proc: export idle flag via kpageflags

As noted by Minchan, a benefit of reading idle flag from /proc/kpageflags
is that one can easily filter dirty and/or unevictable pages while
estimating the size of unused memory.

Note that idle flag read from /proc/kpageflags may be stale in case the
page was accessed via a PTE, because it would be too costly to iterate
over all page mappings on each /proc/kpageflags read to provide an
up-to-date value.  To make sure the flag is up-to-date one has to read
/sys/kernel/mm/page_idle/bitmap first.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: introduce idle page tracking

Knowing the portion of memory that is not used by a certain application or
memory cgroup (idle memory) can be useful for partitioning the system
efficiently, e.g.  by setting memory cgroup limits appropriately.
Currently, the only means to estimate the amount of idle memory provided
by the kernel is /proc/PID/{clear_refs,smaps}: the user can clear the
access bit for all pages mapped to a particular process by writing 1 to
clear_refs, wait for some time, and then count smaps:Referenced.  However,
this method has two serious shortcomings:

 - it does not count unmapped file pages
 - it affects the reclaimer logic

To overcome these drawbacks, this patch introduces two new page flags,
Idle and Young, and a new sysfs file, /sys/kernel/mm/page_idle/bitmap.
A page's Idle flag can only be set from userspace by setting bit in
/sys/kernel/mm/page_idle/bitmap at the offset corresponding to the page,
and it is cleared whenever the page is accessed either through page tables
(it is cleared in page_referenced() in this case) or using the read(2)
system call (mark_page_accessed()). Thus by setting the Idle flag for
pages of a particular workload, which can be found e.g.  by reading
/proc/PID/pagemap, waiting for some time to let the workload access its
working set, and then reading the bitmap file, one can estimate the amount
of pages that are not used by the workload.

The Young page flag is used to avoid interference with the memory
reclaimer.  A page's Young flag is set whenever the Access bit of a page
table entry pointing to the page is cleared by writing to the bitmap file.
If page_referenced() is called on a Young page, it will add 1 to its
return value, therefore concealing the fact that the Access bit was
cleared.

Note, since there is no room for extra page flags on 32 bit, this feature
uses extended page flags when compiled on 32 bit.

[akpm@linux-foundation.org: fix build]
[akpm@linux-foundation.org: kpageidle requires an MMU]
[akpm@linux-foundation.org: decouple from page-flags rework]
Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mmu-notifier: add clear_young callback

In the scope of the idle memory tracking feature, which is introduced by
the following patch, we need to clear the referenced/accessed bit not only
in primary, but also in secondary ptes.  The latter is required in order
to estimate wss of KVM VMs.  At the same time we want to avoid flushing
tlb, because it is quite expensive and it won't really affect the final
result.

Currently, there is no function for clearing pte young bit that would meet
our requirements, so this patch introduces one.  To achieve that we have
to add a new mmu-notifier callback, clear_young, since there is no method
for testing-and-clearing a secondary pte w/o flushing tlb.  The new method
is not mandatory and currently only implemented by KVM.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Acked-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

proc: add kpagecgroup file

/proc/kpagecgroup contains a 64-bit inode number of the memory cgroup each
page is charged to, indexed by PFN.  Having this information is useful for
estimating a cgroup working set size.

The file is present if CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR && CONFIG_MEMCG.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

memcg: zap try_get_mem_cgroup_from_page

It is only used in mem_cgroup_try_charge, so fold it in and zap it.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

hwpoison: use page_cgroup_ino for filtering by memcg

Hwpoison allows to filter pages by memory cgroup ino.  Currently, it
calls try_get_mem_cgroup_from_page to obtain the cgroup from a page and
then its ino using cgroup_ino, but now we have a helper method for
that, page_cgroup_ino, so use it instead.

This patch also loosens the hwpoison memcg filter dependency rules - it
makes it depend on CONFIG_MEMCG instead of CONFIG_MEMCG_SWAP, because
hwpoison memcg filter does not require anything (nor it used to) from
CONFIG_MEMCG_SWAP side.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

memcg: add page_cgroup_ino helper

This patchset introduces a new user API for tracking user memory pages
that have not been used for a given period of time.  The purpose of this
is to provide the userspace with the means of tracking a workload's
working set, i.e.  the set of pages that are actively used by the
workload.  Knowing the working set size can be useful for partitioning the
system more efficiently, e.g.  by tuning memory cgroup limits
appropriately, or for job placement within a compute cluster.

==== USE CASES ====

The unified cgroup hierarchy has memory.low and memory.high knobs, which
are defined as the low and high boundaries for the workload working set
size.  However, the working set size of a workload may be unknown or
change in time.  With this patch set, one can periodically estimate the
amount of memory unused by each cgroup and tune their memory.low and
memory.high parameters accordingly, therefore optimizing the overall
memory utilization.

Another use case is balancing workloads within a compute cluster.  Knowing
how much memory is not really used by a workload unit may help take a more
optimal decision when considering migrating the unit to another node
within the cluster.

Also, as noted by Minchan, this would be useful for per-process reclaim
(https://lwn.net/Articles/545668/). With idle tracking, we could reclaim idle
pages only by smart user memory manager.

==== USER API ====

The user API consists of two new files:

 * /sys/kernel/mm/page_idle/bitmap.  This file implements a bitmap where each
   bit corresponds to a page, indexed by PFN. When the bit is set, the
   corresponding page is idle. A page is considered idle if it has not been
   accessed since it was marked idle. To mark a page idle one should set the
   bit corresponding to the page by writing to the file. A value written to the
   file is OR-ed with the current bitmap value. Only user memory pages can be
   marked idle, for other page types input is silently ignored. Writing to this
   file beyond max PFN results in the ENXIO error. Only available when
   CONFIG_IDLE_PAGE_TRACKING is set.

   This file can be used to estimate the amount of pages that are not
   used by a particular workload as follows:

   1. mark all pages of interest idle by setting corresponding bits in the
      /sys/kernel/mm/page_idle/bitmap
   2. wait until the workload accesses its working set
   3. read /sys/kernel/mm/page_idle/bitmap and count the number of bits set

 * /proc/kpagecgroup.  This file contains a 64-bit inode number of the
   memory cgroup each page is charged to, indexed by PFN. Only available when
   CONFIG_MEMCG is set.

   This file can be used to find all pages (including unmapped file pages)
   accounted to a particular cgroup. Using /sys/kernel/mm/page_idle/bitmap, one
   can then estimate the cgroup working set size.

For an example of using these files for estimating the amount of unused
memory pages per each memory cgroup, please see the script attached
below.

==== REASONING ====

The reason to introduce the new user API instead of using
/proc/PID/{clear_refs,smaps} is that the latter has two serious
drawbacks:

 - it does not count unmapped file pages
 - it affects the reclaimer logic

The new API attempts to overcome them both. For more details on how it
is achieved, please see the comment to patch 6.

==== PATCHSET STRUCTURE ====

The patch set is organized as follows:

 - patch 1 adds page_cgroup_ino() helper for the sake of
   /proc/kpagecgroup and patches 2-3 do related cleanup
 - patch 4 adds /proc/kpagecgroup, which reports cgroup ino each page is
   charged to
 - patch 5 introduces a new mmu notifier callback, clear_young, which is
   a lightweight version of clear_flush_young; it is used in patch 6
 - patch 6 implements the idle page tracking feature, including the
   userspace API, /sys/kernel/mm/page_idle/bitmap
 - patch 7 exports idle flag via /proc/kpageflags

==== SIMILAR WORKS ====

Originally, the patch for tracking idle memory was proposed back in 2011
by Michel Lespinasse (see http://lwn.net/Articles/459269/).  The main
difference between Michel's patch and this one is that Michel implemented
a kernel space daemon for estimating idle memory size per cgroup while
this patch only provides the userspace with the minimal API for doing the
job, leaving the rest up to the userspace.  However, they both share the
same idea of Idle/Young page flags to avoid affecting the reclaimer logic.

==== PERFORMANCE EVALUATION ====

SPECjvm2008 (https://www.spec.org/jvm2008/) was used to evaluate the
performance impact introduced by this patch set.  Three runs were carried
out:

 - base: kernel without the patch
 - patched: patched kernel, the feature is not used
 - patched-active: patched kernel, 1 minute-period daemon is used for
   tracking idle memory

For tracking idle memory, idlememstat utility was used:
https://github.com/locker/idlememstat

testcase            base            patched        patched-active

compiler       537.40 ( 0.00)%   532.26 (-0.96)%   538.31 ( 0.17)%
compress       305.47 ( 0.00)%   301.08 (-1.44)%   300.71 (-1.56)%
crypto         284.32 ( 0.00)%   282.21 (-0.74)%   284.87 ( 0.19)%
derby          411.05 ( 0.00)%   413.44 ( 0.58)%   412.07 ( 0.25)%
mpegaudio      189.96 ( 0.00)%   190.87 ( 0.48)%   189.42 (-0.28)%
scimark.large   46.85 ( 0.00)%    46.41 (-0.94)%    47.83 ( 2.09)%
scimark.small  412.91 ( 0.00)%   415.41 ( 0.61)%   421.17 ( 2.00)%
serial         204.23 ( 0.00)%   213.46 ( 4.52)%   203.17 (-0.52)%
startup         36.76 ( 0.00)%    35.49 (-3.45)%    35.64 (-3.05)%
sunflow        115.34 ( 0.00)%   115.08 (-0.23)%   117.37 ( 1.76)%
xml            620.55 ( 0.00)%   619.95 (-0.10)%   620.39 (-0.03)%

composite      211.50 ( 0.00)%   211.15 (-0.17)%   211.67 ( 0.08)%

time idlememstat:

17.20user 65.16system 2:15:23elapsed 1%CPU (0avgtext+0avgdata 8476maxresident)k
448inputs+40outputs (1major+36052minor)pagefaults 0swaps

==== SCRIPT FOR COUNTING IDLE PAGES PER CGROUP ====
#! /usr/bin/python
#

import os
import stat
import errno
import struct

CGROUP_MOUNT = "/sys/fs/cgroup/memory"
BUFSIZE = 8 * 1024  # must be multiple of 8

def get_hugepage_size():
    with open("/proc/meminfo", "r") as f:
        for s in f:
            k, v = s.split(":")
            if k == "Hugepagesize":
                return int(v.split()[0]) * 1024

PAGE_SIZE = os.sysconf("SC_PAGE_SIZE")
HUGEPAGE_SIZE = get_hugepage_size()

def set_idle():
    f = open("/sys/kernel/mm/page_idle/bitmap", "wb", BUFSIZE)
    while True:
        try:
            f.write(struct.pack("Q", pow(2, 64) - 1))
        except IOError as err:
            if err.errno == errno.ENXIO:
                break
            raise
    f.close()

def count_idle():
    f_flags = open("/proc/kpageflags", "rb", BUFSIZE)
    f_cgroup = open("/proc/kpagecgroup", "rb", BUFSIZE)

    with open("/sys/kernel/mm/page_idle/bitmap", "rb", BUFSIZE) as f:
        while f.read(BUFSIZE): pass  # update idle flag

    idlememsz = {}
    while True:
        s1, s2 = f_flags.read(8), f_cgroup.read(8)
        if not s1 or not s2:
            break

        flags, = struct.unpack('Q', s1)
        cgino, = struct.unpack('Q', s2)

        unevictable = (flags >> 18) & 1
        huge = (flags >> 22) & 1
        idle = (flags >> 25) & 1

        if idle and not unevictable:
            idlememsz[cgino] = idlememsz.get(cgino, 0) + \
                (HUGEPAGE_SIZE if huge else PAGE_SIZE)

    f_flags.close()
    f_cgroup.close()
    return idlememsz

if __name__ == "__main__":
    print "Setting the idle flag for each page..."
    set_idle()

    raw_input("Wait until the workload accesses its working set, "
              "then press Enter")

    print "Counting idle pages..."
    idlememsz = count_idle()

    for dir, subdirs, files in os.walk(CGROUP_MOUNT):
        ino = os.stat(dir)[stat.ST_INO]
        print dir + ": " + str(idlememsz.get(ino, 0) / 1024) + " kB"
==== END SCRIPT ====

This patch (of 8):

Add page_cgroup_ino() helper to memcg.

