3656ce605dc9cf2c6f59bdde877399638bc47b4b
[muen/linux.git] / include / linux / hugetlb.h
1 #ifndef _LINUX_HUGETLB_H
2 #define _LINUX_HUGETLB_H
3
4 #include <linux/mm_types.h>
5 #include <linux/mmdebug.h>
6 #include <linux/fs.h>
7 #include <linux/hugetlb_inline.h>
8 #include <linux/cgroup.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/kref.h>
11 #include <asm/pgtable.h>
12
13 struct ctl_table;
14 struct user_struct;
15 struct mmu_gather;
16
17 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
18
19 #include <linux/mempolicy.h>
20 #include <linux/shm.h>
21 #include <asm/tlbflush.h>
22
23 struct hugepage_subpool {
24         spinlock_t lock;
25         long count;
26         long max_hpages;        /* Maximum huge pages or -1 if no maximum. */
27         long used_hpages;       /* Used count against maximum, includes */
28                                 /* both alloced and reserved pages. */
29         struct hstate *hstate;
30         long min_hpages;        /* Minimum huge pages or -1 if no minimum. */
31         long rsv_hpages;        /* Pages reserved against global pool to */
32                                 /* sasitfy minimum size. */
33 };
34
35 struct resv_map {
36         struct kref refs;
37         spinlock_t lock;
38         struct list_head regions;
39         long adds_in_progress;
40         struct list_head region_cache;
41         long region_cache_count;
42 };
43 extern struct resv_map *resv_map_alloc(void);
44 void resv_map_release(struct kref *ref);
45
46 extern spinlock_t hugetlb_lock;
47 extern int hugetlb_max_hstate __read_mostly;
48 #define for_each_hstate(h) \
49         for ((h) = hstates; (h) < &hstates[hugetlb_max_hstate]; (h)++)
50
51 struct hugepage_subpool *hugepage_new_subpool(struct hstate *h, long max_hpages,
52                                                 long min_hpages);
53 void hugepage_put_subpool(struct hugepage_subpool *spool);
54
55 void reset_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma);
56 int hugetlb_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void __user *, size_t *, loff_t *);
57 int hugetlb_overcommit_handler(struct ctl_table *, int, void __user *, size_t *, loff_t *);
58 int hugetlb_treat_movable_handler(struct ctl_table *, int, void __user *, size_t *, loff_t *);
59
60 #ifdef CONFIG_NUMA
61 int hugetlb_mempolicy_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
62                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
63 #endif
64
65 int copy_hugetlb_page_range(struct mm_struct *, struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
66 long follow_hugetlb_page(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
67                          struct page **, struct vm_area_struct **,
68                          unsigned long *, unsigned long *, long, unsigned int,
69                          int *);
70 void unmap_hugepage_range(struct vm_area_struct *,
71                           unsigned long, unsigned long, struct page *);
72 void __unmap_hugepage_range_final(struct mmu_gather *tlb,
73                           struct vm_area_struct *vma,
74                           unsigned long start, unsigned long end,
75                           struct page *ref_page);
76 void __unmap_hugepage_range(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *vma,
77                                 unsigned long start, unsigned long end,
78                                 struct page *ref_page);
79 void hugetlb_report_meminfo(struct seq_file *);
80 int hugetlb_report_node_meminfo(int, char *);
81 void hugetlb_show_meminfo(void);
82 unsigned long hugetlb_total_pages(void);
83 int hugetlb_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
84                         unsigned long address, unsigned int flags);
85 int hugetlb_mcopy_atomic_pte(struct mm_struct *dst_mm, pte_t *dst_pte,
86                                 struct vm_area_struct *dst_vma,
87                                 unsigned long dst_addr,
88                                 unsigned long src_addr,
89                                 struct page **pagep);
90 int hugetlb_reserve_pages(struct inode *inode, long from, long to,
91                                                 struct vm_area_struct *vma,
92                                                 vm_flags_t vm_flags);
93 long hugetlb_unreserve_pages(struct inode *inode, long start, long end,
94                                                 long freed);
