmu_gather *tlb,
  95                              struct vm_area_struct *vma,
  96                              unsigned long addr, unsigned long end,
  97                              struct zap_details *details);
  98
  99 void page_cache_ra_order(struct readahead_control *, struct file_ra_state *,
 100                 unsigned int order);
 101 void force_page_cache_ra(struct readahead_control *, unsigned long nr);
 102 static inline void force_page_cache_readahead(struct address_space *mapping,
 103                 struct file *file, pgoff_t index, unsigned long nr_to_read)
 104 {
 105         DEFINE_READAHEAD(ractl, file, &file->f_ra, mapping, index);
 106         force_page_cache_ra(&ractl, nr_to_read);
 107 }
 108
 109 unsigned find_lock_entries(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
 110                 pgoff_t end, struct folio_batch *fbatch, pgoff_t *indices);
 111 unsigned find_get_entries(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
 112                 pgoff_t end, struct folio_batch *fbatch, pgoff_t *indices);
 113 void filemap_free_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio);
 114 int truncate_inode_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio);
 115 bool truncate_inode_partial_folio(struct folio *folio, loff_t start,
 116                 loff_t end);
 117 long invalidate_inode_page(struct page *page);
 118 unsigned long invalidate_mapping_pagevec(struct address_space *mapping,
 119                 pgoff_t start, pgoff_t end, unsigned long *nr_pagevec);
 120
 121 /**
 122  * folio_evictable - Test whether a folio is evictable.
 123  * @folio: The folio to test.
 124  *
 125  * Test whether @folio is evictable -- i.e., should be placed on
 126  * active/inactive lists vs unevictable list.
 127  *
 128  * Reasons folio might not be evictable:
 129  * 1. folio's mapping marked unevictable
 130  * 2. One of the pages in the folio is part of an mlocked VMA
 131  */
 132 static inline bool folio_evictable(struct folio *folio)
 133 {
 134         bool ret;
 135
 136         /* Prevent address_space of inode and swap cache from being freed */
 137         rcu_read_lock();
 138         ret = !mapping_unevictable(folio_mapping(folio)) &&
 139                         !folio_test_mlocked(folio);
 140         rcu_read_unlock();
 141         return ret;
 142 }
 143
 144 static inline bool page_evictable(struct page *page)
 145 {
 146         bool ret;
 147
 148         /* Prevent address_space of inode and swap cache from being freed */
 149         rcu_read_lock();
 150         ret = !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
 151         rcu_read_unlock();
 152         return ret;
 153 }
 154
 155 /*
 156  * Turn a non-refcounted page (->_refcount == 0) into refcounted with
 157  * a count of one.
 158  */
 159 static inline void set_page_refcounted(struct page *page)
 160 {
 161         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 162         VM_BUG_ON_PAGE(page_ref_count(page), page);
 163         set_page_count(page, 1);
 164 }
 165
 166 extern unsigned long highest_memmap_pfn;
 167
 168 /*
 169  * Maximum number of reclaim retries without progress before the OOM
 170  * killer is consider the only way forward.
 171  */
 172 #define MAX_RECLAIM_RETRIES 16
 173
 174 /*
 175  * in mm/early_ioremap.c
 176  */
 177 pgprot_t __init early_memremap_pgprot_adjust(resource_size_t phys_addr,
 178                                         unsigned long size, pgprot_t prot);
 179
 180 /*
 181  * in mm/vmscan.c:
 182  */
 183 int isolate_lru_page(struct page *page);
 184 int folio_isolate_lru(struct folio *folio);
 185 void putback_lru_page(struct page *page);
 186 void folio_putback_lru(struct folio *folio);
 187 extern void reclaim_throttle(pg_data_t *pgdat, enum vmscan_throttle_state reason);
 188
 189 /*
 190  * in mm/rmap.c:
 191  */
 192 pmd_t *mm_find_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address);
 193
 194 /*
 195  * in mm/page_alloc.c
 196  */
 197
 198 /*
 199  * Structure for holding the mostly immutable allocation parameters passed
 200  * between functions involved in allocations, including the alloc_pages*
 201  * family of functions.
 202  *
 203  * nodemask, migratetype and highest_zoneidx are initialized only once in
 204  * __alloc_pages() and then never change.