This function returns the inode number of the closest online ancestor of
the memory cgroup a page is charged to.  It is required for exporting
information about which page is charged to which cgroup to userspace,
which will be introduced by a following patch.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Reviewed-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Raghavendra K T <raghavendra.kt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zswap: update docs for runtime-changeable attributes

Change the Documentation/vm/zswap.txt doc to indicate that the "zpool" and
"compressor" params are now changeable at runtime.

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Cc: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Cc: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky.work@gmail.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zswap: change zpool/compressor at runtime

Update the zpool and compressor parameters to be changeable at runtime.
When changed, a new pool is created with the requested zpool/compressor,
and added as the current pool at the front of the pool list.  Previous
pools remain in the list only to remove existing compressed pages from.
The old pool(s) are removed once they become empty.

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Acked-by: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Cc: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky.work@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zswap: dynamic pool creation

Add dynamic creation of pools.  Move the static crypto compression per-cpu
transforms into each pool.  Add a pointer to zswap_entry to the pool it's
in.

This is required by the following patch which enables changing the zswap
zpool and compressor params at runtime.

[akpm@linux-foundation.org: fix merge snafus]
Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Acked-by: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Cc: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky.work@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zpool: add zpool_has_pool()

This series makes creation of the zpool and compressor dynamic, so that
they can be changed at runtime.  This makes using/configuring zswap
easier, as before this zswap had to be configured at boot time, using boot
params.

This uses a single list to track both the zpool and compressor together,
although Seth had mentioned an alternative which is to track the zpools
and compressors using separate lists.  In the most common case, only a
single zpool and single compressor, using one list is slightly simpler
than using two lists, and for the uncommon case of multiple zpools and/or
compressors, using one list is slightly less simple (and uses slightly
more memory, probably) than using two lists.

This patch (of 4):

Add zpool_has_pool() function, indicating if the specified type of zpool
is available (i.e.  zsmalloc or zbud).  This allows checking if a pool is
available, without actually trying to allocate it, similar to
crypto_has_alg().

This is used by a following patch to zswap that enables the dynamic
runtime creation of zswap zpools.

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Acked-by: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Cc: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky.work@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Merge tag 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/dledford/rdma

Pull inifiniband/rdma updates from Doug Ledford:
 "This is a fairly sizeable set of changes.  I've put them through a
  decent amount of testing prior to sending the pull request due to
  that.

  There are still a few fixups that I know are coming, but I wanted to
  go ahead and get the big, sizable chunk into your hands sooner rather
  than waiting for those last few fixups.

  Of note is the fact that this creates what is intended to be a
  temporary area in the drivers/staging tree specifically for some
  cleanups and additions that are coming for the RDMA stack.  We
  deprecated two drivers (ipath and amso1100) and are waiting to hear
  back if we can deprecate another one (ehca).  We also put Intel's new
  hfi1 driver into this area because it needs to be refactored and a
  transfer library created out of the factored out code, and then it and
  the qib driver and the soft-roce driver should all be modified to use
  that library.

  I expect drivers/staging/rdma to be around for three or four kernel
  releases and then to go away as all of the work is completed and final
  deletions of deprecated drivers are done.

  Summary of changes for 4.3:

   - Create drivers/staging/rdma
   - Move amso1100 driver to staging/rdma and schedule for deletion
   - Move ipath driver to staging/rdma and schedule for deletion
   - Add hfi1 driver to staging/rdma and set TODO for move to regular
     tree
   - Initial support for namespaces to be used on RDMA devices
   - Add RoCE GID table handling to the RDMA core caching code
   - Infrastructure to support handling of devices with differing read
     and write scatter gather capabilities
   - Various iSER updates
   - Kill off unsafe usage of global mr registrations
   - Update SRP driver
   - Misc  mlx4 driver updates
   - Support for the mr_alloc verb
   - Support for a netlink interface between kernel and user space cache
     daemon to speed path record queries and route resolution
   - Ininitial support for safe hot removal of verbs devices"

* tag 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dledford/rdma: (136 commits)
  IB/ipoib: Suppress warning for send only join failures
  IB/ipoib: Clean up send-only multicast joins
  IB/srp: Fix possible protection fault
  IB/core: Move SM class defines from ib_mad.h to ib_smi.h
  IB/core: Remove unnecessary defines from ib_mad.h
  IB/hfi1: Add PSM2 user space header to header_install
  IB/hfi1: Add CSRs for CONFIG_SDMA_VERBOSITY
  mlx5: Fix incorrect wc pkey_index assignment for GSI messages
  IB/mlx5: avoid destroying a NULL mr in reg_user_mr error flow
  IB/uverbs: reject invalid or unknown opcodes
  IB/cxgb4: Fix if statement in pick_local_ip6adddrs
  IB/sa: Fix rdma netlink message flags
  IB/ucma: HW Device hot-removal support
  IB/mlx4_ib: Disassociate support
  IB/uverbs: Enable device removal when there are active user space applications
  IB/uverbs: Explicitly pass ib_dev to uverbs commands
  IB/uverbs: Fix race between ib_uverbs_open and remove_one
  IB/uverbs: Fix reference counting usage of event files
  IB/core: Make ib_dealloc_pd return void
  IB/srp: Create an insecure all physical rkey only if needed
  ...

Merge tag 'for-linus-4.3' of git://git.code.sf.net/p/openipmi/linux-ipmi

Pull IPMI updates from Corey Minyard:
 "Most of these have been sitting in linux-next for more than a release,
  particularly commit 0fbcf4af7c83 ("ipmi: Convert the IPMI SI ACPI
  handling to a platform device") which is probably the most complex
  patch.

  That is also the one that changes drivers/acpi/acpi_pnp.c.  The change
  in that file is only removing IPMI from a "special platform devices"
  list, since I convert it to the standard PNP interface.  I posted this
  one to the ACPI list twice and got no response, and it seems to work
  well in my testing, so I'm hoping it's good.

  Hidehiro Kawai posted a set of changes that improves the panic time
  handling in the IPMI driver.

  The rest of the changes are minor bug fixes or cleanups and some
  documentation"

* tag 'for-linus-4.3' of git://git.code.sf.net/p/openipmi/linux-ipmi:
  ipmi:ssif: Add a module parm to specify that SMBus alerts don't work
  ipmi: add of_device_id in MODULE_DEVICE_TABLE
  ipmi: Compensate for BMCs that wont set the irq enable bit
  ipmi: Don't call receive handler in the panic context
  ipmi: Avoid touching possible corrupted lists in the panic context
  ipmi: Don't flush messages in sender() in run-to-completion mode
  ipmi: Factor out message flushing procedure
  ipmi: Remove unneeded set_run_to_completion call
  ipmi: Make some data const that was only read
  ipmi: constify SSIF ACPI device ids
  ipmi: Delete an unnecessary check before the function call "cleanup_one_si"
  char:ipmi - Change 1 to true for bool type variables during initialization.
  impi:Remove unneeded setting of module owner to THIS_MODULE in the platform structure, powernv_ipmi_driver
  ipmi: Add a comment in how messages are delivered from the lower layer
  ipmi/powernv: Fix potential invalid pointer dereference
  ipmi: Convert the IPMI SI ACPI handling to a platform device
  ipmi: Add device tree bindings information

Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge second patch-bomb from Andrew Morton:
 "Almost all of the rest of MM.  There was an unusually large amount of
  MM material this time"

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>: (141 commits)
  zpool: remove no-op module init/exit
  mm: zbud: constify the zbud_ops
  mm: zpool: constify the zpool_ops
  mm: swap: zswap: maybe_preload & refactoring
  zram: unify error reporting
  zsmalloc: remove null check from destroy_handle_cache()
  zsmalloc: do not take class lock in zs_shrinker_count()
  zsmalloc: use class->pages_per_zspage
  zsmalloc: consider ZS_ALMOST_FULL as migrate source
  zsmalloc: partial page ordering within a fullness_list
  zsmalloc: use shrinker to trigger auto-compaction
  zsmalloc: account the number of compacted pages
  zsmalloc/zram: introduce zs_pool_stats api
  zsmalloc: cosmetic compaction code adjustments
  zsmalloc: introduce zs_can_compact() function
  zsmalloc: always keep per-class stats
  zsmalloc: drop unused variable `nr_to_migrate'
  mm/memblock.c: fix comment in __next_mem_range()
  mm/page_alloc.c: fix type information of memoryless node
  memory-hotplug: fix comments in zone_spanned_pages_in_node() and zone_spanned_pages_in_node()
  ...

Merge branch 'parisc-4.3-1' of git://git./linux/kernel/git/deller/parisc-linux

Pull parisc updates from Helge Deller:
 "The most important changes in this patchset are:

   - re-enable 64bit PCI bus addresses which were temporarily disabled
     for PA-RISC in kernel 4.2

   - fix the 64bit CAS operation in the LWS path which now enables us to
     enable the 64bit gcc atomic builtins even on 32bit userspace with
     64bit kernel

   - fix a long-standing bug which sometimes crashed kernel at bootup
     while serial interrupt wasn't registered yet"

* 'parisc-4.3-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/deller/parisc-linux:
  parisc: Use platform_device_register_simple("rtc-generic")
  parisc: Drop CONFIG_SMP around update_cr16_clocksource()
  parisc: Use double word condition in 64bit CAS operation
  parisc: Filter out spurious interrupts in PA-RISC irq handler
  parisc: Additionally check for in_atomic() in page fault handler
  PCI,parisc: Enable 64-bit bus addresses on PA-RISC
  parisc: Define ioremap_uc and ioremap_wc

Merge tag 'linux-kselftest-4.3-rc1' of git://git./linux/kernel/git/shuah/linux-kselftest

Pull kselftest update from Shuah Khan:
 "This update adds new zram test and fixes to problems found during
  testing this new zram test.  In addition, there are a few bug fixes
  and ksefltest improvement patches from Linaro developers.

  I will send another update later on this week to fix kselftest
  breakage due to commit 2bf9e0ab08c6 ("locking/static_keys: Provide a
  selftest") after the fix soaks in next for a couple of days"

* tag 'linux-kselftest-4.3-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/shuah/linux-kselftest:
  selftests/zram: Makefile fix
  selftests/zram: must be run as root
  selftests: breakpoints: fix installing error on the architecture except x86
  selftests: check before install
  selftests/zram: Adding zram tests

Merge tag 'iommu-updates-v4.3' of git://git./linux/kernel/git/joro/iommu

Pull iommu updates for from Joerg Roedel:
 "This time the IOMMU updates are mostly cleanups or fixes.  No big new
  features or drivers this time.  In particular the changes include:

   - Bigger cleanup of the Domain<->IOMMU data structures and the code
     that manages them in the Intel VT-d driver.  This makes the code
     easier to understand and maintain, and also easier to keep the data
     structures in sync.  It is also a preparation step to make use of
     default domains from the IOMMU core in the Intel VT-d driver.

