include/linux/hugetlb.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_HUGETLB_H
   3 #define _LINUX_HUGETLB_H
   4
   5 #include <linux/mm_types.h>
   6 #include <linux/mmdebug.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/hugetlb_inline.h>
   9 #include <linux/cgroup.h>
  10 #include <linux/list.h>
  11 #include <linux/kref.h>
  12 #include <linux/pgtable.h>
  13 #include <linux/gfp.h>
  14 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  15
  16 struct ctl_table;
  17 struct user_struct;
  18 struct mmu_gather;
  19
  20 #ifndef is_hugepd
  21 typedef struct { unsigned long pd; } hugepd_t;
  22 #define is_hugepd(hugepd) (0)
  23 #define __hugepd(x) ((hugepd_t) { (x) })
  24 #endif
  25
  26 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
  27
  28 #include <linux/mempolicy.h>
  29 #include <linux/shm.h>
  30 #include <asm/tlbflush.h>
  31
  32 /*
  33  * For HugeTLB page, there are more metadata to save in the struct page. But
  34  * the head struct page cannot meet our needs, so we have to abuse other tail
  35  * struct page to store the metadata. In order to avoid conflicts caused by
  36  * subsequent use of more tail struct pages, we gather these discrete indexes
  37  * of tail struct page here.
  38  */
  39 enum {
  40         SUBPAGE_INDEX_SUBPOOL = 1,      /* reuse page->private */
  41 #ifdef CONFIG_CGROUP_HUGETLB
  42         SUBPAGE_INDEX_CGROUP,           /* reuse page->private */
  43         SUBPAGE_INDEX_CGROUP_RSVD,      /* reuse page->private */
  44         __MAX_CGROUP_SUBPAGE_INDEX = SUBPAGE_INDEX_CGROUP_RSVD,
  45 #endif
  46         __NR_USED_SUBPAGE,
  47 };
  48
  49 struct hugepage_subpool {
  50         spinlock_t lock;
  51         long count;
  52         long max_hpages;        /* Maximum huge pages or -1 if no maximum. */
  53         long used_hpages;       /* Used count against maximum, includes */
  54                                 /* both allocated and reserved pages. */
  55         struct hstate *hstate;
  56         long min_hpages;        /* Minimum huge pages or -1 if no minimum. */
  57         long rsv_hpages;        /* Pages reserved against global pool to */
  58                                 /* satisfy minimum size. */
  59 };
  60
  61 struct resv_map {
  62         struct kref refs;
  63         spinlock_t lock;
  64         struct list_head regions;
  65         long adds_in_progress;
  66         struct list_head region_cache;
  67         long region_cache_count;
  68 #ifdef CONFIG_CGROUP_HUGETLB
  69         /*
  70          * On private mappings, the counter to uncharge reservations is stored
  71          * here. If these fields are 0, then either the mapping is shared, or
  72          * cgroup accounting is disabled for this resv_map.
  73          */
  74         struct page_counter *reservation_counter;
  75         unsigned long pages_per_hpage;
  76         struct cgroup_subsys_state *css;
  77 #endif
  78 };
  79
  80 /*
  81  * Region tracking -- allows tracking of reservations and instantiated pages
  82  *                    across the pages in a mapping.
  83  *
  84  * The region data structures are embedded into a resv_map and protected
  85  * by a resv_map's lock.  The set of regions within the resv_map represent
  86  * reservations for huge pages, or huge pages that have already been
  87  * instantiated within the map.  The from and to elements are huge page
  88  * indices into the associated mapping.  from indicates the starting index
  89  * of the region.  to represents the first index past the end of  the region.
  90  *
  91  * For example, a file region structure with from == 0 and to == 4 represents
  92  * four huge pages in a mapping.  It is important to note that the to element
  93  * represents the first element past the end of the region. This is used in
  94  * arithmetic as 4(to) - 0(from) = 4 huge pages in the region.
  95  *
  96  * Interval notation of the form [from, to) will be used to indicate that
  97  * the endpoint from is inclusive and to is exclusive.
  98  */
  99 struct file_region {
 100         struct list_head link;
 101         long from;
 102         long to;
 103 #ifdef CONFIG_CGROUP_HUGETLB
 104         /*
 105          * On shared mappings, each reserved region appears as a struct
 106          * file_region in resv_map. These fields hold the info needed to
 107          * uncharge each reservation.
