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
  12 struct ctl_table;
  13 struct user_struct;
  14 struct mmu_gather;
  15
  16 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
  17
  18 #include <linux/mempolicy.h>
  19 #include <linux/shm.h>
  20 #include <asm/tlbflush.h>
  21
  22 struct hugepage_subpool {
  23         spinlock_t lock;
  24         long count;
  25         long max_hpages, used_hpages;
  26 };
  27
  28 struct resv_map {
  29         struct kref refs;
  30         spinlock_t lock;
  31         struct list_head regions;
  32 };
  33 extern struct resv_map *resv_map_alloc(void);
  34 void resv_map_release(struct kref *ref);
  35
  36 extern spinlock_t hugetlb_lock;
  37 extern int hugetlb_max_hstate __read_mostly;
  38 #define for_each_hstate(h) \
  39         for ((h) = hstates; (h) < &hstates[hugetlb_max_hstate]; (h)++)
  40
  41 struct hugepage_subpool *hugepage_new_subpool(long nr_blocks);
  42 void hugepage_put_subpool(struct hugepage_subpool *spool);
  43
  44 int PageHuge(struct page *page);
  45
  46 void reset_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma);
  47 int hugetlb_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void __user *, size_t *, loff_t *);
  48 int hugetlb_overcommit_handler(struct ctl_table *, int, void __user *, size_t *, loff_t *);
  49 int hugetlb_treat_movable_handler(struct ctl_table *, int, void __user *, size_t *, loff_t *);
  50
  51 #ifdef CONFIG_NUMA
  52 int hugetlb_mempolicy_sysctl_handler(struct ctl_table *, int,
  53                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
  54 #endif
  55
  56 int copy_hugetlb_page_range(struct mm_struct *, struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
  57 long follow_hugetlb_page(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
  58                          struct page **, struct vm_area_struct **,
  59                          unsigned long *, unsigned long *, long, unsigned int);
  60 void unmap_hugepage_range(struct vm_area_struct *,
  61                           unsigned long, unsigned long, struct page *);
  62 void __unmap_hugepage_range_final(struct mmu_gather *tlb,
  63                           struct vm_area_struct *vma,
  64                           unsigned long start, unsigned long end,
  65                           struct page *ref_page);
  66 void __unmap_hugepage_range(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *vma,
  67                                 unsigned long start, unsigned long end,
  68                                 struct page *ref_page);
  69 void hugetlb_report_meminfo(struct seq_file *);
  70 int hugetlb_report_node_meminfo(int, char *);
  71 void hugetlb_show_meminfo(void);
  72 unsigned long hugetlb_total_pages(void);
  73 int hugetlb_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
  74                         unsigned long address, unsigned int flags);
  75 int hugetlb_reserve_pages(struct inode *inode, long from, long to,
  76                                                 struct vm_area_struct *vma,
  77                                                 vm_flags_t vm_flags);
  78 void hugetlb_unreserve_pages(struct inode *inode, long offset, long freed);
  79 int dequeue_hwpoisoned_huge_page(struct page *page);
  80 bool isolate_huge_page(struct page *page, struct list_head *list);
  81 void putback_active_hugepage(struct page *page);
  82 bool is_hugepage_active(struct page *page);
  83 void free_huge_page(struct page *page);
  84
  85 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_HUGE_PMD_SHARE
  86 pte_t *huge_pmd_share(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pud_t *pud);
  87 #endif
  88
  89 extern unsigned long hugepages_treat_as_movable;
  90 extern int sysctl_hugetlb_shm_group;
  91 extern struct list_head huge_boot_pages;
  92
  93 /* arch callbacks */
  94
  95 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
  96                         unsigned long addr, unsigned long sz);
  97 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
  98 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, unsigned long *addr, pte_t *ptep);
  99 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 100                               int write);