   - Fixes for a couple of DMA-API misuses in ARM IOMMU drivers, namely
     in the ARM and Tegra SMMU drivers.

   - Fix for a potential buffer overflow in the OMAP iommu driver's
     debug code

   - A couple of smaller fixes and cleanups in various drivers

   - One small new feature: Report domain-id usage in the Intel VT-d
     driver to easier detect bugs where these are leaked"

* tag 'iommu-updates-v4.3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/joro/iommu: (83 commits)
  iommu/vt-d: Really use upper context table when necessary
  x86/vt-d: Fix documentation of DRHD
  iommu/fsl: Really fix init section(s) content
  iommu/io-pgtable-arm: Unmap and free table when overwriting with block
  iommu/io-pgtable-arm: Move init-fn declarations to io-pgtable.h
  iommu/msm: Use BUG_ON instead of if () BUG()
  iommu/vt-d: Access iomem correctly
  iommu/vt-d: Make two functions static
  iommu/vt-d: Use BUG_ON instead of if () BUG()
  iommu/vt-d: Return false instead of 0 in irq_remapping_cap()
  iommu/amd: Use BUG_ON instead of if () BUG()
  iommu/amd: Make a symbol static
  iommu/amd: Simplify allocation in irq_remapping_alloc()
  iommu/tegra-smmu: Parameterize number of TLB lines
  iommu/tegra-smmu: Factor out tegra_smmu_set_pde()
  iommu/tegra-smmu: Extract tegra_smmu_pte_get_use()
  iommu/tegra-smmu: Use __GFP_ZERO to allocate zeroed pages
  iommu/tegra-smmu: Remove PageReserved manipulation
  iommu/tegra-smmu: Convert to use DMA API
  iommu/tegra-smmu: smmu_flush_ptc() wants device addresses
  ...

Merge tag 'regmap-v4.3' of git://git./linux/kernel/git/broonie/regmap

Pull regmap updates from Mark Brown:
 "This has been a busy release for regmap.

  By far the biggest set of changes here are those from Markus Pargmann
  which implement support for block transfers in smbus devices.  This
  required quite a bit of refactoring but leaves us better able to
  handle odd restrictions that controllers may have and with better
  performance on smbus.

  Other new features include:

   - Fix interactions with lockdep for nested regmaps (eg, when a device
     using regmap is connected to a bus where the bus controller has a
     separate regmap).  Lockdep's default class identification is too
     crude to work without help.

   - Support for must write bitfield operations, useful for operations
     which require writing a bit to trigger them from Kuniori Morimoto.

   - Support for delaying during register patch application from Nariman
     Poushin.

   - Support for overriding cache state via the debugfs implementation
     from Richard Fitzgerald"

* tag 'regmap-v4.3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie/regmap: (25 commits)
  regmap: fix a NULL pointer dereference in __regmap_init
  regmap: Support bulk reads for devices without raw formatting
  regmap-i2c: Add smbus i2c block support
  regmap: Add raw_write/read checks for max_raw_write/read sizes
  regmap: regmap max_raw_read/write getter functions
  regmap: Introduce max_raw_read/write for regmap_bulk_read/write
  regmap: Add missing comments about struct regmap_bus
  regmap: No multi_write support if bus->write does not exist
  regmap: Split use_single_rw internally into use_single_read/write
  regmap: Fix regmap_bulk_write for bus writes
  regmap: regmap_raw_read return error on !bus->read
  regulator: core: Print at debug level on debugfs creation failure
  regmap: Fix regmap_can_raw_write check
  regmap: fix typos in regmap.c
  regmap: Fix integertypes for register address and value
  regmap: Move documentation to regmap.h
  regmap: Use different lockdep class for each regmap init call
  thermal: sti: Add parentheses around bridge->ops->regmap_init call
  mfd: vexpress: Add parentheses around bridge->ops->regmap_init call
  regmap: debugfs: Fix misuse of IS_ENABLED
  ...

Merge tag 'fbdev-4.3' of git://git./linux/kernel/git/tomba/linux

Pull fbdev updates from Tomi Valkeinen:
 "Minor fixes and cleanups"

* tag 'fbdev-4.3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tomba/linux:
  video: fbdev: atmel_lcdfb: remove useless include
  video: fbdev: pxa168fb: Use devm_clk_get
  fbdev: ssd1307fb: fix error return code
  fbdev: fix snprintf() limit in show_bl_curve()
  video: fbdev: s3c-fb: Constify platform_device_id
  video: fbdev: atmel: fix warning for const return value
  video: fbdev: Drop owner assignment from platform_driver
  video: fbdev: Drop owner assignment from i2c_driver
  fbdev: remove unnecessary memset in vfb
  framebuffer: disable vgacon on microblaze arch
  fbdev: udlfb: remove unneeded initialization in few places
  fbdev: Allow compile test of GPIO consumers if !GPIOLIB
  fbdev: fix cea_modes array size

Merge tag 'mmc-v4.3' of git://git.linaro.org/people/ulf.hansson/mmc

Pull MMC updates from Ulf Hansson:
 "MMC core:
   - Fix a race condition in the request handling
   - Skip trim commands for some buggy kingston eMMCs
   - An optimization and a correction for erase groups
   - Set CMD23 quirk for some Sandisk cards

  MMC host:
   - sdhci: Give GPIO CD higher precedence and don't poll when it's used
   - sdhci: Fix DMA memory leakage
   - sdhci: Some updates for clock management
   - sdhci-of-at91: introduce driver for the Atmel SDMMC
   - sdhci-of-arasan: Add support for sdhci-5.1
   - sdhci-esdhc-imx: Add support for imx7d which also supports HS400
   - sdhci: A collection of fixes and improvements for various sdhci hosts
   - omap_hsmmc: Modernization of the regulator code
   - dw_mmc: A couple of fixes for DMA and PIO mode
   - usdhi6rol0: A few fixes and support probe deferral for regulators
   - pxamci: Convert to use dmaengine
   - sh_mmcif: Fix the suspend process in a short term solution
   - tmio: Adjust timeout for commands
   - sunxi: Fix timeout while gating/ungating clock"

* tag 'mmc-v4.3' of git://git.linaro.org/people/ulf.hansson/mmc: (67 commits)
  mmc: android-goldfish: remove incorrect __iomem annotation
  mmc: core: fix race condition in mmc_wait_data_done
  mmc: host: omap_hsmmc: remove CONFIG_REGULATOR check
  mmc: host: omap_hsmmc: use ios->vdd for setting vmmc voltage
  mmc: host: omap_hsmmc: use regulator_is_enabled to find pbias status
  mmc: host: omap_hsmmc: enable/disable vmmc_aux regulator based on previous state
  mmc: host: omap_hsmmc: don't use ->set_power to set initial regulator state
  mmc: host: omap_hsmmc: avoid pbias regulator enable on power off
  mmc: host: omap_hsmmc: add separate function to set pbias
  mmc: host: omap_hsmmc: add separate functions for enable/disable supply
  mmc: host: omap_hsmmc: return error if any of the regulator APIs fail
  mmc: host: omap_hsmmc: remove unnecessary pbias set_voltage
  mmc: host: omap_hsmmc: use mmc_host's vmmc and vqmmc
  mmc: host: omap_hsmmc: use the ocrmask provided by the vmmc regulator
  mmc: host: omap_hsmmc: cleanup omap_hsmmc_reg_get()
  mmc: host: omap_hsmmc: return on fatal errors from omap_hsmmc_reg_get
  mmc: host: omap_hsmmc: use devm_regulator_get_optional() for vmmc
  mmc: sdhci-of-at91: fix platform_no_drv_owner.cocci warnings
  mmc: sh_mmcif: Fix suspend process
  mmc: usdhi6rol0: fix error return code
  ...

Merge tag 'platform-drivers-x86-v4.3-1' of git://git.infradead.org/users/dvhart/linux-platform-drivers-x86

Pull x86 platform driver updates from Darren Hart:
 "Significant work on toshiba_acpi, including new hardware support,
  refactoring, and cleanups.  Extend device support for asus, ideapad,
  and acer systems.  New surface pro 3 buttons driver.  Misc minor
  cleanups for thinkpad and hp-wireless.

  acer-wmi:
   - No rfkill on HP Omen 15 wifi

  thinkpad_acpi:
   - Remove side effects from vdbg_printk -> no_printk macro

  surface pro 3:
   - Add support driver for Surface Pro 3 buttons

  hp-wireless:
   - remove unneeded goto/label in hpwl_init

  ideapad-laptop:
   - add alternative representation for Yoga 2 to DMI table
   - Add Lenovo Yoga 3 14 to no_hw_rfkill dmi list

  asus-laptop:
   - Add key found on Asus F3M

  MAINTAINERS:
   - Remove Toshiba Linux mailing list address

  toshiba_acpi:
   - Bump driver version to 0.23
   - Remove unnecessary checks and returns in HCI/SCI functions
   - Refactor *{get, set} functions return value
   - Remove "*not supported" feature prints
   - Change *available functions return type
   - Add set_fan_status function
   - Change some variables to avoid warnings from ninja-check
   - Reorder toshiba_acpi_alt_keymap entries
   - Remove unused wireless defines
   - Transflective backlight updates
   - Avoid registering input device on WMI event laptops
   - Add /dev/toshiba_acpi device
   - Adapt /proc/acpi/toshiba/keys to TOS1900 devices"

* tag 'platform-drivers-x86-v4.3-1' of git://git.infradead.org/users/dvhart/linux-platform-drivers-x86: (21 commits)
  acer-wmi: No rfkill on HP Omen 15 wifi
  thinkpad_acpi: Remove side effects from vdbg_printk -> no_printk macro
  surface pro 3: Add support driver for Surface Pro 3 buttons
  hp-wireless: remove unneeded goto/label in hpwl_init
  ideapad-laptop: add alternative representation for Yoga 2 to DMI table
  asus-laptop: Add key found on Asus F3M
  MAINTAINERS: Remove Toshiba Linux mailing list address
  ideapad-laptop: Add Lenovo Yoga 3 14 to no_hw_rfkill dmi list
  toshiba_acpi: Bump driver version to 0.23
  toshiba_acpi: Remove unnecessary checks and returns in HCI/SCI functions
  toshiba_acpi: Refactor *{get, set} functions return value
  toshiba_acpi: Remove "*not supported" feature prints
  toshiba_acpi: Change *available functions return type
  toshiba_acpi: Add set_fan_status function
  toshiba_acpi: Change some variables to avoid warnings from ninja-check
  toshiba_acpi: Reorder toshiba_acpi_alt_keymap entries
  toshiba_acpi: Remove unused wireless defines
  toshiba_acpi: Transflective backlight updates
  toshiba_acpi: Avoid registering input device on WMI event laptops
  toshiba_acpi: Add /dev/toshiba_acpi device
  ...