95 int dequeue_hwpoisoned_huge_page(struct page *page);
96 bool isolate_huge_page(struct page *page, struct list_head *list);
97 void putback_active_hugepage(struct page *page);
98 void free_huge_page(struct page *page);
99 void hugetlb_fix_reserve_counts(struct inode *inode);
100 extern struct mutex *hugetlb_fault_mutex_table;
101 u32 hugetlb_fault_mutex_hash(struct hstate *h, struct mm_struct *mm,
102                                 struct vm_area_struct *vma,
103                                 struct address_space *mapping,
104                                 pgoff_t idx, unsigned long address);
105
106 pte_t *huge_pmd_share(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pud_t *pud);
107
108 extern int hugepages_treat_as_movable;
109 extern int sysctl_hugetlb_shm_group;
110 extern struct list_head huge_boot_pages;
111
112 /* arch callbacks */
113
114 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
115                         unsigned long addr, unsigned long sz);
116 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
117 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, unsigned long *addr, pte_t *ptep);
118 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
119                               int write);
120 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
121                                 pmd_t *pmd, int flags);
122 struct page *follow_huge_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
123                                 pud_t *pud, int flags);
124 struct page *follow_huge_pgd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
125                              pgd_t *pgd, int flags);
126
127 int pmd_huge(pmd_t pmd);
128 int pud_huge(pud_t pud);
129 unsigned long hugetlb_change_protection(struct vm_area_struct *vma,
130                 unsigned long address, unsigned long end, pgprot_t newprot);
131
132 bool is_hugetlb_entry_migration(pte_t pte);
133 #else /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
134
135 static inline void reset_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma)
136 {
137 }
138
139 static inline unsigned long hugetlb_total_pages(void)
140 {
141         return 0;
142 }
143
144 #define follow_hugetlb_page(m,v,p,vs,a,b,i,w,n) ({ BUG(); 0; })
145 #define follow_huge_addr(mm, addr, write)       ERR_PTR(-EINVAL)
146 #define copy_hugetlb_page_range(src, dst, vma)  ({ BUG(); 0; })
147 static inline void hugetlb_report_meminfo(struct seq_file *m)
148 {
149 }
150 #define hugetlb_report_node_meminfo(n, buf)     0
151 static inline void hugetlb_show_meminfo(void)
152 {
153 }
154 #define follow_huge_pmd(mm, addr, pmd, flags)   NULL
155 #define follow_huge_pud(mm, addr, pud, flags)   NULL
156 #define follow_huge_pgd(mm, addr, pgd, flags)   NULL
157 #define prepare_hugepage_range(file, addr, len) (-EINVAL)
158 #define pmd_huge(x)     0
159 #define pud_huge(x)     0
160 #define is_hugepage_only_range(mm, addr, len)   0
161 #define hugetlb_free_pgd_range(tlb, addr, end, floor, ceiling) ({BUG(); 0; })
162 #define hugetlb_fault(mm, vma, addr, flags)     ({ BUG(); 0; })
163 #define hugetlb_mcopy_atomic_pte(dst_mm, dst_pte, dst_vma, dst_addr, \
164                                 src_addr, pagep)        ({ BUG(); 0; })
165 #define huge_pte_offset(mm, address)    0
166 static inline int dequeue_hwpoisoned_huge_page(struct page *page)
167 {
168         return 0;
169 }
170
171 static inline bool isolate_huge_page(struct page *page, struct list_head *list)
172 {
173         return false;
174 }
175 #define putback_active_hugepage(p)      do {} while (0)
176
177 static inline unsigned long hugetlb_change_protection(struct vm_area_struct *vma,
178                 unsigned long address, unsigned long end, pgprot_t newprot)
179 {
180         return 0;
181 }
182
183 static inline void __unmap_hugepage_range_final(struct mmu_gather *tlb,
184                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
185                         unsigned long end, struct page *ref_page)
186 {
187         BUG();
188 }
189
190 static inline void __unmap_hugepage_range(struct mmu_gather *tlb,
191                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
192                         unsigned long end, struct page *ref_page)
193 {
194         BUG();
195 }
196
197 #endif /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
198 /*
199  * hugepages at page global directory. If arch support
200  * hugepages at pgd level, they need to define this.