 101 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 102                                 pmd_t *pmd, int write);
 103 struct page *follow_huge_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 104                                 pud_t *pud, int write);
 105 int pmd_huge(pmd_t pmd);
 106 int pud_huge(pud_t pmd);
 107 unsigned long hugetlb_change_protection(struct vm_area_struct *vma,
 108                 unsigned long address, unsigned long end, pgprot_t newprot);
 109
 110 #else /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 111
 112 static inline int PageHuge(struct page *page)
 113 {
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 static inline void reset_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma)
 118 {
 119 }
 120
 121 static inline unsigned long hugetlb_total_pages(void)
 122 {
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 #define follow_hugetlb_page(m,v,p,vs,a,b,i,w)   ({ BUG(); 0; })
 127 #define follow_huge_addr(mm, addr, write)       ERR_PTR(-EINVAL)
 128 #define copy_hugetlb_page_range(src, dst, vma)  ({ BUG(); 0; })
 129 static inline void hugetlb_report_meminfo(struct seq_file *m)
 130 {
 131 }
 132 #define hugetlb_report_node_meminfo(n, buf)     0
 133 static inline void hugetlb_show_meminfo(void)
 134 {
 135 }
 136 #define follow_huge_pmd(mm, addr, pmd, write)   NULL
 137 #define follow_huge_pud(mm, addr, pud, write)   NULL
 138 #define prepare_hugepage_range(file, addr, len) (-EINVAL)
 139 #define pmd_huge(x)     0
 140 #define pud_huge(x)     0
 141 #define is_hugepage_only_range(mm, addr, len)   0
 142 #define hugetlb_free_pgd_range(tlb, addr, end, floor, ceiling) ({BUG(); 0; })
 143 #define hugetlb_fault(mm, vma, addr, flags)     ({ BUG(); 0; })
 144 #define huge_pte_offset(mm, address)    0
 145 static inline int dequeue_hwpoisoned_huge_page(struct page *page)
 146 {
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 static inline bool isolate_huge_page(struct page *page, struct list_head *list)
 151 {
 152         return false;
 153 }
 154 #define putback_active_hugepage(p)      do {} while (0)
 155 #define is_hugepage_active(x)   false
 156
 157 static inline unsigned long hugetlb_change_protection(struct vm_area_struct *vma,
 158                 unsigned long address, unsigned long end, pgprot_t newprot)
 159 {
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 static inline void __unmap_hugepage_range_final(struct mmu_gather *tlb,
 164                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 165                         unsigned long end, struct page *ref_page)
 166 {
 167         BUG();
 168 }
 169
 170 static inline void __unmap_hugepage_range(struct mmu_gather *tlb,
 171                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 172                         unsigned long end, struct page *ref_page)
 173 {
 174         BUG();
 175 }
 176
 177 #endif /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 178
 179 #define HUGETLB_ANON_FILE "anon_hugepage"
 180
 181 enum {
 182         /*
 183          * The file will be used as an shm file so shmfs accounting rules
 184          * apply
 185          */
 186         HUGETLB_SHMFS_INODE     = 1,
 187         /*
 188          * The file is being created on the internal vfs mount and shmfs
 189          * accounting rules do not apply
 190          */
 191         HUGETLB_ANONHUGE_INODE  = 2,
 192 };
 193
 194 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
 195 struct hugetlbfs_sb_info {
 196         long    max_inodes;   /* inodes allowed */
 197         long    free_inodes;  /* inodes free */
 198         spinlock_t      stat_lock;
 199         struct hstate *hstate;
 200         struct hugepage_subpool *spool;
 201 };
 202
 203 static inline struct hugetlbfs_sb_info *HUGETLBFS_SB(struct super_block *sb)
 204 {
 205         return sb->s_fs_info;
 206 }
 207
 208 extern const struct file_operations hugetlbfs_file_operations;
 209 extern const struct vm_operations_struct hugetlb_vm_ops;
 210 struct file *hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size, vm_flags_t acct,
 211                                 struct user_struct **user, int creat_flags,
 212                                 int page_size_log);
 213
 214 static inline int is_file_hugepages(struct file *file)
 215 {
 216         if (file->f_op == &hugetlbfs_file_operations)