Merge branch 'i2c/for-4.3' of git://git./linux/kernel/git/wsa/linux

Pull i2c updates from Wolfram Sang:
 "Features:

   - new drivers: Renesas EMEV2, register based MUX, NXP LPC2xxx
   - core: scans DT and assigns wakeup interrupts.  no driver changes needed.
   - core: some refcouting issues fixed and better API for that
   - core: new helper function for best effort block read emulation
   - slave framework: proper DT bindings and userspace instantiation
   - some bigger work for xiic, pxa, omap drivers

  .. and quite a number of smaller driver fixes, cleanups, improvements"

* 'i2c/for-4.3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/wsa/linux: (65 commits)
  i2c: mux: reg Change ioread endianness for readback
  i2c: mux: reg: fix compilation warnings
  i2c: mux: reg: simplify register size checking
  i2c: muxes: fix leaked i2c adapter device node references
  i2c: allow specifying separate wakeup interrupt in device tree
  of/irq: export of_get_irq_byname()
  i2c: xgene-slimpro: dma_mapping_error() doesn't return an error code
  i2c: Replace I2C_CROS_EC_TUNNEL dependency
  eeprom: at24: use i2c_smbus_read_i2c_block_data_or_emulated
  i2c: core: Add support for best effort block read emulation
  i2c: lpc2k: add driver
  i2c: mux: Add register-based mux i2c-mux-reg
  i2c: dt: describe generic bindings
  i2c: slave: print warning if slave flag not set
  i2c: support 10 bit and slave addresses in sysfs 'new_device'
  i2c: take address space into account when checking for used addresses
  i2c: apply DT flags when probing
  i2c: make address check indpendent from client struct
  i2c: rename address check functions
  i2c: apply address offset for slaves, too
  ...

Merge tag 'rtc-v4.3' of git://git./linux/kernel/git/abelloni/linux

Pull RTC updates from Alexandre Belloni:
 "Core:
   - use is_visible() to control sysfs attributes
   - switch wakealarm attribute to DEVICE_ATTR_RW
   - make rtc_does_wakealarm() return boolean
   - properly manage lifetime of dev and cdev in rtc device
   - remove unnecessary device_get() in rtc_device_unregister
   - fix double free in rtc_register_device() error path

  New drivers:
   - NXP LPC24xx
   - Xilinx Zynq MP
   - Dialog DA9062

  Subsystem wide cleanups:
   - fix drivers that consider 0 as a valid IRQ in client->irq
   - Drop (un)likely before IS_ERR(_OR_NULL)
   - drop the remaining owner assignment for i2c_driver and
     platform_driver
   - module autoload fixes

  Drivers:
   - 88pm80x: add device tree support
   - abx80x: fix RTC write bit
   - ab8500: Add a sentinel to ab85xx_rtc_ids[]
   - armada38x: Align RTC set time procedure with the official errata
   - as3722: correct month value
   - at91sam9: cleanups
   - at91rm9200: get and use slow clock and cleanups
   - bq32k: remove redundant check
   - cmos: century support, proper fix for the spurious wakeup
   - ds1307: cleanups and wakeup irq support
   - ds1374: Remove unused variable
   - ds1685: Use module_platform_driver
   - ds3232: fix WARNING trace in resume function
   - gemini: fix ptr_ret.cocci warnings
   - mt6397: implement suspend/resume
   - omap: support internal and external clock enabling
   - opal: Enable alarms only when opal supports tpo
   - pcf2127: use OFS flag to detect unreliable date and warn the user
   - pl031: fix typo for author email
   - rx8025: huge cleanup and fixes
   - sa1100/pxa: share common code
   - s5m: fix to update ctrl register
   - s3c: fix clocks and wakeup, cleanup
   - sirfsoc: use regmap
   - nvram_read()/nvram_write() functions for cmos, ds1305, ds1307,
     ds1343, ds1511, ds1553, ds1742, m48t59, rp5c01, stk17ta8, tx4939
   - use rtc_valid_tm() error code when reading date/time instead of 0
     for isl12022, pcf2123, pcf2127"

* tag 'rtc-v4.3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/abelloni/linux: (90 commits)
  rtc: abx80x: fix RTC write bit
  rtc: ab8500: Add a sentinel to ab85xx_rtc_ids[]
  rtc: ds1374: Remove unused variable
  rtc: Fix module autoload for OF platform drivers
  rtc: Fix module autoload for rtc-{ab8500,max8997,s5m} drivers
  rtc: omap: Add external clock enabling support
  rtc: omap: Add internal clock enabling support
  ARM: dts: AM437x: Add the internal and external clock nodes for rtc
  rtc: s5m: fix to update ctrl register
  rtc: add xilinx zynqmp rtc driver
  devicetree: bindings: rtc: add bindings for xilinx zynqmp rtc
  rtc: as3722: correct month value
  ARM: config: Switch PXA27x platforms to use PXA RTC driver
  ARM: mmp: remove unused RTC register definitions
  ARM: sa1100: remove unused RTC register definitions
  rtc: sa1100/pxa: convert to run-time register mapping
  ARM: pxa: add memory resource to SA1100 RTC device
  rtc: pxa: convert to use shared sa1100 functions
  rtc: sa1100: prepare to share sa1100_rtc_ops
  rtc: ds3232: fix WARNING trace in resume function
  ...

zpool: remove no-op module init/exit

Remove zpool_init() and zpool_exit(); they do nothing other than print
"loaded" and "unloaded".

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: zbud: constify the zbud_ops

The structure zbud_ops is not modified so make the pointer to it a
pointer to const.

Signed-off-by: Krzysztof Kozlowski <k.kozlowski@samsung.com>
Acked-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: zpool: constify the zpool_ops

The structure zpool_ops is not modified so make the pointer to it a
pointer to const.

Signed-off-by: Krzysztof Kozlowski <k.kozlowski@samsung.com>
Acked-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: swap: zswap: maybe_preload & refactoring

zswap_get_swap_cache_page and read_swap_cache_async have pretty much the
same code with only significant difference in return value and usage of
swap_readpage.

I a helper __read_swap_cache_async() with the common code.  Behavior
change: now zswap_get_swap_cache_page will use radix_tree_maybe_preload
instead radix_tree_preload.  Looks like, this wasn't changed only by the
reason of code duplication.

Signed-off-by: Dmitry Safonov <0x7f454c46@gmail.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Cc: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: David Herrmann <dh.herrmann@gmail.com>
Cc: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: unify error reporting

Make zram syslog error reporting more consistent. We have random
error levels in some places. For example, critical errors like
  "Error allocating memory for compressed page"
and
  "Unable to allocate temp memory"
are reported as KERN_INFO messages.

a) Reassign error levels

Error messages that directly affect zram
functionality -- pr_err():

 Error allocating zram address table
 Error creating memory pool
 Decompression failed! err=%d, page=%u
 Unable to allocate temp memory
 Compression failed! err=%d
 Error allocating memory for compressed page: %u, size=%zu
 Cannot initialise %s compressing backend
 Error allocating disk queue for device %d
 Error allocating disk structure for device %d
 Error creating sysfs group for device %d
 Unable to register zram-control class
 Unable to get major number

Messages that do not affect functionality, but user
must be warned (because sysfs attrs will be removed in
this particular case) -- pr_warn():

 %d (%s) Attribute %s (and others) will be removed. %s

Messages that do not affect functionality and mostly are
informative -- pr_info():

 Cannot change max compression streams
 Can't change algorithm for initialized device
 Cannot change disksize for initialized device
 Added device: %s
 Removed device: %s

b) Update sysfs_create_group() error message

First, it lacks a trailing new line; add it.  Second, every error message
in zram_add() has a "for device %d" part, which makes errors more
informative.  Add missing part to "Error creating sysfs group" message.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: remove null check from destroy_handle_cache()

We can pass a NULL cache pointer to kmem_cache_destroy(), because it
NULL-checks its argument now.  Remove redundant test from
destroy_handle_cache().

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: do not take class lock in zs_shrinker_count()

We can avoid taking class ->lock around zs_can_compact() in
zs_shrinker_count(), because the number that we return back is outdated
in general case, by design.  We have different sources that are able to
change class's state right after we return from zs_can_compact() --
ongoing I/O operations, manually triggered compaction, or two of them
happening simultaneously.

We re-do this calculations during compaction on a per class basis
anyway.

zs_unregister_shrinker() will not return until we have an active
shrinker, so classes won't unexpectedly disappear while
zs_shrinker_count() iterates them.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: use class->pages_per_zspage

There is no need to recalcurate pages_per_zspage in runtime.  Just use
class->pages_per_zspage to avoid unnecessary runtime overhead.

Signed-off-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: consider ZS_ALMOST_FULL as migrate source

There is no reason to prevent select ZS_ALMOST_FULL as migration source
if we cannot find source from ZS_ALMOST_EMPTY.

With this patch, zs_can_compact will return more exact result.

Signed-off-by: Minchan Kim <minchan.kim@lge.com>
Acked-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: partial page ordering within a fullness_list

We want to see more ZS_FULL pages and less ZS_ALMOST_{FULL, EMPTY}
pages.  Put a page with higher ->inuse count first within its
->fullness_list, which will give us better chances to fill up this page
with new objects (find_get_zspage() return ->fullness_list head for new
object allocation), so some zspages will become ZS_ALMOST_FULL/ZS_FULL
quicker.

It performs a trivial and cheap ->inuse compare which does not slow down
zsmalloc and in the worst case keeps the list pages in no particular
order.

A more expensive solution could sort fullness_list by ->inuse count.

[minchan@kernel.org: code adjustments]
Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: use shrinker to trigger auto-compaction

Perform automatic pool compaction by a shrinker when system is getting
tight on memory.

User-space has a very little knowledge regarding zsmalloc fragmentation
and basically has no mechanism to tell whether compaction will result in
any memory gain.  Another issue is that user space is not always aware
of the fact that system is getting tight on memory.  Which leads to very
uncomfortable scenarios when user space may start issuing compaction
'randomly' or from crontab (for example).  Fragmentation is not always
necessarily bad, allocated and unused objects, after all, may be filled
with the data later, w/o the need of allocating a new zspage.  On the
other hand, we obviously don't want to waste memory when the system
needs it.

Compaction now has a relatively quick pool scan so we are able to
estimate the number of pages that will be freed easily, which makes it
possible to call this function from a shrinker->count_objects()
callback.  We also abort compaction as soon as we detect that we can't
free any pages any more, preventing wasteful objects migrations.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Suggested-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: account the number of compacted pages

Compaction returns back to zram the number of migrated objects, which is
quite uninformative -- we have objects of different sizes so user space
cannot obtain any valuable data from that number.  Change compaction to
operate in terms of pages and return back to compaction issuer the
number of pages that were freed during compaction.  So from now on we
will export more meaningful value in zram<id>/mm_stat -- the number of
freed (compacted) pages.

This requires:
 (a) a rename of `num_migrated' to 'pages_compacted'
 (b) a internal API change -- return first_page's fullness_group from
     putback_zspage(), so we know when putback_zspage() did
     free_zspage().  It helps us to account compaction stats correctly.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc/zram: introduce zs_pool_stats api

`zs_compact_control' accounts the number of migrated objects but it has
a limited lifespan -- we lose it as soon as zs_compaction() returns back
to zram.  It worked fine, because (a) zram had it's own counter of
migrated objects and (b) only zram could trigger compaction.  However,
this does not work for automatic pool compaction (not issued by zram).
To account objects migrated during auto-compaction (issued by the
shrinker) we need to store this number in zs_pool.

Define a new `struct zs_pool_stats' structure to keep zs_pool's stats
there.  It provides only `num_migrated', as of this writing, but it
surely can be extended.

A new zsmalloc zs_pool_stats() symbol exports zs_pool's stats back to
caller.

Use zs_pool_stats() in zram and remove `num_migrated' from zram_stats.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Suggested-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: cosmetic compaction code adjustments

Change zs_object_copy() argument order to be (DST, SRC) rather than
(SRC, DST).  copy/move functions usually have (to, from) arguments
order.