201  */
202 #ifndef pgd_huge
203 #define pgd_huge(x)     0
204 #endif
205 #ifndef p4d_huge
206 #define p4d_huge(x)     0
207 #endif
208
209 #ifndef pgd_write
210 static inline int pgd_write(pgd_t pgd)
211 {
212         BUG();
213         return 0;
214 }
215 #endif
216
217 #ifndef pud_write
218 static inline int pud_write(pud_t pud)
219 {
220         BUG();
221         return 0;
222 }
223 #endif
224
225 #ifndef is_hugepd
226 /*
227  * Some architectures requires a hugepage directory format that is
228  * required to support multiple hugepage sizes. For example
229  * a4fe3ce76 "powerpc/mm: Allow more flexible layouts for hugepage pagetables"
230  * introduced the same on powerpc. This allows for a more flexible hugepage
231  * pagetable layout.
232  */
233 typedef struct { unsigned long pd; } hugepd_t;
234 #define is_hugepd(hugepd) (0)
235 #define __hugepd(x) ((hugepd_t) { (x) })
236 static inline int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
237                               unsigned pdshift, unsigned long end,
238                               int write, struct page **pages, int *nr)
239 {
240         return 0;
241 }
242 #else
243 extern int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
244                        unsigned pdshift, unsigned long end,
245                        int write, struct page **pages, int *nr);
246 #endif
247
248 #define HUGETLB_ANON_FILE "anon_hugepage"
249
250 enum {
251         /*
252          * The file will be used as an shm file so shmfs accounting rules
253          * apply
254          */
255         HUGETLB_SHMFS_INODE     = 1,
256         /*
257          * The file is being created on the internal vfs mount and shmfs
258          * accounting rules do not apply
259          */
260         HUGETLB_ANONHUGE_INODE  = 2,
261 };
262
263 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
264 struct hugetlbfs_sb_info {
265         long    max_inodes;   /* inodes allowed */
266         long    free_inodes;  /* inodes free */
267         spinlock_t      stat_lock;
268         struct hstate *hstate;
269         struct hugepage_subpool *spool;
270 };
271
272 static inline struct hugetlbfs_sb_info *HUGETLBFS_SB(struct super_block *sb)
273 {
274         return sb->s_fs_info;
275 }
276
277 extern const struct file_operations hugetlbfs_file_operations;
278 extern const struct vm_operations_struct hugetlb_vm_ops;
279 struct file *hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size, vm_flags_t acct,
280                                 struct user_struct **user, int creat_flags,
281                                 int page_size_log);
282
283 static inline bool is_file_hugepages(struct file *file)
284 {
285         if (file->f_op == &hugetlbfs_file_operations)
286                 return true;
287
288         return is_file_shm_hugepages(file);
289 }
290
291
292 #else /* !CONFIG_HUGETLBFS */
293
294 #define is_file_hugepages(file)                 false
295 static inline struct file *
296 hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size, vm_flags_t acctflag,
297                 struct user_struct **user, int creat_flags,
298                 int page_size_log)
299 {
300         return ERR_PTR(-ENOSYS);
301 }
302
303 #endif /* !CONFIG_HUGETLBFS */
304
305 #ifdef HAVE_ARCH_HUGETLB_UNMAPPED_AREA
306 unsigned long hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
307                                         unsigned long len, unsigned long pgoff,
308                                         unsigned long flags);
309 #endif /* HAVE_ARCH_HUGETLB_UNMAPPED_AREA */
310
311 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
312
313 #define HSTATE_NAME_LEN 32
314 /* Defines one hugetlb page size */
315 struct hstate {
316         int next_nid_to_alloc;
317         int next_nid_to_free;
318         unsigned int order;
319         unsigned long mask;
320         unsigned long max_huge_pages;
321         unsigned long nr_huge_pages;
322         unsigned long free_huge_pages;
323         unsigned long resv_huge_pages;
