mm/page_isolation.c

   1 /*
   2  * linux/mm/page_isolation.c
   3  */
   4
   5 #include <linux/mm.h>
   6 #include <linux/page-isolation.h>
   7 #include <linux/pageblock-flags.h>
   8 #include <linux/memory.h>
   9 #include "internal.h"
  10
  11 int set_migratetype_isolate(struct page *page)
  12 {
  13         struct zone *zone;
  14         unsigned long flags, pfn;
  15         struct memory_isolate_notify arg;
  16         int notifier_ret;
  17         int ret = -EBUSY;
  18
  19         zone = page_zone(page);
  20
  21         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
  22
  23         pfn = page_to_pfn(page);
  24         arg.start_pfn = pfn;
  25         arg.nr_pages = pageblock_nr_pages;
  26         arg.pages_found = 0;
  27
  28         /*
  29          * It may be possible to isolate a pageblock even if the
  30          * migratetype is not MIGRATE_MOVABLE. The memory isolation
  31          * notifier chain is used by balloon drivers to return the
  32          * number of pages in a range that are held by the balloon
  33          * driver to shrink memory. If all the pages are accounted for
  34          * by balloons, are free, or on the LRU, isolation can continue.
  35          * Later, for example, when memory hotplug notifier runs, these
  36          * pages reported as "can be isolated" should be isolated(freed)
  37          * by the balloon driver through the memory notifier chain.
  38          */
  39         notifier_ret = memory_isolate_notify(MEM_ISOLATE_COUNT, &arg);
  40         notifier_ret = notifier_to_errno(notifier_ret);
  41         if (notifier_ret)
  42                 goto out;
  43         /*
  44          * FIXME: Now, memory hotplug doesn't call shrink_slab() by itself.
  45          * We just check MOVABLE pages.
  46          */
  47         if (!has_unmovable_pages(zone, page, arg.pages_found))
  48                 ret = 0;
  49
  50         /*
  51          * immobile means "not-on-lru" paes. If immobile is larger than
  52          * removable-by-driver pages reported by notifier, we'll fail.
  53          */
  54
  55 out:
  56         if (!ret) {
  57                 set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
  58                 move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE);
  59         }
  60
  61         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
  62         if (!ret)
  63                 drain_all_pages();
  64         return ret;
  65 }
  66
  67 void unset_migratetype_isolate(struct page *page, unsigned migratetype)
  68 {
  69         struct zone *zone;
  70         unsigned long flags;
  71         zone = page_zone(page);
  72         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
  73         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
  74                 goto out;
  75         set_pageblock_migratetype(page, migratetype);
  76         move_freepages_block(zone, page, migratetype);
  77 out:
  78         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
  79 }
  80
  81 static inline struct page *
  82 __first_valid_page(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
  83 {
  84         int i;
  85         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
  86                 if (pfn_valid_within(pfn + i))
  87                         break;
  88         if (unlikely(i == nr_pages))
  89                 return NULL;
  90         return pfn_to_page(pfn + i);
  91 }
  92
  93 /*
  94  * start_isolate_page_range() -- make page-allocation-type of range of pages
  95  * to be MIGRATE_ISOLATE.
  96  * @start_pfn: The lower PFN of the range to be isolated.
  97  * @end_pfn: The upper PFN of the range to be isolated.
  98  * @migratetype: migrate type to set in error recovery.
  99  *
 100  * Making page-allocation-type to be MIGRATE_ISOLATE means free pages in
 101  * the range will never be allocated. Any free pages and pages freed in the
 102  * future will not be allocated again.
 103  *
 104  * start_pfn/end_pfn must be aligned to pageblock_order.
 105  * Returns 0 on success and -EBUSY if any part of range cannot be isolated.
 106  */
 107 int start_isolate_page_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 108                              unsigned migratetype)
 109 {
 110         unsigned long pfn;
 111         unsigned long undo_pfn;
 112         struct page *page;
 113
 114         BUG_ON((start_pfn) & (pageblock_nr_pages - 1));
 115         BUG_ON((end_pfn) & (pageblock_nr_pages - 1));
 116
 117         for (pfn = start_pfn;
 118              pfn < end_pfn;
 119              pfn += pageblock_nr_pages) {
 120                 page = __first_valid_page(pfn, pageblock_nr_pages);
 121                 if (page && set_migratetype_isolate(page)) {
 122                         undo_pfn = pfn;
 123                         goto undo;
 124                 }
 125         }
 126         return 0;
 127 undo:
 128         for (pfn = start_pfn;
 129              pfn < undo_pfn;
 130              pfn += pageblock_nr_pages)
 131                 unset_migratetype_isolate(pfn_to_page(pfn), migratetype);
 132
 133         return -EBUSY;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Make isolated pages available again.
 138  */
 139 int undo_isolate_page_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
 140                             unsigned migratetype)
 141 {
 142         unsigned long pfn;
 143         struct page *page;
 144         BUG_ON((start_pfn) & (pageblock_nr_pages - 1));
 145         BUG_ON((end_pfn) & (pageblock_nr_pages - 1));
 146         for (pfn = start_pfn;
 147              pfn < end_pfn;
 148              pfn += pageblock_nr_pages) {
 149                 page = __first_valid_page(pfn, pageblock_nr_pages);
 150                 if (!page || get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
 151                         continue;
 152                 unset_migratetype_isolate(page, migratetype);
 153         }
 154         return 0;
 155 }
 156 /*
 157  * Test all pages in the range is free(means isolated) or not.
 158  * all pages in [start_pfn...end_pfn) must be in the same zone.
 159  * zone->lock must be held before call this.
 160  *
 161  * Returns 1 if all pages in the range are isolated.
 162  */
 163 static int
 164 __test_page_isolated_in_pageblock(unsigned long pfn, unsigned long end_pfn)
 165 {
 166         struct page *page;
 167
 168         while (pfn < end_pfn) {
 169                 if (!pfn_valid_within(pfn)) {
 170                         pfn++;
 171                         continue;
 172                 }
 173                 page = pfn_to_page(pfn);
 174                 if (PageBuddy(page))
 175                         pfn += 1 << page_order(page);
 176                 else if (page_count(page) == 0 &&
 177                                 page_private(page) == MIGRATE_ISOLATE)
 178                         pfn += 1;
 179                 else
 180                         break;
 181         }
 182         if (pfn < end_pfn)
 183                 return 0;
 184         return 1;
 185 }
 186
 187 int test_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 188 {
 189         unsigned long pfn, flags;
 190         struct page *page;
 191         struct zone *zone;
 192         int ret;
 193
 194         /*
 195          * Note: pageblock_nr_page != MAX_ORDER. Then, chunks of free page
 196          * is not aligned to pageblock_nr_pages.
 197          * Then we just check pagetype fist.
 198          */
 199         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
 200                 page = __first_valid_page(pfn, pageblock_nr_pages);
 201                 if (page && get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
 202                         break;
 203         }
 204         page = __first_valid_page(start_pfn, end_pfn - start_pfn);
 205         if ((pfn < end_pfn) || !page)
 206                 return -EBUSY;
 207         /* Check all pages are free or Marked as ISOLATED */
 208         zone = page_zone(page);
 209         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
 210         ret = __test_page_isolated_in_pageblock(start_pfn, end_pfn);
 211         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
 212         return ret ? 0 : -EBUSY;
 213 }