Rename alloc_target_page() to isolate_target_page().  This function
doesn't allocate anything, it isolates target page, pretty much like
isolate_source_page().

Tweak __zs_compact() comment.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: introduce zs_can_compact() function

This function checks if class compaction will free any pages.
Rephrasing -- do we have enough unused objects to form at least one
ZS_EMPTY page and free it.  It aborts compaction if class compaction
will not result in any (further) savings.

EXAMPLE (this debug output is not part of this patch set):

 - class size
 - number of allocated objects
 - number of used objects
 - max objects per zspage
 - pages per zspage
 - estimated number of pages that will be freed

[..]
class-512 objs:544 inuse:540 maxobj-per-zspage:8  pages-per-zspage:1 zspages-to-free:0
 ... class-512 compaction is useless. break
class-496 objs:660 inuse:570 maxobj-per-zspage:33 pages-per-zspage:4 zspages-to-free:2
class-496 objs:627 inuse:570 maxobj-per-zspage:33 pages-per-zspage:4 zspages-to-free:1
class-496 objs:594 inuse:570 maxobj-per-zspage:33 pages-per-zspage:4 zspages-to-free:0
 ... class-496 compaction is useless. break
class-448 objs:657 inuse:617 maxobj-per-zspage:9  pages-per-zspage:1 zspages-to-free:4
class-448 objs:648 inuse:617 maxobj-per-zspage:9  pages-per-zspage:1 zspages-to-free:3
class-448 objs:639 inuse:617 maxobj-per-zspage:9  pages-per-zspage:1 zspages-to-free:2
class-448 objs:630 inuse:617 maxobj-per-zspage:9  pages-per-zspage:1 zspages-to-free:1
class-448 objs:621 inuse:617 maxobj-per-zspage:9  pages-per-zspage:1 zspages-to-free:0
 ... class-448 compaction is useless. break
class-432 objs:728 inuse:685 maxobj-per-zspage:28 pages-per-zspage:3 zspages-to-free:1
class-432 objs:700 inuse:685 maxobj-per-zspage:28 pages-per-zspage:3 zspages-to-free:0
 ... class-432 compaction is useless. break
class-416 objs:819 inuse:705 maxobj-per-zspage:39 pages-per-zspage:4 zspages-to-free:2
class-416 objs:780 inuse:705 maxobj-per-zspage:39 pages-per-zspage:4 zspages-to-free:1
class-416 objs:741 inuse:705 maxobj-per-zspage:39 pages-per-zspage:4 zspages-to-free:0
 ... class-416 compaction is useless. break
class-400 objs:690 inuse:674 maxobj-per-zspage:10 pages-per-zspage:1 zspages-to-free:1
class-400 objs:680 inuse:674 maxobj-per-zspage:10 pages-per-zspage:1 zspages-to-free:0
 ... class-400 compaction is useless. break
class-384 objs:736 inuse:709 maxobj-per-zspage:32 pages-per-zspage:3 zspages-to-free:0
 ... class-384 compaction is useless. break
[..]

Every "compaction is useless" indicates that we saved CPU cycles.

class-512 has
544 object allocated
540 objects used
8 objects per-page

Even if we have a ALMOST_EMPTY zspage, we still don't have enough room to
migrate all of its objects and free this zspage; so compaction will not
make a lot of sense, it's better to just leave it as is.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: always keep per-class stats

Always account per-class `zs_size_stat' stats.  This data will help us
make better decisions during compaction.  We are especially interested
in OBJ_ALLOCATED and OBJ_USED, which can tell us if class compaction
will result in any memory gain.

For instance, we know the number of allocated objects in the class, the
number of objects being used (so we also know how many objects are not
used) and the number of objects per-page.  So we can ensure if we have
enough unused objects to form at least one ZS_EMPTY zspage during
compaction.

We calculate this value on per-class basis so we can calculate a total
number of zspages that can be released.  Which is exactly what a
shrinker wants to know.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: drop unused variable `nr_to_migrate'

This patchset tweaks compaction and makes it possible to trigger pool
compaction automatically when system is getting low on memory.

zsmalloc in some cases can suffer from a notable fragmentation and
compaction can release some considerable amount of memory.  The problem
here is that currently we fully rely on user space to perform compaction
when needed.  However, performing zsmalloc compaction is not always an
obvious thing to do.  For example, suppose we have a `idle' fragmented
(compaction was never performed) zram device and system is getting low
on memory due to some 3rd party user processes (gcc LTO, or firefox,
etc.).  It's quite unlikely that user space will issue zpool compaction
in this case.  Besides, user space cannot tell for sure how badly pool
is fragmented; however, this info is known to zsmalloc and, hence, to a
shrinker.

This patch (of 7):

__zs_compact() does not use `nr_to_migrate', drop it.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memblock.c: fix comment in __next_mem_range()

Signed-off-by: Alexander Kuleshov <kuleshovmail@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc.c: fix type information of memoryless node

For a memoryless node, the output of get_pfn_range_for_nid are all zero.
It will display mem from 0 to -1.

Signed-off-by: Zhen Lei <thunder.leizhen@huawei.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

memory-hotplug: fix comments in zone_spanned_pages_in_node() and zone_spanned_pages_in_node()

When hot adding a node from add_memory(), we will add memblock first, so
the node is not empty.  But when called from cpu_up(), the node should
be empty.

Signed-off-by: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Tang Chen <tangchen@cn.fujitsu.com>
Cc: Yasuaki Ishimatsu <isimatu.yasuaki@jp.fujitsu.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Taku Izumi <izumi.taku@jp.fujitsu.com>\
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc.c: change sysctl_lower_zone_reserve_ratio to sysctl_lowmem_reserve_ratio in comments

We use sysctl_lowmem_reserve_ratio rather than
sysctl_lower_zone_reserve_ratio to determine how aggressive the kernel
is in defending lowmem from the possibility of being captured into
pinned user memory.  To avoid misleading, correct it in some comments.

Signed-off-by: Yaowei Bai <bywxiaobai@163.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc.c: fix a misleading comment

The comment says that the per-cpu batchsize and zone watermarks are
determined by present_pages which is definitely wrong, they are both
calculated from managed_pages.  Fix it.

Signed-off-by: Yaowei Bai <bywxiaobai@163.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/mmap.c:insert_vm_struct(): check for failure before setting values

There's no point in initializing vma->vm_pgoff if the insertion attempt
will be failing anyway.  Run the checks before performing the
initialization.

Signed-off-by: Chen Gang <gang.chen.5i5j@gmail.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/khugepaged: allow interruption of allocation sleep again

Commit 1dfb059b9438 ("thp: reduce khugepaged freezing latency") fixed
khugepaged to do not block a system suspend.  But the result is that it
could not get interrupted before the given timeout because the condition
for the wait event is "false".

This patch puts back the original approach but it uses
freezable_schedule_timeout_interruptible() instead of
schedule_timeout_interruptible().  It does the right thing.  I am pretty
sure that the freezable variant was not used in the original fix only
because it was not available at that time.

The regression has been there for ages.  It was not critical.  It just
did the allocation throttling a little bit more aggressively.

I found this problem when converting the kthread to kthread worker API
and trying to understand the code.

This bug is thought to have minimal userspace-visible impact.  Somebody
could set a high alloc_sleep value by mistake, and then try to fix it
back, but khugepaged would keep sleeping until the high value expires.

Signed-off-by: Petr Mladek <pmladek@suse.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Ebru Akagunduz <ebru.akagunduz@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Jiri Kosina <jkosina@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memblock.c: fiy typos in comments

s/succees/success/

Signed-off-by: Alexander Kuleshov <kuleshovmail@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/compaction: correct to flush migrated pages if pageblock skip happens

We cache isolate_start_pfn before entering isolate_migratepages().  If
pageblock is skipped in isolate_migratepages() due to whatever reason,
cc->migrate_pfn can be far from isolate_start_pfn hence we flush pages
that were freed.  For example, the following scenario can be possible:

- assume order-9 compaction, pageblock order is 9
- start_isolate_pfn is 0x200
- isolate_migratepages()
  - skip a number of pageblocks
  - start to isolate from pfn 0x600
  - cc->migrate_pfn = 0x620
  - return
- last_migrated_pfn is set to 0x200
- check flushing condition
  - current_block_start is set to 0x600
  - last_migrated_pfn < current_block_start then do useless flush

This wrong flush would not help the performance and success rate so this
patch tries to fix it.  One simple way to know the exact position where
we start to isolate migratable pages is that we cache it in
isolate_migratepages() before entering actual isolation.  This patch
implements that and fixes the problem.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: use numa_mem_id() in alloc_pages_node()

alloc_pages_node() might fail when called with NUMA_NO_NODE and
__GFP_THISNODE on a CPU belonging to a memoryless node.  To make the
local-node fallback more robust and prevent such situations, use
numa_mem_id(), which was introduced for similar scenarios in the slab
context.

Suggested-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: unify checks in alloc_pages_node() and __alloc_pages_node()

Perform the same debug checks in alloc_pages_node() as are done in
__alloc_pages_node(), by making the former function a wrapper of the
latter one.

In addition to better diagnostics in DEBUG_VM builds for situations
which have been already fatal (e.g.  out-of-bounds node id), there are
two visible changes for potential existing buggy callers of
alloc_pages_node():

- calling alloc_pages_node() with any negative nid (e.g. due to arithmetic
  overflow) was treated as passing NUMA_NO_NODE and fallback to local node was
  applied. This will now be fatal.
- calling alloc_pages_node() with an offline node will now be checked for
  DEBUG_VM builds. Since it's not fatal if the node has been previously online,
  and this patch may expose some existing buggy callers, change the VM_BUG_ON
  in __alloc_pages_node() to VM_WARN_ON.

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: rename alloc_pages_exact_node() to __alloc_pages_node()

alloc_pages_exact_node() was introduced in commit 6484eb3e2a81 ("page
allocator: do not check NUMA node ID when the caller knows the node is
valid") as an optimized variant of alloc_pages_node(), that doesn't
fallback to current node for nid == NUMA_NO_NODE.  Unfortunately the
name of the function can easily suggest that the allocation is
restricted to the given node and fails otherwise.  In truth, the node is
only preferred, unless __GFP_THISNODE is passed among the gfp flags.

The misleading name has lead to mistakes in the past, see for example
commits 5265047ac301 ("mm, thp: really limit transparent hugepage
allocation to local node") and b360edb43f8e ("mm, mempolicy:
migrate_to_node should only migrate to node").

Another issue with the name is that there's a family of
alloc_pages_exact*() functions where 'exact' means exact size (instead
of page order), which leads to more confusion.

To prevent further mistakes, this patch effectively renames
alloc_pages_exact_node() to __alloc_pages_node() to better convey that
it's an optimized variant of alloc_pages_node() not intended for general
usage.  Both functions get described in comments.

It has been also considered to really provide a convenience function for
allocations restricted to a node, but the major opinion seems to be that
__GFP_THISNODE already provides that functionality and we shouldn't
duplicate the API needlessly.  The number of users would be small
anyway.

Existing callers of alloc_pages_exact_node() are simply converted to
call __alloc_pages_node(), with the exception of sba_alloc_coherent()
which open-codes the check for NUMA_NO_NODE, so it is converted to use
alloc_pages_node() instead.  This means it no longer performs some
VM_BUG_ON checks, and since the current check for nid in
alloc_pages_node() uses a 'nid < 0' comparison (which includes
NUMA_NO_NODE), it may hide wrong values which would be previously
exposed.