324         unsigned long surplus_huge_pages;
325         unsigned long nr_overcommit_huge_pages;
326         struct list_head hugepage_activelist;
327         struct list_head hugepage_freelists[MAX_NUMNODES];
328         unsigned int nr_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
329         unsigned int free_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
330         unsigned int surplus_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
331 #ifdef CONFIG_CGROUP_HUGETLB
332         /* cgroup control files */
333         struct cftype cgroup_files[5];
334 #endif
335         char name[HSTATE_NAME_LEN];
336 };
337
338 struct huge_bootmem_page {
339         struct list_head list;
340         struct hstate *hstate;
341 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
342         phys_addr_t phys;
343 #endif
344 };
345
346 struct page *alloc_huge_page(struct vm_area_struct *vma,
347                                 unsigned long addr, int avoid_reserve);
348 struct page *alloc_huge_page_node(struct hstate *h, int nid);
349 struct page *alloc_huge_page_noerr(struct vm_area_struct *vma,
350                                 unsigned long addr, int avoid_reserve);
351 int huge_add_to_page_cache(struct page *page, struct address_space *mapping,
352                         pgoff_t idx);
353
354 /* arch callback */
355 int __init alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *h);
356
357 void __init hugetlb_bad_size(void);
358 void __init hugetlb_add_hstate(unsigned order);
359 struct hstate *size_to_hstate(unsigned long size);
360
361 #ifndef HUGE_MAX_HSTATE
362 #define HUGE_MAX_HSTATE 1
363 #endif
364
365 extern struct hstate hstates[HUGE_MAX_HSTATE];
366 extern unsigned int default_hstate_idx;
367
368 #define default_hstate (hstates[default_hstate_idx])
369
370 static inline struct hstate *hstate_inode(struct inode *i)
371 {
372         return HUGETLBFS_SB(i->i_sb)->hstate;
373 }
374
375 static inline struct hstate *hstate_file(struct file *f)
376 {
377         return hstate_inode(file_inode(f));
378 }
379
380 static inline struct hstate *hstate_sizelog(int page_size_log)
381 {
382         if (!page_size_log)
383                 return &default_hstate;
384
385         return size_to_hstate(1UL << page_size_log);
386 }
387
388 static inline struct hstate *hstate_vma(struct vm_area_struct *vma)
389 {
390         return hstate_file(vma->vm_file);
391 }
392
393 static inline unsigned long huge_page_size(struct hstate *h)
394 {
395         return (unsigned long)PAGE_SIZE << h->order;
396 }
397
398 extern unsigned long vma_kernel_pagesize(struct vm_area_struct *vma);
399
400 extern unsigned long vma_mmu_pagesize(struct vm_area_struct *vma);
401
402 static inline unsigned long huge_page_mask(struct hstate *h)
403 {
404         return h->mask;
405 }
406
407 static inline unsigned int huge_page_order(struct hstate *h)
408 {
409         return h->order;
410 }
411
412 static inline unsigned huge_page_shift(struct hstate *h)
413 {
414         return h->order + PAGE_SHIFT;
415 }
416
417 static inline bool hstate_is_gigantic(struct hstate *h)
418 {
419         return huge_page_order(h) >= MAX_ORDER;
420 }
421
422 static inline unsigned int pages_per_huge_page(struct hstate *h)
423 {
424         return 1 << h->order;
425 }
426
427 static inline unsigned int blocks_per_huge_page(struct hstate *h)
428 {
429         return huge_page_size(h) / 512;
430 }
431
432 #include <asm/hugetlb.h>
433
434 #ifndef arch_make_huge_pte
435 static inline pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, struct vm_area_struct *vma,
436                                        struct page *page, int writable)
437 {
438         return entry;
439 }
440 #endif
441
442 static inline struct hstate *page_hstate(struct page *page)
443 {
444         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHuge(page), page);
445         return size_to_hstate(PAGE_SIZE << compound_order(page));
446 }
447
448 static inline unsigned hstate_index_to_shift(unsigned index)