 108          */
 109         struct page_counter *reservation_counter;
 110         struct cgroup_subsys_state *css;
 111 #endif
 112 };
 113
 114 extern struct resv_map *resv_map_alloc(void);
 115 void resv_map_release(struct kref *ref);
 116
 117 extern spinlock_t hugetlb_lock;
 118 extern int hugetlb_max_hstate __read_mostly;
 119 #define for_each_hstate(h) \
 120         for ((h) = hstates; (h) < &hstates[hugetlb_max_hstate]; (h)++)
 121
 122 struct hugepage_subpool *hugepage_new_subpool(struct hstate *h, long max_hpages,
 123                                                 long min_hpages);
 124 void hugepage_put_subpool(struct hugepage_subpool *spool);
 125
 126 void reset_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma);
 127 void clear_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma);
 128 int hugetlb_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *, loff_t *);
 129 int hugetlb_overcommit_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
 130                 loff_t *);
 131 int hugetlb_treat_movable_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
 132                 loff_t *);
 133 int hugetlb_mempolicy_sysctl_handler(struct ctl_table *, int, void *, size_t *,
 134                 loff_t *);
 135
 136 int move_hugetlb_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
 137                              struct vm_area_struct *new_vma,
 138                              unsigned long old_addr, unsigned long new_addr,
 139                              unsigned long len);
 140 int copy_hugetlb_page_range(struct mm_struct *, struct mm_struct *, struct vm_area_struct *);
 141 long follow_hugetlb_page(struct mm_struct *, struct vm_area_struct *,
 142                          struct page **, struct vm_area_struct **,
 143                          unsigned long *, unsigned long *, long, unsigned int,
 144                          int *);
 145 void unmap_hugepage_range(struct vm_area_struct *,
 146                           unsigned long, unsigned long, struct page *);
 147 void __unmap_hugepage_range_final(struct mmu_gather *tlb,
 148                           struct vm_area_struct *vma,
 149                           unsigned long start, unsigned long end,
 150                           struct page *ref_page);
 151 void hugetlb_report_meminfo(struct seq_file *);
 152 int hugetlb_report_node_meminfo(char *buf, int len, int nid);
 153 void hugetlb_show_meminfo(void);
 154 unsigned long hugetlb_total_pages(void);
 155 vm_fault_t hugetlb_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 156                         unsigned long address, unsigned int flags);
 157 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
 158 int hugetlb_mcopy_atomic_pte(struct mm_struct *dst_mm, pte_t *dst_pte,
 159                                 struct vm_area_struct *dst_vma,
 160                                 unsigned long dst_addr,
 161                                 unsigned long src_addr,
 162                                 enum mcopy_atomic_mode mode,
 163                                 struct page **pagep);
 164 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
 165 bool hugetlb_reserve_pages(struct inode *inode, long from, long to,
 166                                                 struct vm_area_struct *vma,
 167                                                 vm_flags_t vm_flags);
 168 long hugetlb_unreserve_pages(struct inode *inode, long start, long end,
 169                                                 long freed);
 170 bool isolate_huge_page(struct page *page, struct list_head *list);
 171 int get_hwpoison_huge_page(struct page *page, bool *hugetlb);
 172 int get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags);
 173 void putback_active_hugepage(struct page *page);
 174 void move_hugetlb_state(struct page *oldpage, struct page *newpage, int reason);
 175 void free_huge_page(struct page *page);
 176 void hugetlb_fix_reserve_counts(struct inode *inode);
 177 extern struct mutex *hugetlb_fault_mutex_table;
 178 u32 hugetlb_fault_mutex_hash(struct address_space *mapping, pgoff_t idx);
 179
 180 pte_t *huge_pmd_share(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 181                       unsigned long addr, pud_t *pud);
 182
 183 struct address_space *hugetlb_page_mapping_lock_write(struct page *hpage);
 184
 185 extern int sysctl_hugetlb_shm_group;
 186 extern struct list_head huge_boot_pages;
 187
 188 /* arch callbacks */
 189
 190 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 191                         unsigned long addr, unsigned long sz);
 192 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm,
 193                        unsigned long addr, unsigned long sz);