Both differences will be rectified by the next patch.

To sum up, this patch makes no functional changes, except temporarily
hiding potentially buggy callers.  Restricting the checks in
alloc_pages_node() is left for the next patch which can in turn expose
more existing buggy callers.

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Robin Holt <robinmholt@gmail.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Acked-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: Fenghua Yu <fenghua.yu@intel.com>
Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Gleb Natapov <gleb@kernel.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Cliff Whickman <cpw@sgi.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, vmscan: unlock page while waiting on writeback

This is merely a politeness: I've not found that shrink_page_list()
leads to deadlock with the page it holds locked across
wait_on_page_writeback(); but nevertheless, why hold others off by
keeping the page locked there?

And while we're at it: remove the mistaken "not " from the commentary on
this Case 3 (and a distracting blank line from Case 2, if I may).

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

list_lru: don't call list_lru_from_kmem if the list_head is empty

If the list_head is empty then we'll have called list_lru_from_kmem for
nothing.  Move that call inside of the list_empty if block.

Signed-off-by: Jeff Layton <jeff.layton@primarydata.com>
Reviewed-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

kmemleak: record accurate early log buffer count and report when exceeded

In log_early function, crt_early_log should also count once when
'crt_early_log >= ARRAY_SIZE(early_log)'.  Otherwise the reported count
from kmemleak_init is one less than 'actual number'.

Then, in kmemleak_init, if early_log buffer size equal actual number,
kmemleak will init sucessful, so change warning condition to
'crt_early_log > ARRAY_SIZE(early_log)'.

Signed-off-by: Wang Kai <morgan.wang@huawei.com>
Acked-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/mmap.c: simplify the failure return working flow

__split_vma() doesn't need out_err label, neither need initializing err.

copy_vma() can return NULL directly when kmem_cache_alloc() fails.

Signed-off-by: Chen Gang <gang.chen.5i5j@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

shmem: recalculate file inode when fstat

Shmem uses shmem_recalc_inode to update i_blocks when it allocates page,
undoes range or swaps.  But mm can drop clean page without notifying
shmem.  This makes fstat sometimes return out-of-date block size.

The problem can be partially solved when we add
inode_operations->getattr which calls shmem_recalc_inode to update
i_blocks for fstat.

shmem_recalc_inode also updates counter used by statfs and
vm_committed_as.  For them the situation is not changed.  They still
suffer from the discrepancy after dropping clean page and before the
function is called by aforementioned triggers.

Signed-off-by: Yu Zhao <yuzhao@google.com>
Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memblock.c: rename local variable of memblock_type to 'type'

Since commit e3239ff92a17 ("memblock: Rename memblock_region to
memblock_type and memblock_property to memblock_region"), all local
variables of the membock_type type were renamed to 'type'.  This commit
renames all remaining local variables with the memblock_type type to the
same view.

Signed-off-by: Alexander Kuleshov <kuleshovmail@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: don't try to unpoison containment-failed pages

memory_failure() can be called at any page at any time, which means that
we can't eliminate the possibility of containment failure.  In such case
the best option is to leak the page intentionally (and never touch it
later.)

We have an unpoison function for testing, and it cannot handle such
containment-failed pages, which results in kernel panic (visible with
various calltraces.) So this patch suggests that we limit the
unpoisonable pages to properly contained pages and ignore any other
ones.

Testers are recommended to keep in mind that there're un-unpoisonable
pages when writing test programs.

Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Tested-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: fix race between soft_offline_page and unpoison_memory

Wanpeng Li reported a race between soft_offline_page() and
unpoison_memory(), which causes the following kernel panic:

   BUG: Bad page state in process bash  pfn:97000
   page:ffffea00025c0000 count:0 mapcount:1 mapping:          (null) index:0x7f4fdbe00
   flags: 0x1fffff80080048(uptodate|active|swapbacked)
   page dumped because: PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE flag(s) set
   bad because of flags:
   flags: 0x40(active)
   Modules linked in: snd_hda_codec_hdmi i915 rpcsec_gss_krb5 nfsv4 dns_resolver bnep rfcomm nfsd bluetooth auth_rpcgss nfs_acl nfs rfkill lockd grace sunrpc i2c_algo_bit drm_kms_helper snd_hda_codec_realtek snd_hda_codec_generic drm snd_hda_intel fscache snd_hda_codec x86_pkg_temp_thermal coretemp kvm_intel snd_hda_core snd_hwdep kvm snd_pcm snd_seq_dummy snd_seq_oss crct10dif_pclmul snd_seq_midi crc32_pclmul snd_seq_midi_event ghash_clmulni_intel snd_rawmidi aesni_intel lrw gf128mul snd_seq glue_helper ablk_helper snd_seq_device cryptd fuse snd_timer dcdbas serio_raw mei_me parport_pc snd mei ppdev i2c_core video lp soundcore parport lpc_ich shpchp mfd_core ext4 mbcache jbd2 sd_mod e1000e ahci ptp libahci crc32c_intel libata pps_core
   CPU: 3 PID: 2211 Comm: bash Not tainted 4.2.0-rc5-mm1+ #45
   Hardware name: Dell Inc. OptiPlex 7020/0F5C5X, BIOS A03 01/08/2015
   Call Trace:
     dump_stack+0x48/0x5c
     bad_page+0xe6/0x140
     free_pages_prepare+0x2f9/0x320
     ? uncharge_list+0xdd/0x100
     free_hot_cold_page+0x40/0x170
     __put_single_page+0x20/0x30
     put_page+0x25/0x40
     unmap_and_move+0x1a6/0x1f0
     migrate_pages+0x100/0x1d0
     ? kill_procs+0x100/0x100
     ? unlock_page+0x6f/0x90
     __soft_offline_page+0x127/0x2a0
     soft_offline_page+0xa6/0x200

This race is explained like below:

  CPU0                    CPU1

  soft_offline_page
  __soft_offline_page
  TestSetPageHWPoison
                        unpoison_memory
                        PageHWPoison check (true)
                        TestClearPageHWPoison
                        put_page    -> release refcount held by get_hwpoison_page in unpoison_memory
                        put_page    -> release refcount held by isolate_lru_page in __soft_offline_page
  migrate_pages

The second put_page() releases refcount held by isolate_lru_page() which
will lead to unmap_and_move() releases the last refcount of page and w/
mapcount still 1 since try_to_unmap() is not called if there is only one
user map the page.  Anyway, the page refcount and mapcount will still
mess if the page is mapped by multiple users.

This race was introduced by commit 4491f71260 ("mm/memory-failure: set
PageHWPoison before migrate_pages()"), which focuses on preventing the
reuse of successfully migrated page.  Before this commit we prevent the
reuse by changing the migratetype to MIGRATE_ISOLATE during soft
offlining, which has the following problems, so simply reverting the
commit is not a best option:

  1) it doesn't eliminate the reuse completely, because
     set_migratetype_isolate() can fail to set MIGRATE_ISOLATE to the
     target page if the pageblock of the page contains one or more
     unmovable pages (i.e.  has_unmovable_pages() returns true).

  2) the original code changes migratetype to MIGRATE_ISOLATE
     forcibly, and sets it to MIGRATE_MOVABLE forcibly after soft offline,
     regardless of the original migratetype state, which could impact
     other subsystems like memory hotplug or compaction.

This patch moves PageSetHWPoison just after put_page() in
unmap_and_move(), which closes up the reported race window and minimizes
another race window b/w SetPageHWPoison and reallocation (which causes
the reuse of soft-offlined page.) The latter race window still exists
but it's acceptable, because it's rare and effectively the same as
ordinary "containment failure" case even if it happens, so keep the
window open is acceptable.

Fixes: 4491f71260 ("mm/memory-failure: set PageHWPoison before migrate_pages()")
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Reported-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Tested-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: introduce num_poisoned_pages wrappers

num_poisoned_pages counter will be changed outside mm/memory-failure.c
by a subsequent patch, so this patch prepares wrappers to manipulate it.

Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Tested-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: replace most of put_page in memory error handling by put_hwpoison_page

Replace most instances of put_page() in memory error handling with
put_hwpoison_page().

Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: fix refcount of THP head page in no-injection case

Hwpoison injection takes a refcount of target page and another refcount
of head page of THP if the target page is the tail page of a THP.
However, current code doesn't release the refcount of head page if the
THP is not supported to be injected wrt hwpoison filter.

Fix it by reducing the refcount of head page if the target page is the
tail page of a THP and it is not supported to be injected.

Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: introduce put_hwpoison_page to put refcount for memory error handling

Introduce put_hwpoison_page to put refcount for memory error handling.

Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Suggested-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: fix PageHWPoison test/set race

There is a race between madvise_hwpoison path and memory_failure:

 CPU0 CPU1

madvise_hwpoison
get_user_pages_fast
PageHWPoison check (false)
memory_failure
TestSetPageHWPoison
soft_offline_page
PageHWPoison check (true)
return -EBUSY (without put_page)

Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Suggested-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hwpoison: fix failure to split thp w/ refcount held

THP pages will get a refcount in madvise_hwpoison() w/
MF_COUNT_INCREASED flag, however, the refcount is still held when fail
to split THP pages.

Fix it by reducing the refcount of THP pages when fail to split THP.

Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

x86: use generic early mem copy

The early_ioremap library now has a generic copy_from_early_mem()
function.  Use the generic copy function for x86 relocate_initrd().

[akpm@linux-foundation.org: remove MAX_MAP_CHUNK define, per Yinghai Lu]
Signed-off-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Russell King <rmk@arm.linux.org.uk>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Yinghai Lu <yinghai@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

arm64: support initrd outside kernel linear map

The use of mem= could leave part or all of the initrd outside of the
kernel linear map.  This will lead to an error when unpacking the initrd
and a probable failure to boot.  This patch catches that situation and
relocates the initrd to be fully within the linear map.

Signed-off-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Acked-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Russell King <rmk@arm.linux.org.uk>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Yinghai Lu <yinghai@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: add utility for early copy from unmapped ram

When booting an arm64 kernel w/initrd using UEFI/grub, use of mem= will
likely cut off part or all of the initrd.  This leaves it outside the
kernel linear map which leads to failure when unpacking.  The x86 code
has a similar need to relocate an initrd outside of mapped memory in
some cases.

The current x86 code uses early_memremap() to copy the original initrd
from unmapped to mapped RAM.  This patchset creates a generic
copy_from_early_mem() utility based on that x86 code and has arm64 and
x86 share it in their respective initrd relocation code.

This patch (of 3):

In some early boot circumstances, it may be necessary to copy from RAM
outside the kernel linear mapping to mapped RAM.  The need to relocate
an initrd is one example in the x86 code.  This patch creates a helper
function based on current x86 code.

Signed-off-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Russell King <rmk@arm.linux.org.uk>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Yinghai Lu <yinghai@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Documentation: update libhugetlbfs location and use for testing

The URL for libhugetlbfs has changed.  Also, put a stronger emphasis on
using libgugetlbfs for hugetlb regression testing.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Joern Engel <joern@logfs.org>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Shuah Khan <shuahkh@osg.samsung.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

selftests:vm: point to libhugetlbfs for regression testing

The hugetlb selftests provide minimal coverage.  Have run script point
people at libhugetlbfs for better regression testing.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Joern Engel <joern@logfs.org>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Shuah Khan <shuahkh@osg.samsung.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Revert "selftests: add hugetlbfstest"

This manually reverts 7e50533d4b842 ("selftests: add hugetlbfstest").