 205  *
 206  * zonelist, preferred_zone and highest_zoneidx are set first in
 207  * __alloc_pages() for the fast path, and might be later changed
 208  * in __alloc_pages_slowpath(). All other functions pass the whole structure
 209  * by a const pointer.
 210  */
 211 struct alloc_context {
 212         struct zonelist *zonelist;
 213         nodemask_t *nodemask;
 214         struct zoneref *preferred_zoneref;
 215         int migratetype;
 216
 217         /*
 218          * highest_zoneidx represents highest usable zone index of
 219          * the allocation request. Due to the nature of the zone,
 220          * memory on lower zone than the highest_zoneidx will be
 221          * protected by lowmem_reserve[highest_zoneidx].
 222          *
 223          * highest_zoneidx is also used by reclaim/compaction to limit
 224          * the target zone since higher zone than this index cannot be
 225          * usable for this allocation request.
 226          */
 227         enum zone_type highest_zoneidx;
 228         bool spread_dirty_pages;
 229 };
 230
 231 /*
 232  * This function returns the order of a free page in the buddy system. In
 233  * general, page_zone(page)->lock must be held by the caller to prevent the
 234  * page from being allocated in parallel and returning garbage as the order.
 235  * If a caller does not hold page_zone(page)->lock, it must guarantee that the
 236  * page cannot be allocated or merged in parallel. Alternatively, it must
 237  * handle invalid values gracefully, and use buddy_order_unsafe() below.
 238  */
 239 static inline unsigned int buddy_order(struct page *page)
 240 {
 241         /* PageBuddy() must be checked by the caller */
 242         return page_private(page);
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Like buddy_order(), but for callers who cannot afford to hold the zone lock.
 247  * PageBuddy() should be checked first by the caller to minimize race window,
 248  * and invalid values must be handled gracefully.
 249  *
 250  * READ_ONCE is used so that if the caller assigns the result into a local
 251  * variable and e.g. tests it for valid range before using, the compiler cannot
 252  * decide to remove the variable and inline the page_private(page) multiple
 253  * times, potentially observing different values in the tests and the actual
 254  * use of the result.
 255  */
 256 #define buddy_order_unsafe(page)        READ_ONCE(page_private(page))
 257
 258 /*
 259  * This function checks whether a page is free && is the buddy
 260  * we can coalesce a page and its buddy if
 261  * (a) the buddy is not in a hole (check before calling!) &&
 262  * (b) the buddy is in the buddy system &&
 263  * (c) a page and its buddy have the same order &&
 264  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
 265  *
 266  * For recording whether a page is in the buddy system, we set PageBuddy.
 267  * Setting, clearing, and testing PageBuddy is serialized by zone->lock.
 268  *
 269  * For recording page's order, we use page_private(page).
 270  */
 271 static inline bool page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
 272                                  unsigned int order)
 273 {
 274         if (!page_is_guard(buddy) && !PageBuddy(buddy))
 275                 return false;
 276
 277         if (buddy_order(buddy) != order)
 278                 return false;
 279
 280         /*
 281          * zone check is done late to avoid uselessly calculating
 282          * zone/node ids for pages that could never merge.
 283          */
 284         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
 285                 return false;
 286
 287         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(buddy) != 0, buddy);
 288
 289         return true;
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
 294  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
 295  *
 296  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
 297  * the following equation:
 298  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
 299  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
 300  * 1 buddy is #10:
 301  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
 302  *
 303  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
 304  * satisfies the following equation:
 305  *     P = B & ~(1 << O)
 306  *
 307  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
 308  */
 309 static inline unsigned long
 310 __find_buddy_pfn(unsigned long page_pfn, unsigned int order)
 311 {
 312         return page_pfn ^ (1 << order);
 313 }
 314
 315 /*
 316  * Find the buddy of @page and validate it.
 317  * @page: The input page
 318  * @pfn: The pfn of the page, it saves a call to page_to_pfn() when the
 319  *       function is used in the performance-critical __free_one_page().
 320  * @order: The order of the page
 321  * @buddy_pfn: The output pointer to the buddy pfn, it also saves a call to
 322  *             page_to_pfn().
 323  *
 324  * The found buddy can be a non PageBuddy, out of @page's zone, or its order is
 325  * not the same as @page. The validation is necessary before use it.