 194 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 195                                 unsigned long *addr, pte_t *ptep);
 196 void adjust_range_if_pmd_sharing_possible(struct vm_area_struct *vma,
 197                                 unsigned long *start, unsigned long *end);
 198 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 199                               int write);
 200 struct page *follow_huge_pd(struct vm_area_struct *vma,
 201                             unsigned long address, hugepd_t hpd,
 202                             int flags, int pdshift);
 203 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 204                                 pmd_t *pmd, int flags);
 205 struct page *follow_huge_pud(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 206                                 pud_t *pud, int flags);
 207 struct page *follow_huge_pgd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 208                              pgd_t *pgd, int flags);
 209
 210 int pmd_huge(pmd_t pmd);
 211 int pud_huge(pud_t pud);
 212 unsigned long hugetlb_change_protection(struct vm_area_struct *vma,
 213                 unsigned long address, unsigned long end, pgprot_t newprot);
 214
 215 bool is_hugetlb_entry_migration(pte_t pte);
 216 void hugetlb_unshare_all_pmds(struct vm_area_struct *vma);
 217
 218 #else /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 219
 220 static inline void reset_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma)
 221 {
 222 }
 223
 224 static inline void clear_vma_resv_huge_pages(struct vm_area_struct *vma)
 225 {
 226 }
 227
 228 static inline unsigned long hugetlb_total_pages(void)
 229 {
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 static inline struct address_space *hugetlb_page_mapping_lock_write(
 234                                                         struct page *hpage)
 235 {
 236         return NULL;
 237 }
 238
 239 static inline int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm,
 240                                         struct vm_area_struct *vma,
 241                                         unsigned long *addr, pte_t *ptep)
 242 {
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static inline void adjust_range_if_pmd_sharing_possible(
 247                                 struct vm_area_struct *vma,
 248                                 unsigned long *start, unsigned long *end)
 249 {
 250 }
 251
 252 static inline long follow_hugetlb_page(struct mm_struct *mm,
 253                         struct vm_area_struct *vma, struct page **pages,
 254                         struct vm_area_struct **vmas, unsigned long *position,
 255                         unsigned long *nr_pages, long i, unsigned int flags,
 256                         int *nonblocking)
 257 {
 258         BUG();
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 static inline struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm,
 263                                         unsigned long address, int write)
 264 {
 265         return ERR_PTR(-EINVAL);
 266 }
 267
 268 static inline int copy_hugetlb_page_range(struct mm_struct *dst,
 269                         struct mm_struct *src, struct vm_area_struct *vma)
 270 {
 271         BUG();
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 static inline int move_hugetlb_page_tables(struct vm_area_struct *vma,
 276                                            struct vm_area_struct *new_vma,
 277                                            unsigned long old_addr,
 278                                            unsigned long new_addr,
 279                                            unsigned long len)
 280 {
 281         BUG();
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 static inline void hugetlb_report_meminfo(struct seq_file *m)
 286 {
 287 }
 288
 289 static inline int hugetlb_report_node_meminfo(char *buf, int len, int nid)
 290 {
 291         return 0;
 292 }
 293
 294 static inline void hugetlb_show_meminfo(void)
 295 {
 296 }
 297
 298 static inline struct page *follow_huge_pd(struct vm_area_struct *vma,
 299                                 unsigned long address, hugepd_t hpd, int flags,
 300                                 int pdshift)
 301 {
 302         return NULL;
 303 }
 304
 305 static inline struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm,
 306                                 unsigned long address, pmd_t *pmd, int flags)
 307 {
 308         return NULL;
 309 }
 310
 311 static inline struct page *follow_huge_pud(struct mm_struct *mm,
 312                                 unsigned long address, pud_t *pud, int flags)
 313 {