The hugetlbfstest test depends on hugetlb pages being counted in a
task's rss.  This functionality is not in the kernel, so the test will
always fail.  Remove test to avoid confusion.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Joern Engel <joern@logfs.org>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Shuah Khan <shuahkh@osg.samsung.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, compaction: skip compound pages by order in free scanner

The compaction free scanner is looking for PageBuddy() pages and
skipping all others.  For large compound pages such as THP or hugetlbfs,
we can save a lot of iterations if we skip them at once using their
compound_order().  This is generally unsafe and we can read a bogus
value of order due to a race, but if we are careful, the only danger is
skipping too much.

When tested with stress-highalloc from mmtests on 4GB system with 1GB
hugetlbfs pages, the vmstat compact_free_scanned count decreased by at
least 15%.

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Acked-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, compaction: always skip all compound pages by order in migrate scanner

The compaction migrate scanner tries to skip THP pages by their order,
to reduce number of iterations for pages it cannot isolate.  The check
is only done if PageLRU() is true, which means it applies to THP pages,
but not e.g.  hugetlbfs pages or any other non-LRU compound pages, which
we have to iterate by base pages.

This limitation comes from the assumption that it's only safe to read
compound_order() when we have the zone's lru_lock and THP cannot be
split under us.  But the only danger (after filtering out order values
that are not below MAX_ORDER, to prevent overflows) is that we skip too
much or too little after reading a bogus compound_order() due to a rare
race.  This is the same reasoning as patch 99c0fd5e51c4 ("mm,
compaction: skip buddy pages by their order in the migrate scanner")
introduced for unsafely reading PageBuddy() order.

After this patch, all pages are tested for PageCompound() and we skip
them by compound_order().  The test is done after the test for
balloon_page_movable() as we don't want to assume if balloon pages (or
other pages with own isolation and migration implementation if a generic
API gets implemented) are compound or not.

When tested with stress-highalloc from mmtests on 4GB system with 1GB
hugetlbfs pages, the vmstat compact_migrate_scanned count decreased by
15%.

[kirill.shutemov@linux.intel.com: change PageTransHuge checks to PageCompound for different series was squashed here]
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Acked-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, compaction: encapsulate resetting cached scanner positions

Reseting the cached compaction scanner positions is now open-coded in
__reset_isolation_suitable() and compact_finished().  Encapsulate the
functionality in a new function reset_cached_positions().

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, compaction: simplify handling restart position in free pages scanner

Handling the position where compaction free scanner should restart
(stored in cc->free_pfn) got more complex with commit e14c720efdd7 ("mm,
compaction: remember position within pageblock in free pages scanner").
Currently the position is updated in each loop iteration of
isolate_freepages(), although it should be enough to update it only when
breaking from the loop.  There's also an extra check outside the loop
updates the position in case we have met the migration scanner.

This can be simplified if we move the test for having isolated enough
from the for-loop header next to the test for contention, and
determining the restart position only in these cases.  We can reuse the
isolate_start_pfn variable for this instead of setting cc->free_pfn
directly.  Outside the loop, we can simply set cc->free_pfn to current
value of isolate_start_pfn without any extra check.

Also add a VM_BUG_ON to catch possible mistake in the future, in case we
later add a new condition that terminates isolate_freepages_block()
prematurely without also considering the condition in
isolate_freepages().

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Acked-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, compaction: more robust check for scanners meeting

Assorted compaction cleanups and optimizations.  The interesting patches
are 4 and 5.  In 4, skipping of compound pages in single iteration is
improved for migration scanner, so it works also for !PageLRU compound
pages such as hugetlbfs, slab etc.  Patch 5 introduces this kind of
skipping in the free scanner.  The trick is that we can read
compound_order() without any protection, if we are careful to filter out
values larger than MAX_ORDER.  The only danger is that we skip too much.
The same trick was already used for reading the freepage order in the
migrate scanner.

To demonstrate improvements of Patches 4 and 5 I've run stress-highalloc
from mmtests, set to simulate THP allocations (including __GFP_COMP) on
a 4GB system where 1GB was occupied by hugetlbfs pages.  I'll include
just the relevant stats:

                               Patch 3     Patch 4     Patch 5

Compaction stalls                 7523        7529        7515
Compaction success                 323         304         322
Compaction failures               7200        7224        7192
Page migrate success            247778      264395      240737
Page migrate failure             15358       33184       21621
Compaction pages isolated       906928      980192      909983
Compaction migrate scanned     2005277     1692805     1498800
Compaction free scanned       13255284    11539986     9011276
Compaction cost                    288         305         277

With 5 iterations per patch, the results are still noisy, but we can see
that Patch 4 does reduce migrate_scanned by 15% thanks to skipping the
hugetlbfs pages at once.  Interestingly, free_scanned is also reduced
and I have no idea why.  Patch 5 further reduces free_scanned as
expected, by 15%.  Other stats are unaffected modulo noise.

[1] https://lkml.org/lkml/2015/1/19/158

This patch (of 5):

Compaction should finish when the migration and free scanner meet, i.e.
they reach the same pageblock.  Currently however, the test in
compact_finished() simply just compares the exact pfns, which may yield
a false negative when the free scanner position is in the middle of a
pageblock and the migration scanner reaches the begining of the same
pageblock.

This hasn't been a problem until commit e14c720efdd7 ("mm, compaction:
remember position within pageblock in free pages scanner") allowed the
free scanner position to be in the middle of a pageblock between
invocations.  The hot-fix 1d5bfe1ffb5b ("mm, compaction: prevent
infinite loop in compact_zone") prevented the issue by adding a special
check in the migration scanner to satisfy the current detection of
scanners meeting.

However, the proper fix is to make the detection more robust.  This
patch introduces the compact_scanners_met() function that returns true
when the free scanner position is in the same or lower pageblock than
the migration scanner.  The special case in isolate_migratepages()
introduced by 1d5bfe1ffb5b is removed.

Suggested-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Acked-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Acked-by: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

coccinelle: mm: scripts/coccinelle/api/alloc/pool_zalloc-simple.cocci

add [pci|dma]_pool_zalloc coccinelle check.
replaces instances of [pci|dma]_pool_alloc() followed by memset(0)
with [pci|dma]_pool_zalloc().

Signed-off-by: Sean O. Stalley <sean.stalley@intel.com>
Acked-by: Julia Lawall <julia.lawall@lip6.fr>
Cc: Vinod Koul <vinod.koul@intel.com>
Cc: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Cc: Gilles Muller <Gilles.Muller@lip6.fr>
Cc: Nicolas Palix <nicolas.palix@imag.fr>
Cc: Michal Marek <mmarek@suse.cz>
Cc: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

pci: mm: add pci_pool_zalloc() call

Add a wrapper function for pci_pool_alloc() to get zeroed memory.

Signed-off-by: Sean O. Stalley <sean.stalley@intel.com>
Cc: Vinod Koul <vinod.koul@intel.com>
Cc: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Cc: Gilles Muller <Gilles.Muller@lip6.fr>
Cc: Nicolas Palix <nicolas.palix@imag.fr>
Cc: Michal Marek <mmarek@suse.cz>
Cc: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: add dma_pool_zalloc() call to DMA API

Add a wrapper function for dma_pool_alloc() to get zeroed memory.

Signed-off-by: Sean O. Stalley <sean.stalley@intel.com>
Cc: Vinod Koul <vinod.koul@intel.com>
Cc: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Cc: Gilles Muller <Gilles.Muller@lip6.fr>
Cc: Nicolas Palix <nicolas.palix@imag.fr>
Cc: Michal Marek <mmarek@suse.cz>
Cc: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: add support for __GFP_ZERO flag to dma_pool_alloc()

Currently a call to dma_pool_alloc() with a ___GFP_ZERO flag returns a
non-zeroed memory region.

This patchset adds support for the __GFP_ZERO flag to dma_pool_alloc(),
adds 2 wrapper functions for allocing zeroed memory from a pool, and
provides a coccinelle script for finding & replacing instances of
dma_pool_alloc() followed by memset(0) with a single dma_pool_zalloc()
call.

There was some concern that this always calls memset() to zero, instead
of passing __GFP_ZERO into the page allocator.
[https://lkml.org/lkml/2015/7/15/881]

I ran a test on my system to get an idea of how often dma_pool_alloc()
calls into pool_alloc_page().

After Boot: [   30.119863] alloc_calls:541, page_allocs:7
After an hour: [ 3600.951031] alloc_calls:9566, page_allocs:12
After copying 1GB file onto a USB drive:
[ 4260.657148] alloc_calls:17225, page_allocs:12

It doesn't look like dma_pool_alloc() calls down to the page allocator
very often (at least on my system).

This patch (of 4):

Currently the __GFP_ZERO flag is ignored by dma_pool_alloc().
Make dma_pool_alloc() zero the memory if this flag is set.

Signed-off-by: Sean O. Stalley <sean.stalley@intel.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Vinod Koul <vinod.koul@intel.com>
Cc: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Cc: Gilles Muller <Gilles.Muller@lip6.fr>
Cc: Nicolas Palix <nicolas.palix@imag.fr>
Cc: Michal Marek <mmarek@suse.cz>
Cc: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

vmscan: fix increasing nr_isolated incurred by putback unevictable pages

reclaim_clean_pages_from_list() assumes that shrink_page_list() returns
number of pages removed from the candidate list.  But shrink_page_list()
puts back mlocked pages without passing it to caller and without
counting as nr_reclaimed.  This increases nr_isolated.

To fix this, this patch changes shrink_page_list() to pass unevictable
pages back to caller.  Caller will take care those pages.

Minchan said:

It fixes two issues.

1. With unevictable page, cma_alloc will be successful.

Exactly speaking, cma_alloc of current kernel will fail due to
unevictable pages.

2. fix leaking of NR_ISOLATED counter of vmstat

With it, too_many_isolated works.  Otherwise, it could make hang until
the process get SIGKILL.

Signed-off-by: Jaewon Kim <jaewon31.kim@samsung.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: vmscan: never isolate more pages than necessary

If transparent huge pages are enabled, we can isolate many more pages
than we actually need to scan, because we count both single and huge
pages equally in isolate_lru_pages().

Since commit 5bc7b8aca942d ("mm: thp: add split tail pages to shrink
page list in page reclaim"), we scan all the tail pages immediately
after a huge page split (see shrink_page_list()).  As a result, we can
reclaim up to SWAP_CLUSTER_MAX * HPAGE_PMD_NR (512 MB) in one run!

This is easy to catch on memcg reclaim with zswap enabled.  The latter
makes swapout instant so that if we happen to scan an unreferenced huge
page we will evict both its head and tail pages immediately, which is
likely to result in excessive reclaim.

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Reviewed-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: drop __nocast from vm_flags_t definition

__nocast does no good for vm_flags_t. It only produces useless sparse
warnings.

Let's drop it.

Signed-off-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Oleg Nesterov <oleg@redhat.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

bootmem: avoid freeing to bootmem after bootmem is done

Bootmem isn't popular any more, but some architectures still use it, and
freeing to bootmem after calling free_all_bootmem_core() can end up
scribbling over random memory.  Instead, make sure the kernel generates
a warning in this case by ensuring the node_bootmem_map field is
non-NULL when are freeing or marking bootmem.

An instance of this bug was just fixed in the tile architecture ("tile:
use free_bootmem_late() for initrd") and catching this case more widely
seems like a good thing.