 326  *
 327  * Return: the found buddy page or NULL if not found.
 328  */
 329 static inline struct page *find_buddy_page_pfn(struct page *page,
 330                         unsigned long pfn, unsigned int order, unsigned long *buddy_pfn)
 331 {
 332         unsigned long __buddy_pfn = __find_buddy_pfn(pfn, order);
 333         struct page *buddy;
 334
 335         buddy = page + (__buddy_pfn - pfn);
 336         if (buddy_pfn)
 337                 *buddy_pfn = __buddy_pfn;
 338
 339         if (page_is_buddy(page, buddy, order))
 340                 return buddy;
 341         return NULL;
 342 }
 343
 344 extern struct page *__pageblock_pfn_to_page(unsigned long start_pfn,
 345                                 unsigned long end_pfn, struct zone *zone);
 346
 347 static inline struct page *pageblock_pfn_to_page(unsigned long start_pfn,
 348                                 unsigned long end_pfn, struct zone *zone)
 349 {
 350         if (zone->contiguous)
 351                 return pfn_to_page(start_pfn);
 352
 353         return __pageblock_pfn_to_page(start_pfn, end_pfn, zone);
 354 }
 355
 356 extern int __isolate_free_page(struct page *page, unsigned int order);
 357 extern void __putback_isolated_page(struct page *page, unsigned int order,
 358                                     int mt);
 359 extern void memblock_free_pages(struct page *page, unsigned long pfn,
 360                                         unsigned int order);
 361 extern void __free_pages_core(struct page *page, unsigned int order);
 362 extern void prep_compound_page(struct page *page, unsigned int order);
 363 extern void post_alloc_hook(struct page *page, unsigned int order,
 364                                         gfp_t gfp_flags);
 365 extern int user_min_free_kbytes;
 366
 367 extern void free_unref_page(struct page *page, unsigned int order);
 368 extern void free_unref_page_list(struct list_head *list);
 369
 370 extern void zone_pcp_reset(struct zone *zone);
 371 extern void zone_pcp_disable(struct zone *zone);
 372 extern void zone_pcp_enable(struct zone *zone);
 373
 374 extern void *memmap_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align,
 375                           phys_addr_t min_addr,
 376                           int nid, bool exact_nid);
 377
 378 int split_free_page(struct page *free_page,
 379                         unsigned int order, unsigned long split_pfn_offset);
 380
 381 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
 382
 383 /*
 384  * in mm/compaction.c
 385  */
 386 /*
 387  * compact_control is used to track pages being migrated and the free pages
 388  * they are being migrated to during memory compaction. The free_pfn starts
 389  * at the end of a zone and migrate_pfn begins at the start. Movable pages
 390  * are moved to the end of a zone during a compaction run and the run
 391  * completes when free_pfn <= migrate_pfn
 392  */
 393 struct compact_control {
 394         struct list_head freepages;     /* List of free pages to migrate to */
 395         struct list_head migratepages;  /* List of pages being migrated */
 396         unsigned int nr_freepages;      /* Number of isolated free pages */
 397         unsigned int nr_migratepages;   /* Number of pages to migrate */
 398         unsigned long free_pfn;         /* isolate_freepages search base */
 399         /*
 400          * Acts as an in/out parameter to page isolation for migration.
 401          * isolate_migratepages uses it as a search base.
 402          * isolate_migratepages_block will update the value to the next pfn
 403          * after the last isolated one.