449 {
450         return hstates[index].order + PAGE_SHIFT;
451 }
452
453 static inline int hstate_index(struct hstate *h)
454 {
455         return h - hstates;
456 }
457
458 pgoff_t __basepage_index(struct page *page);
459
460 /* Return page->index in PAGE_SIZE units */
461 static inline pgoff_t basepage_index(struct page *page)
462 {
463         if (!PageCompound(page))
464                 return page->index;
465
466         return __basepage_index(page);
467 }
468
469 extern int dissolve_free_huge_pages(unsigned long start_pfn,
470                                     unsigned long end_pfn);
471 static inline bool hugepage_migration_supported(struct hstate *h)
472 {
473 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_HUGEPAGE_MIGRATION
474         if ((huge_page_shift(h) == PMD_SHIFT) ||
475                 (huge_page_shift(h) == PGDIR_SHIFT))
476                 return true;
477         else
478                 return false;
479 #else
480         return false;
481 #endif
482 }
483
484 static inline spinlock_t *huge_pte_lockptr(struct hstate *h,
485                                            struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
486 {
487         if (huge_page_size(h) == PMD_SIZE)
488                 return pmd_lockptr(mm, (pmd_t *) pte);
489         VM_BUG_ON(huge_page_size(h) == PAGE_SIZE);
490         return &mm->page_table_lock;
491 }
492
493 #ifndef hugepages_supported
494 /*
495  * Some platform decide whether they support huge pages at boot
496  * time. Some of them, such as powerpc, set HPAGE_SHIFT to 0
497  * when there is no such support
498  */
499 #define hugepages_supported() (HPAGE_SHIFT != 0)
500 #endif
501
502 void hugetlb_report_usage(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm);
503
504 static inline void hugetlb_count_add(long l, struct mm_struct *mm)
505 {
506         atomic_long_add(l, &mm->hugetlb_usage);
507 }
508
509 static inline void hugetlb_count_sub(long l, struct mm_struct *mm)
510 {
511         atomic_long_sub(l, &mm->hugetlb_usage);
512 }
513 #else   /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
514 struct hstate {};
515 #define alloc_huge_page(v, a, r) NULL
516 #define alloc_huge_page_node(h, nid) NULL
517 #define alloc_huge_page_noerr(v, a, r) NULL
518 #define alloc_bootmem_huge_page(h) NULL
519 #define hstate_file(f) NULL
520 #define hstate_sizelog(s) NULL
521 #define hstate_vma(v) NULL
522 #define hstate_inode(i) NULL
523 #define page_hstate(page) NULL
524 #define huge_page_size(h) PAGE_SIZE
525 #define huge_page_mask(h) PAGE_MASK
526 #define vma_kernel_pagesize(v) PAGE_SIZE
527 #define vma_mmu_pagesize(v) PAGE_SIZE
528 #define huge_page_order(h) 0
529 #define huge_page_shift(h) PAGE_SHIFT
530 static inline bool hstate_is_gigantic(struct hstate *h)
531 {
532         return false;
533 }
534
535 static inline unsigned int pages_per_huge_page(struct hstate *h)
536 {
537         return 1;
538 }
539 #define hstate_index_to_shift(index) 0
540 #define hstate_index(h) 0
541
542 static inline pgoff_t basepage_index(struct page *page)
543 {
544         return page->index;
545 }
546 #define dissolve_free_huge_pages(s, e)  0
547 #define hugepage_migration_supported(h) false
548
549 static inline spinlock_t *huge_pte_lockptr(struct hstate *h,
550                                            struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
551 {
552         return &mm->page_table_lock;
553 }
554
555 static inline void hugetlb_report_usage(struct seq_file *f, struct mm_struct *m)
556 {
557 }
558
559 static inline void hugetlb_count_sub(long l, struct mm_struct *mm)
560 {
561 }
562 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
563
564 static inline spinlock_t *huge_pte_lock(struct hstate *h,
565                                         struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
566 {
567         spinlock_t *ptl;
568
569         ptl = huge_pte_lockptr(h, mm, pte);
570         spin_lock(ptl);
571         return ptl;
572 }
573
574 #endif /* _LINUX_HUGETLB_H */