Signed-off-by: Chris Metcalf <cmetcalf@ezchip.com>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Yasuaki Ishimatsu <isimatu.yasuaki@jp.fujitsu.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: Paul McQuade <paulmcquad@gmail.com>
Cc: Tang Chen <tangchen@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, page_isolation: make set/unset_migratetype_isolate() file-local

Nowaday, set/unset_migratetype_isolate() is defined and used only in
mm/page_isolation, so let's limit the scope within the file.

Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/mempolicy.c: get rid of duplicated check for vma(VM_PFNMAP) in queue_pages_range()

This check was introduced as part of
   6f4576e3687 ("mempolicy: apply page table walker on queue_pages_range()")

which got duplicated by
   48684a65b4e ("mm: pagewalk: fix misbehavior of walk_page_range for vma(VM_PFNMAP)")

by reintroducing it earlier on queue_page_test_walk()

Signed-off-by: Aristeu Rozanski <aris@redhat.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Acked-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mem-hotplug: handle node hole when initializing numa_meminfo.

When parsing SRAT, all memory ranges are added into numa_meminfo.  In
numa_init(), before entering numa_cleanup_meminfo(), all possible memory
ranges are in numa_meminfo.  And numa_cleanup_meminfo() removes all
ranges over max_pfn or empty.

But, this only works if the nodes are continuous.  Let's have a look at
the following example:

We have an SRAT like this:
SRAT: Node 0 PXM 0 [mem 0x00000000-0x5fffffff]
SRAT: Node 0 PXM 0 [mem 0x100000000-0x1ffffffffff]
SRAT: Node 1 PXM 1 [mem 0x20000000000-0x3ffffffffff]
SRAT: Node 4 PXM 2 [mem 0x40000000000-0x5ffffffffff] hotplug
SRAT: Node 5 PXM 3 [mem 0x60000000000-0x7ffffffffff] hotplug
SRAT: Node 2 PXM 4 [mem 0x80000000000-0x9ffffffffff] hotplug
SRAT: Node 3 PXM 5 [mem 0xa0000000000-0xbffffffffff] hotplug
SRAT: Node 6 PXM 6 [mem 0xc0000000000-0xdffffffffff] hotplug
SRAT: Node 7 PXM 7 [mem 0xe0000000000-0xfffffffffff] hotplug

On boot, only node 0,1,2,3 exist.

And the numa_meminfo will look like this:
numa_meminfo.nr_blks = 9
1. on node 0: [0, 60000000]
2. on node 0: [100000000, 20000000000]
3. on node 1: [20000000000, 40000000000]
4. on node 4: [40000000000, 60000000000]
5. on node 5: [60000000000, 80000000000]
6. on node 2: [80000000000, a0000000000]
7. on node 3: [a0000000000, a0800000000]
8. on node 6: [c0000000000, a0800000000]
9. on node 7: [e0000000000, a0800000000]

And numa_cleanup_meminfo() will merge 1 and 2, and remove 8,9 because the
end address is over max_pfn, which is a0800000000.  But 4 and 5 are not
removed because their end addresses are less then max_pfn.  But in fact,
node 4 and 5 don't exist.

In a word, numa_cleanup_meminfo() is not able to handle holes between nodes.

Since memory ranges in node 4 and 5 are in numa_meminfo, in
numa_register_memblks(), node 4 and 5 will be mistakenly set to online.

If you run lscpu, it will show:
NUMA node0 CPU(s):     0-14,128-142
NUMA node1 CPU(s):     15-29,143-157
NUMA node2 CPU(s):
NUMA node3 CPU(s):
NUMA node4 CPU(s):     62-76,190-204
NUMA node5 CPU(s):     78-92,206-220

In this patch, we use memblock_overlaps_region() to check if ranges in
numa_meminfo overlap with ranges in memory_block.  Since memory_block
contains all available memory at boot time, if they overlap, it means the
ranges exist.  If not, then remove them from numa_meminfo.

After this patch, lscpu will show:
NUMA node0 CPU(s):     0-14,128-142
NUMA node1 CPU(s):     15-29,143-157
NUMA node4 CPU(s):     62-76,190-204
NUMA node5 CPU(s):     78-92,206-220

Signed-off-by: Tang Chen <tangchen@cn.fujitsu.com>
Reviewed-by: Yasuaki Ishimatsu <isimatu.yasuaki@jp.fujitsu.com>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Cc: Luiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Cc: Vladimir Murzin <vladimir.murzin@arm.com>
Cc: Fabian Frederick <fabf@skynet.be>
Cc: Alexander Kuleshov <kuleshovmail@gmail.com>
Cc: Baoquan He <bhe@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memblock.c: make memblock_overlaps_region() return bool.

memblock_overlaps_region() checks if the given memblock region
intersects a region in memblock.  If so, it returns the index of the
intersected region.

But its only caller is memblock_is_region_reserved(), and it returns 0
if false, non-zero if true.

Both of these should return bool.

Signed-off-by: Tang Chen <tangchen@cn.fujitsu.com>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Cc: Yasuaki Ishimatsu <isimatu.yasuaki@jp.fujitsu.com>
Cc: Luiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Cc: Vladimir Murzin <vladimir.murzin@arm.com>
Cc: Fabian Frederick <fabf@skynet.be>
Cc: Alexander Kuleshov <kuleshovmail@gmail.com>
Cc: Baoquan He <bhe@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: madvise allow remove operation for hugetlbfs

Now that we have hole punching support for hugetlbfs, we can also
support the MADV_REMOVE interface to it.

Signed-off-by: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

hugetlbfs: add hugetlbfs_fallocate()

This is based on the shmem version, but it has diverged quite a bit.  We
have no swap to worry about, nor the new file sealing.  Add
synchronication via the fault mutex table to coordinate page faults,
fallocate allocation and fallocate hole punch.

What this allows us to do is move physical memory in and out of a
hugetlbfs file without having it mapped.  This also gives us the ability
to support MADV_REMOVE since it is currently implemented using
fallocate().  MADV_REMOVE lets madvise() remove pages from the middle of
a hugetlbfs file, which wasn't possible before.

hugetlbfs fallocate only operates on whole huge pages.

Based on code by Dave Hansen.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

hugetlbfs: New huge_add_to_page_cache helper routine

Currently, there is only a single place where hugetlbfs pages are added
to the page cache.  The new fallocate code be adding a second one, so
break the functionality out into its own helper.

Signed-off-by: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: alloc_huge_page handle areas hole punched by fallocate

Areas hole punched by fallocate will not have entries in the
region/reserve map.  However, shared mappings with min_size subpool
reservations may still have reserved pages.  alloc_huge_page needs to
handle this special case and do the proper accounting.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: vma_has_reserves() needs to handle fallocate hole punch

In vma_has_reserves(), the current assumption is that reserves are
always present for shared mappings.  However, this will not be the case
with fallocate hole punch.  When punching a hole, the present page will
be deleted as well as the region/reserve map entry (and hence any
reservation).  vma_has_reserves is passed "chg" which indicates whether
or not a region/reserve map is present.  Use this to determine if
reserves are actually present or were removed via hole punch.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

hugetlbfs: truncate_hugepages() takes a range of pages

Modify truncate_hugepages() to take a range of pages (start, end)
instead of simply start.  If an end value of LLONG_MAX is passed, the
current "truncate" functionality is maintained.  Existing callers are
modified to pass LLONG_MAX as end of range.  By keying off end ==
LLONG_MAX, the routine behaves differently for truncate and hole punch.
Page removal is now synchronized with page allocation via faults by
using the fault mutex table.  The hole punch case can experience the
rare region_del error and must handle accordingly.

Add the routine hugetlb_fix_reserve_counts to fix up reserve counts in
the case where region_del returns an error.

Since the routine handles more than just the truncate case, it is
renamed to remove_inode_hugepages().  To be consistent, the routine
truncate_huge_page() is renamed remove_huge_page().

Downstream of remove_inode_hugepages(), the routine
hugetlb_unreserve_pages() is also modified to take a range of pages.
hugetlb_unreserve_pages is modified to detect an error from region_del and
pass it back to the caller.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

hugetlbfs: hugetlb_vmtruncate_list() needs to take a range to delete

fallocate hole punch will want to unmap a specific range of pages.
Modify the existing hugetlb_vmtruncate_list() routine to take a
start/end range.  If end is 0, this indicates all pages after start
should be unmapped.  This is the same as the existing truncate
functionality.  Modify existing callers to add 0 as end of range.

Since the routine will be used in hole punch as well as truncate
operations, it is more appropriately renamed to hugetlb_vmdelete_list().

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: expose hugetlb fault mutex for use by fallocate

hugetlb page faults are currently synchronized by the table of mutexes
(htlb_fault_mutex_table).  fallocate code will need to synchronize with
the page fault code when it allocates or deletes pages.  Expose
interfaces so that fallocate operations can be synchronized with page
faults.  Minor name changes to be more consistent with other global
hugetlb symbols.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: add region_del() to delete a specific range of entries

fallocate hole punch will want to remove a specific range of pages.  The
existing region_truncate() routine deletes all region/reserve map
entries after a specified offset.  region_del() will provide this same
functionality if the end of region is specified as LONG_MAX.  Hence,
region_del() can replace region_truncate().

Unlike region_truncate(), region_del() can return an error in the rare
case where it can not allocate memory for a region descriptor.  This
ONLY happens in the case where an existing region must be split.
Current callers passing LONG_MAX as end of range will never experience
this error and do not need to deal with error handling.  Future callers
of region_del() (such as fallocate hole punch) will need to handle this
error.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: add cache of descriptors to resv_map for region_add

hugetlbfs is used today by applications that want a high degree of
control over huge page usage.  Often, large hugetlbfs files are used to
map a large number huge pages into the application processes.  The
applications know when page ranges within these large files will no
longer be used, and ideally would like to release them back to the
subpool or global pools for other uses.  The fallocate() system call
provides an interface for preallocation and hole punching within files.
This patch set adds fallocate functionality to hugetlbfs.

fallocate hole punch will want to remove a specific range of pages.
When pages are removed, their associated entries in the region/reserve
map will also be removed.  This will break an assumption in the
region_chg/region_add calling sequence.  If a new region descriptor must
be allocated, it is done as part of the region_chg processing.  In this
way, region_add can not fail because it does not need to attempt an
allocation.

To prepare for fallocate hole punch, create a "cache" of descriptors
that can be used by region_add if necessary.  region_chg will ensure
there are sufficient entries in the cache.  It will be necessary to
track the number of in progress add operations to know a sufficient
number of descriptors reside in the cache.  A new routine region_abort
is added to adjust this in progress count when add operations are
aborted.  vma_abort_reservation is also added for callers creating
reservations with vma_needs_reservation/vma_commit_reservation.

[akpm@linux-foundation.org: fix typo in comment, use more cols]
Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: rename and move get/set_freepage_migratetype

The pair of get/set_freepage_migratetype() functions are used to cache
pageblock migratetype for a page put on a pcplist, so that it does not
have to be retrieved again when the page is put on a free list (e.g.
when pcplists become full).  Historically it was also assumed that the
value is accurate for pages on freelists (as the functions' names
unfortunately suggest), but that cannot be guaranteed without affecting
various allocator fast paths.  It is in fact not needed and all such
uses have been removed.

The last remaining (but pointless) usage related to pages of freelists
is in move_freepages(), which this patch removes.

To prevent further confusion, rename the functions to
get/set_pcppage_migratetype() and expand their description.  Since all
the users are now in mm/page_alloc.c, move the functions there from the
shared header.

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Seungho Park <seungho1.park@lge.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>