 217                 return 1;
 218         if (is_file_shm_hugepages(file))
 219                 return 1;
 220
 221         return 0;
 222 }
 223
 224
 225 #else /* !CONFIG_HUGETLBFS */
 226
 227 #define is_file_hugepages(file)                 0
 228 static inline struct file *
 229 hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size, vm_flags_t acctflag,
 230                 struct user_struct **user, int creat_flags,
 231                 int page_size_log)
 232 {
 233         return ERR_PTR(-ENOSYS);
 234 }
 235
 236 #endif /* !CONFIG_HUGETLBFS */
 237
 238 #ifdef HAVE_ARCH_HUGETLB_UNMAPPED_AREA
 239 unsigned long hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
 240                                         unsigned long len, unsigned long pgoff,
 241                                         unsigned long flags);
 242 #endif /* HAVE_ARCH_HUGETLB_UNMAPPED_AREA */
 243
 244 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 245
 246 #define HSTATE_NAME_LEN 32
 247 /* Defines one hugetlb page size */
 248 struct hstate {
 249         int next_nid_to_alloc;
 250         int next_nid_to_free;
 251         unsigned int order;
 252         unsigned long mask;
 253         unsigned long max_huge_pages;
 254         unsigned long nr_huge_pages;
 255         unsigned long free_huge_pages;
 256         unsigned long resv_huge_pages;
 257         unsigned long surplus_huge_pages;
 258         unsigned long nr_overcommit_huge_pages;
 259         struct list_head hugepage_activelist;
 260         struct list_head hugepage_freelists[MAX_NUMNODES];
 261         unsigned int nr_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 262         unsigned int free_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 263         unsigned int surplus_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 264 #ifdef CONFIG_CGROUP_HUGETLB
 265         /* cgroup control files */
 266         struct cftype cgroup_files[5];
 267 #endif
 268         char name[HSTATE_NAME_LEN];
 269 };
 270
 271 struct huge_bootmem_page {
 272         struct list_head list;
 273         struct hstate *hstate;
 274 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 275         phys_addr_t phys;
 276 #endif
 277 };
 278
 279 struct page *alloc_huge_page_node(struct hstate *h, int nid);
 280 struct page *alloc_huge_page_noerr(struct vm_area_struct *vma,
 281                                 unsigned long addr, int avoid_reserve);
 282
 283 /* arch callback */
 284 int __init alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *h);
 285
 286 void __init hugetlb_add_hstate(unsigned order);
 287 struct hstate *size_to_hstate(unsigned long size);
 288
 289 #ifndef HUGE_MAX_HSTATE
 290 #define HUGE_MAX_HSTATE 1
 291 #endif
 292
 293 extern struct hstate hstates[HUGE_MAX_HSTATE];
 294 extern unsigned int default_hstate_idx;
 295
 296 #define default_hstate (hstates[default_hstate_idx])
 297
 298 static inline struct hstate *hstate_inode(struct inode *i)
 299 {
 300         struct hugetlbfs_sb_info *hsb;
 301         hsb = HUGETLBFS_SB(i->i_sb);
 302         return hsb->hstate;
 303 }
 304
 305 static inline struct hstate *hstate_file(struct file *f)
 306 {
 307         return hstate_inode(file_inode(f));
 308 }
 309
 310 static inline struct hstate *hstate_sizelog(int page_size_log)
 311 {
 312         if (!page_size_log)
 313                 return &default_hstate;
 314
 315         return size_to_hstate(1UL << page_size_log);
 316 }
 317
 318 static inline struct hstate *hstate_vma(struct vm_area_struct *vma)
 319 {
 320         return hstate_file(vma->vm_file);
 321 }
 322
 323 static inline unsigned long huge_page_size(struct hstate *h)
 324 {
 325         return (unsigned long)PAGE_SIZE << h->order;
 326 }
 327
 328 extern unsigned long vma_kernel_pagesize(struct vm_area_struct *vma);
 329
 330 extern unsigned long vma_mmu_pagesize(struct vm_area_struct *vma);
 331
 332 static inline unsigned long huge_page_mask(struct hstate *h)
 333 {
 334         return h->mask;
 335 }
 336
 337 static inline unsigned int huge_page_order(struct hstate *h)
 338 {
 339         return h->order;
 340 }
 341
 342 static inline unsigned huge_page_shift(struct hstate *h)
 343 {
 344         return h->order + PAGE_SHIFT;
 345 }
 346