 314         return NULL;
 315 }
 316
 317 static inline struct page *follow_huge_pgd(struct mm_struct *mm,
 318                                 unsigned long address, pgd_t *pgd, int flags)
 319 {
 320         return NULL;
 321 }
 322
 323 static inline int prepare_hugepage_range(struct file *file,
 324                                 unsigned long addr, unsigned long len)
 325 {
 326         return -EINVAL;
 327 }
 328
 329 static inline int pmd_huge(pmd_t pmd)
 330 {
 331         return 0;
 332 }
 333
 334 static inline int pud_huge(pud_t pud)
 335 {
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 static inline int is_hugepage_only_range(struct mm_struct *mm,
 340                                         unsigned long addr, unsigned long len)
 341 {
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 static inline void hugetlb_free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb,
 346                                 unsigned long addr, unsigned long end,
 347                                 unsigned long floor, unsigned long ceiling)
 348 {
 349         BUG();
 350 }
 351
 352 #ifdef CONFIG_USERFAULTFD
 353 static inline int hugetlb_mcopy_atomic_pte(struct mm_struct *dst_mm,
 354                                                 pte_t *dst_pte,
 355                                                 struct vm_area_struct *dst_vma,
 356                                                 unsigned long dst_addr,
 357                                                 unsigned long src_addr,
 358                                                 enum mcopy_atomic_mode mode,
 359                                                 struct page **pagep)
 360 {
 361         BUG();
 362         return 0;
 363 }
 364 #endif /* CONFIG_USERFAULTFD */
 365
 366 static inline pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 367                                         unsigned long sz)
 368 {
 369         return NULL;
 370 }
 371
 372 static inline bool isolate_huge_page(struct page *page, struct list_head *list)
 373 {
 374         return false;
 375 }
 376
 377 static inline int get_hwpoison_huge_page(struct page *page, bool *hugetlb)
 378 {
 379         return 0;
 380 }
 381
 382 static inline int get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
 383 {
 384         return 0;
 385 }
 386
 387 static inline void putback_active_hugepage(struct page *page)
 388 {
 389 }
 390
 391 static inline void move_hugetlb_state(struct page *oldpage,
 392                                         struct page *newpage, int reason)
 393 {
 394 }
 395
 396 static inline unsigned long hugetlb_change_protection(
 397                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 398                         unsigned long end, pgprot_t newprot)
 399 {
 400         return 0;
 401 }
 402
 403 static inline void __unmap_hugepage_range_final(struct mmu_gather *tlb,
 404                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 405                         unsigned long end, struct page *ref_page)
 406 {
 407         BUG();
 408 }
 409
 410 static inline vm_fault_t hugetlb_fault(struct mm_struct *mm,
 411                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 412                         unsigned int flags)
 413 {
 414         BUG();
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 static inline void hugetlb_unshare_all_pmds(struct vm_area_struct *vma) { }
 419
 420 #endif /* !CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 421 /*
 422  * hugepages at page global directory. If arch support
 423  * hugepages at pgd level, they need to define this.
 424  */
 425 #ifndef pgd_huge
 426 #define pgd_huge(x)     0
 427 #endif
 428 #ifndef p4d_huge
 429 #define p4d_huge(x)     0
 430 #endif
 431
 432 #ifndef pgd_write
 433 static inline int pgd_write(pgd_t pgd)
 434 {
 435         BUG();
 436         return 0;
 437 }
 438 #endif
 439
 440 #define HUGETLB_ANON_FILE "anon_hugepage"
 441
 442 enum {
 443         /*
 444          * The file will be used as an shm file so shmfs accounting rules
 445          * apply
 446          */
 447         HUGETLB_SHMFS_INODE     = 1,
 448         /*
 449          * The file is being created on the internal vfs mount and shmfs
 450          * accounting rules do not apply
 451          */
 452         HUGETLB_ANONHUGE_INODE  = 2,
 453 };
 454
 455 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
 456 struct hugetlbfs_sb_info {
 457         long    max_inodes;   /* inodes allowed */
 458         long    free_inodes;  /* inodes free */
 459         spinlock_t      stat_lock;
 460         struct hstate *hstate;
 461         struct hugepage_subpool *spool;
 462         kuid_t  uid;