 404          */
 405         unsigned long migrate_pfn;
 406         unsigned long fast_start_pfn;   /* a pfn to start linear scan from */
 407         struct zone *zone;
 408         unsigned long total_migrate_scanned;
 409         unsigned long total_free_scanned;
 410         unsigned short fast_search_fail;/* failures to use free list searches */
 411         short search_order;             /* order to start a fast search at */
 412         const gfp_t gfp_mask;           /* gfp mask of a direct compactor */
 413         int order;                      /* order a direct compactor needs */
 414         int migratetype;                /* migratetype of direct compactor */
 415         const unsigned int alloc_flags; /* alloc flags of a direct compactor */
 416         const int highest_zoneidx;      /* zone index of a direct compactor */
 417         enum migrate_mode mode;         /* Async or sync migration mode */
 418         bool ignore_skip_hint;          /* Scan blocks even if marked skip */
 419         bool no_set_skip_hint;          /* Don't mark blocks for skipping */
 420         bool ignore_block_suitable;     /* Scan blocks considered unsuitable */
 421         bool direct_compaction;         /* False from kcompactd or /proc/... */
 422         bool proactive_compaction;      /* kcompactd proactive compaction */
 423         bool whole_zone;                /* Whole zone should/has been scanned */
 424         bool contended;                 /* Signal lock contention */
 425         bool rescan;                    /* Rescanning the same pageblock */
 426         bool alloc_contig;              /* alloc_contig_range allocation */
 427 };
 428
 429 /*
 430  * Used in direct compaction when a page should be taken from the freelists
 431  * immediately when one is created during the free path.
 432  */
 433 struct capture_control {
 434         struct compact_control *cc;
 435         struct page *page;
 436 };
 437
 438 unsigned long
 439 isolate_freepages_range(struct compact_control *cc,
 440                         unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn);
 441 int
 442 isolate_migratepages_range(struct compact_control *cc,
 443                            unsigned long low_pfn, unsigned long end_pfn);
 444
 445 int __alloc_contig_migrate_range(struct compact_control *cc,
 446                                         unsigned long start, unsigned long end);
 447 #endif
 448 int find_suitable_fallback(struct free_area *area, unsigned int order,
 449                         int migratetype, bool only_stealable, bool *can_steal);
 450
 451 /*
 452  * These three helpers classifies VMAs for virtual memory accounting.
 453  */
 454
 455 /*
 456  * Executable code area - executable, not writable, not stack
 457  */
 458 static inline bool is_exec_mapping(vm_flags_t flags)
 459 {
 460         return (flags & (VM_EXEC | VM_WRITE | VM_STACK)) == VM_EXEC;
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Stack area - automatically grows in one direction
 465  *
 466  * VM_GROWSUP / VM_GROWSDOWN VMAs are always private anonymous:
 467  * do_mmap() forbids all other combinations.
 468  */
 469 static inline bool is_stack_mapping(vm_flags_t flags)
 470 {
 471         return (flags & VM_STACK) == VM_STACK;
 472 }
 473
 474 /*
 475  * Data area - private, writable, not stack
 476  */
 477 static inline bool is_data_mapping(vm_flags_t flags)
 478 {
 479         return (flags & (VM_WRITE | VM_SHARED | VM_STACK)) == VM_WRITE;
 480 }
 481
 482 /* mm/util.c */
 483 struct anon_vma *folio_anon_vma(struct folio *folio);
 484
 485 #ifdef CONFIG_MMU
 486 void unmap_mapping_folio(struct folio *folio);
 487 extern long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
 488                 unsigned long start, unsigned long end, int *locked);
 489 extern long faultin_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
 490                                    unsigned long start, unsigned long end,
 491                                    bool write, int *locked);
 492 extern int mlock_future_check(struct mm_struct *mm, unsigned long flags,
 493                               unsigned long len);
 494 /*
 495  * mlock_vma_page() and munlock_vma_page():
 496  * should be called with vma's mmap_lock held for read or write,
 497  * under page table lock for the pte/pmd being added or removed.
 498  *
 499  * mlock is usually called at the end of page_add_*_rmap(),
 500  * munlock at the end of page_remove_rmap(); but new anon
 501  * pages are managed by lru_cache_add_inactive_or_unevictable()
 502  * calling mlock_new_page().
 503  *
 504  * @compound is used to include pmd mappings of THPs, but filter out
 505  * pte mappings of THPs, which cannot be consistently counted: a pte
 506  * mapping of the THP head cannot be distinguished by the page alone.
 507  */
 508 void mlock_folio(struct folio *folio);
 509 static inline void mlock_vma_folio(struct folio *folio,
 510                         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
 511 {
 512         /*
 513          * The VM_SPECIAL check here serves two purposes.
 514          * 1) VM_IO check prevents migration from double-counting during mlock.
 515          * 2) Although mmap_region() and mlock_fixup() take care that VM_LOCKED
 516          *    is never left set on a VM_SPECIAL vma, there is an interval while
 517          *    file->f_op->mmap() is using vm_insert_page(s), when VM_LOCKED may
 518          *    still be set while VM_SPECIAL bits are added: so ignore it then.