 347 static inline bool hstate_is_gigantic(struct hstate *h)
 348 {
 349         return huge_page_order(h) >= MAX_ORDER;
 350 }
 351
 352 static inline unsigned int pages_per_huge_page(struct hstate *h)
 353 {
 354         return 1 << h->order;
 355 }
 356
 357 static inline unsigned int blocks_per_huge_page(struct hstate *h)
 358 {
 359         return huge_page_size(h) / 512;
 360 }
 361
 362 #include <asm/hugetlb.h>
 363
 364 #ifndef arch_make_huge_pte
 365 static inline pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, struct vm_area_struct *vma,
 366                                        struct page *page, int writable)
 367 {
 368         return entry;
 369 }
 370 #endif
 371
 372 static inline struct hstate *page_hstate(struct page *page)
 373 {
 374         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHuge(page), page);
 375         return size_to_hstate(PAGE_SIZE << compound_order(page));
 376 }
 377
 378 static inline unsigned hstate_index_to_shift(unsigned index)
 379 {
 380         return hstates[index].order + PAGE_SHIFT;
 381 }
 382
 383 static inline int hstate_index(struct hstate *h)
 384 {
 385         return h - hstates;
 386 }
 387
 388 pgoff_t __basepage_index(struct page *page);
 389
 390 /* Return page->index in PAGE_SIZE units */
 391 static inline pgoff_t basepage_index(struct page *page)
 392 {
 393         if (!PageCompound(page))
 394                 return page->index;
 395
 396         return __basepage_index(page);
 397 }
 398
 399 extern void dissolve_free_huge_pages(unsigned long start_pfn,
 400                                      unsigned long end_pfn);
 401 static inline int hugepage_migration_supported(struct hstate *h)
 402 {
 403 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_HUGEPAGE_MIGRATION
 404         return huge_page_shift(h) == PMD_SHIFT;
 405 #else
 406         return 0;
 407 #endif
 408 }
 409
 410 static inline spinlock_t *huge_pte_lockptr(struct hstate *h,
 411                                            struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
 412 {
 413         if (huge_page_size(h) == PMD_SIZE)
 414                 return pmd_lockptr(mm, (pmd_t *) pte);
 415         VM_BUG_ON(huge_page_size(h) == PAGE_SIZE);
 416         return &mm->page_table_lock;
 417 }
 418
 419 static inline bool hugepages_supported(void)
 420 {
 421         /*
 422          * Some platform decide whether they support huge pages at boot
 423          * time. On these, such as powerpc, HPAGE_SHIFT is set to 0 when
 424          * there is no such support
 425          */
 426         return HPAGE_SHIFT != 0;
 427 }
 428
 429 #else   /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 430 struct hstate {};
 431 #define alloc_huge_page_node(h, nid) NULL
 432 #define alloc_huge_page_noerr(v, a, r) NULL
 433 #define alloc_bootmem_huge_page(h) NULL
 434 #define hstate_file(f) NULL
 435 #define hstate_sizelog(s) NULL
 436 #define hstate_vma(v) NULL
 437 #define hstate_inode(i) NULL
 438 #define page_hstate(page) NULL
 439 #define huge_page_size(h) PAGE_SIZE
 440 #define huge_page_mask(h) PAGE_MASK
 441 #define vma_kernel_pagesize(v) PAGE_SIZE
 442 #define vma_mmu_pagesize(v) PAGE_SIZE
 443 #define huge_page_order(h) 0
 444 #define huge_page_shift(h) PAGE_SHIFT
 445 static inline unsigned int pages_per_huge_page(struct hstate *h)
 446 {
 447         return 1;
 448 }
 449 #define hstate_index_to_shift(index) 0
 450 #define hstate_index(h) 0
 451
 452 static inline pgoff_t basepage_index(struct page *page)
 453 {
 454         return page->index;
 455 }
 456 #define dissolve_free_huge_pages(s, e)  do {} while (0)
 457 #define hugepage_migration_supported(h) 0
 458
 459 static inline spinlock_t *huge_pte_lockptr(struct hstate *h,
 460                                            struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
 461 {
 462         return &mm->page_table_lock;
 463 }
 464 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 465
 466 static inline spinlock_t *huge_pte_lock(struct hstate *h,
 467                                         struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
 468 {
 469         spinlock_t *ptl;
 470
 471         ptl = huge_pte_lockptr(h, mm, pte);
 472         spin_lock(ptl);
 473         return ptl;
 474 }
 475
 476 #endif /* _LINUX_HUGETLB_H */