 519          */
 520         if (unlikely((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_SPECIAL)) == VM_LOCKED) &&
 521             (compound || !folio_test_large(folio)))
 522                 mlock_folio(folio);
 523 }
 524
 525 static inline void mlock_vma_page(struct page *page,
 526                         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
 527 {
 528         mlock_vma_folio(page_folio(page), vma, compound);
 529 }
 530
 531 void munlock_page(struct page *page);
 532 static inline void munlock_vma_page(struct page *page,
 533                         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
 534 {
 535         if (unlikely(vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
 536             (compound || !PageTransCompound(page)))
 537                 munlock_page(page);
 538 }
 539 void mlock_new_page(struct page *page);
 540 bool need_mlock_page_drain(int cpu);
 541 void mlock_page_drain_local(void);
 542 void mlock_page_drain_remote(int cpu);
 543
 544 extern pmd_t maybe_pmd_mkwrite(pmd_t pmd, struct vm_area_struct *vma);
 545
 546 /*
 547  * Return the start of user virtual address at the specific offset within
 548  * a vma.
 549  */
 550 static inline unsigned long
 551 vma_pgoff_address(pgoff_t pgoff, unsigned long nr_pages,
 552                   struct vm_area_struct *vma)
 553 {
 554         unsigned long address;
 555
 556         if (pgoff >= vma->vm_pgoff) {
 557                 address = vma->vm_start +
 558                         ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 559                 /* Check for address beyond vma (or wrapped through 0?) */
 560                 if (address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)
 561                         address = -EFAULT;
 562         } else if (pgoff + nr_pages - 1 >= vma->vm_pgoff) {
 563                 /* Test above avoids possibility of wrap to 0 on 32-bit */
 564                 address = vma->vm_start;
 565         } else {
 566                 address = -EFAULT;
 567         }
 568         return address;
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Return the start of user virtual address of a page within a vma.
 573  * Returns -EFAULT if all of the page is outside the range of vma.
 574  * If page is a compound head, the entire compound page is considered.
 575  */
 576 static inline unsigned long
 577 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 578 {
 579         VM_BUG_ON_PAGE(PageKsm(page), page);    /* KSM page->index unusable */
 580         return vma_pgoff_address(page_to_pgoff(page), compound_nr(page), vma);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Then at what user virtual address will none of the range be found in vma?
 585  * Assumes that vma_address() already returned a good starting address.
 586  */
 587 static inline unsigned long vma_address_end(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
 588 {
 589         struct vm_area_struct *vma = pvmw->vma;
 590         pgoff_t pgoff;
 591         unsigned long address;
 592
 593         /* Common case, plus ->pgoff is invalid for KSM */
 594         if (pvmw->nr_pages == 1)
 595                 return pvmw->address + PAGE_SIZE;
 596
 597         pgoff = pvmw->pgoff + pvmw->nr_pages;
 598         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 599         /* Check for address beyond vma (or wrapped through 0?) */
 600         if (address < vma->vm_start || address > vma->vm_end)
 601                 address = vma->vm_end;
 602         return address;
 603 }
 604
 605 static inline struct file *maybe_unlock_mmap_for_io(struct vm_fault *vmf,
 606                                                     struct file *fpin)
 607 {
 608         int flags = vmf->flags;
 609
 610         if (fpin)
 611                 return fpin;
 612
 613         /*
 614          * FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT means we don't want to wait on page locks or
 615          * anything, so we only pin the file and drop the mmap_lock if only
 616          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY is set, while this is the first attempt.
 617          */
 618         if (fault_flag_allow_retry_first(flags) &&
 619             !(flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) {
 620                 fpin = get_file(vmf->vma->vm_file);
 621                 mmap_read_unlock(vmf->vma->vm_mm);
 622         }
 623         return fpin;
 624 }
 625 #else /* !CONFIG_MMU */
 626 static inline void unmap_mapping_folio(struct folio *folio) { }
 627 static inline void mlock_vma_page(struct page *page,
 628                         struct vm_area_struct *vma, bool compound) { }
 629 static inline void munlock_vma_page(struct page *page,
 630                         struct vm_area_struct *vma, bool compound) { }
 631 static inline void mlock_new_page(struct page *page) { }
 632 static inline bool need_mlock_page_drain(int cpu) { return false; }
 633 static inline void mlock_page_drain_local(void) { }
 634 static inline void mlock_page_drain_remote(int cpu) { }
 635 static inline void vunmap_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end)
 636 {
 637 }
 638 #endif /* !CONFIG_MMU */
 639
 640 /* Memory initialisation debug and verification */
 641 enum mminit_level {
 642         MMINIT_WARNING,
 643         MMINIT_VERIFY,
 644         MMINIT_TRACE
 645 };
 646
 647 #ifdef CONFIG_DEBUG_MEMORY_INIT
 648
 649 extern int mminit_loglevel;
 650
 651 #define mminit_dprintk(level, prefix, fmt, arg...) \
 652 do { \
 653         if (level < mminit_loglevel) { \
 654                 if (level <= MMINIT_WARNING) \
 655                         pr_warn("mminit::" prefix " " fmt, ##arg);      \
 656                 else \
 657                         printk(KERN_DEBUG "mminit::" prefix " " fmt, ##arg); \
 658         } \
 659 } while (0)
 660
 661 extern void mminit_verify_pageflags_layout(void);
 662 extern void mminit_verify_zonelist(void);
 663 #else
 664
 665 static inline void mminit_dprintk(enum mminit_level level,
 666                                 const char *prefix, const char *fmt, ...)
 667 {
 668 }
 669
 670 static inline void mminit_verify_pageflags_layout(void)
 671 {
 672 }
 673
 674 static inline void mminit_verify_zonelist(void)
 675 {
 676 }
 677 #endif /* CONFIG_DEBUG_MEMORY_INIT */
 678
 679 #define NODE_RECLAIM_NOSCAN     -2
 680 #define NODE_RECLAIM_FULL       -1
 681 #define NODE_RECLAIM_SOME       0
 682 #define NODE_RECLAIM_SUCCESS    1
 683
 684 #ifdef CONFIG_NUMA
 685 extern int node_reclaim(struct pglist_data *, gfp_t, unsigned int);
 686 extern int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask);
 687 #else
 688 static inline int node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t mask,
 689                                 unsigned int order)
 690 {
 691         return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
 692 }
 693 static inline int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
 694 {
 695         return NUMA_NO_NODE;
 696 }
 697 #endif
 698
 699 /*
 700  * mm/memory-failure.c
 701  */
 702 extern int hwpoison_filter(struct page *p);
 703
 704 extern u32 hwpoison_filter_dev_major;
 705 extern u32 hwpoison_filter_dev_minor;
 706 extern u64 hwpoison_filter_flags_mask;
 707 extern u64 hwpoison_filter_flags_value;
 708 extern u64 hwpoison_filter_memcg;
 709 extern u32 hwpoison_filter_enable;
 710
 711 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 712 void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages);
 713 #else
 714 static inline void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages)
 715 {
 716 }
 717 #endif
 718
 719 extern unsigned long  __must_check vm_mmap_pgoff(struct file *, unsigned long,
 720         unsigned long, unsigned long,
 721         unsigned long, unsigned long);
 722
 723 extern void set_pageblock_order(void);
 724 unsigned int reclaim_clean_pages_from_list(struct zone *zone,
 725                                             struct list_head *page_list);
 726 /* The ALLOC_WMARK bits are used as an index to zone->watermark */
 727 #define ALLOC_WMARK_MIN         WMARK_MIN
 728 #define ALLOC_WMARK_LOW         WMARK_LOW
 729 #define ALLOC_WMARK_HIGH        WMARK_HIGH
 730 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x04 /* don't check watermarks at all */
 731
 732 /* Mask to get the watermark bits */
 733 #define ALLOC_WMARK_MASK        (ALLOC_NO_WATERMARKS-1)
 734
 735 /*
 736  * Only MMU archs have async oom victim reclaim - aka oom_reaper so we
 737  * cannot assume a reduced access to memory reserves is sufficient for
 738  * !MMU
 739  */
 740 #ifdef CONFIG_MMU
 741 #define ALLOC_OOM               0x08
 742 #else
 743 #define ALLOC_OOM               ALLOC_NO_WATERMARKS
 744 #endif
 745
 746 #define ALLOC_HARDER             0x10 /* try to alloc harder */
 747 #define ALLOC_HIGH               0x20 /* __GFP_HIGH set */
 748 #define ALLOC_CPUSET             0x40 /* check for correct cpuset */
 749 #define ALLOC_CMA                0x80 /* allow allocations from CMA areas */
 750 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
 751 #define ALLOC_NOFRAGMENT        0x100 /* avoid mixing pageblock types */
 752 #else
 753 #define ALLOC_NOFRAGMENT          0x0
 754 #endif
 755 #define ALLOC_KSWAPD            0x800 /* allow waking of kswapd, __GFP_KSWAPD_RECLAIM set */
 756
 757 enum ttu_flags;
 758 struct tlbflush_unmap_batch;
 759
 760
 761 /*
 762  * only for MM internal work items which do not depend on
 763  * any allocations or locks which might depend on allocations
 764  */
 765 extern struct workqueue_struct *mm_percpu_wq;
 766
 767 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
 768 void try_to_unmap_flush(void);
 769 void try_to_unmap_flush_dirty(void);
 770 void flush_tlb_batched_pending(struct mm_struct *mm);
 771 #else
 772 static inline void try_to_unmap_flush(void)
 773 {
 774 }
 775 static inline void try_to_unmap_flush_dirty(void)
 776 {
 777 }
 778 static inline void flush_tlb_batched_pending(struct mm_struct *mm)
 779 {
 780 }
 781 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
 782
 783 extern const struct trace_print_flags pageflag_names[];
 784 extern const struct trace_print_flags vmaflag_names[];
 785 extern const struct trace_print_flags gfpflag_names[];
 786
 787 static inline bool is_migrate_highatomic(enum migratetype migratetype)
 788 {
 789         return migratetype == MIGRATE_HIGHATOMIC;
 790 }
 791
 792 static inline bool is_migrate_highatomic_page(struct page *page)
 793 {
 794         return get_pageblock_migratetype(page) == MIGRATE_HIGHATOMIC;
 795 }
 796
 797 void setup_zone_pageset(struct zone *zone);
 798
 799 struct migration_target_control {
 800         int nid;                /* preferred node id */
 801         nodemask_t *nmask;
 802         gfp_t gfp_mask;
 803 };
 804
 805 /*
 806  * mm/vmalloc.c
 807  */
 808 #ifdef CONFIG_MMU
 809 int vmap_pages_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long end,
 810                 pgprot_t prot, struct page **pages, unsigned int page_shift);
 811 #else
 812 static inline
 813 int vmap_pages_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long end,
 814                 pgprot_t prot, struct page **pages, unsigned int page_shift)
 815 {
 816         return -EINVAL;
 817 }
 818 #endif
 819
 820 int __vmap_pages_range_noflush(unsigned long addr, unsigned long end,
 821                                pgprot_t prot, struct page **pages,
 822                                unsigned int page_shift);
 823
 824 void vunmap_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end);
 825
 826 void __vunmap_range_noflush(unsigned long start, unsigned long end);
 827
 828 int numa_migrate_prep(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
 829                       unsigned long addr, int page_nid, int *flags);
 830
 831 void free_zone_device_page(struct page *page);
 832 int migrate_device_coherent_page(struct page *page);
 833
 834 /*
 835  * mm/gup.c
 836  */
 837 struct folio *try_grab_folio(struct page *page, int refs, unsigned int flags);
 838
 839 extern bool mirrored_kernelcore;
 840
 841 static inline bool vma_soft_dirty_enabled(struct vm_area_struct *vma)
 842 {
 843         /*
 844          * NOTE: we must check this before VM_SOFTDIRTY on soft-dirty
 845          * enablements, because when without soft-dirty being compiled in,
 846          * VM_SOFTDIRTY is defined as 0x0, then !(vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
 847          * will be constantly true.
 848          */
 849         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY))
 850                 return false;
 851
 852         /*
 853          * Soft-dirty is kind of special: its tracking is enabled when the
 854          * vma flags not set.
 855          */
 856         return !(vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY);
 857 }
 858
 859 #endif  /* __MM_INTERNAL_H */