 463         kgid_t  gid;
 464         umode_t mode;
 465 };
 466
 467 static inline struct hugetlbfs_sb_info *HUGETLBFS_SB(struct super_block *sb)
 468 {
 469         return sb->s_fs_info;
 470 }
 471
 472 struct hugetlbfs_inode_info {
 473         struct shared_policy policy;
 474         struct inode vfs_inode;
 475         unsigned int seals;
 476 };
 477
 478 static inline struct hugetlbfs_inode_info *HUGETLBFS_I(struct inode *inode)
 479 {
 480         return container_of(inode, struct hugetlbfs_inode_info, vfs_inode);
 481 }
 482
 483 extern const struct file_operations hugetlbfs_file_operations;
 484 extern const struct vm_operations_struct hugetlb_vm_ops;
 485 struct file *hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size, vm_flags_t acct,
 486                                 int creat_flags, int page_size_log);
 487
 488 static inline bool is_file_hugepages(struct file *file)
 489 {
 490         if (file->f_op == &hugetlbfs_file_operations)
 491                 return true;
 492
 493         return is_file_shm_hugepages(file);
 494 }
 495
 496 static inline struct hstate *hstate_inode(struct inode *i)
 497 {
 498         return HUGETLBFS_SB(i->i_sb)->hstate;
 499 }
 500 #else /* !CONFIG_HUGETLBFS */
 501
 502 #define is_file_hugepages(file)                 false
 503 static inline struct file *
 504 hugetlb_file_setup(const char *name, size_t size, vm_flags_t acctflag,
 505                 int creat_flags, int page_size_log)
 506 {
 507         return ERR_PTR(-ENOSYS);
 508 }
 509
 510 static inline struct hstate *hstate_inode(struct inode *i)
 511 {
 512         return NULL;
 513 }
 514 #endif /* !CONFIG_HUGETLBFS */
 515
 516 #ifdef HAVE_ARCH_HUGETLB_UNMAPPED_AREA
 517 unsigned long hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
 518                                         unsigned long len, unsigned long pgoff,
 519                                         unsigned long flags);
 520 #endif /* HAVE_ARCH_HUGETLB_UNMAPPED_AREA */
 521
 522 /*
 523  * huegtlb page specific state flags.  These flags are located in page.private
 524  * of the hugetlb head page.  Functions created via the below macros should be
 525  * used to manipulate these flags.
 526  *
 527  * HPG_restore_reserve - Set when a hugetlb page consumes a reservation at
 528  *      allocation time.  Cleared when page is fully instantiated.  Free
 529  *      routine checks flag to restore a reservation on error paths.
 530  *      Synchronization:  Examined or modified by code that knows it has
 531  *      the only reference to page.  i.e. After allocation but before use
 532  *      or when the page is being freed.
 533  * HPG_migratable  - Set after a newly allocated page is added to the page
 534  *      cache and/or page tables.  Indicates the page is a candidate for
 535  *      migration.
 536  *      Synchronization:  Initially set after new page allocation with no
 537  *      locking.  When examined and modified during migration processing
 538  *      (isolate, migrate, putback) the hugetlb_lock is held.
 539  * HPG_temporary - - Set on a page that is temporarily allocated from the buddy
 540  *      allocator.  Typically used for migration target pages when no pages
 541  *      are available in the pool.  The hugetlb free page path will
 542  *      immediately free pages with this flag set to the buddy allocator.
 543  *      Synchronization: Can be set after huge page allocation from buddy when
 544  *      code knows it has only reference.  All other examinations and
 545  *      modifications require hugetlb_lock.
 546  * HPG_freed - Set when page is on the free lists.
 547  *      Synchronization: hugetlb_lock held for examination and modification.
 548  * HPG_vmemmap_optimized - Set when the vmemmap pages of the page are freed.
 549  */
 550 enum hugetlb_page_flags {
 551         HPG_restore_reserve = 0,
 552         HPG_migratable,
 553         HPG_temporary,
 554         HPG_freed,
 555         HPG_vmemmap_optimized,
 556         __NR_HPAGEFLAGS,
 557 };
 558
 559 /*
 560  * Macros to create test, set and clear function definitions for
 561  * hugetlb specific page flags.
 562  */
 563 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 564 #define TESTHPAGEFLAG(uname, flname)                            \
 565 static inline int HPage##uname(struct page *page)               \
 566         { return test_bit(HPG_##flname, &(page->private)); }
 567
 568 #define SETHPAGEFLAG(uname, flname)                             \
 569 static inline void SetHPage##uname(struct page *page)           \
 570         { set_bit(HPG_##flname, &(page->private)); }
 571
 572 #define CLEARHPAGEFLAG(uname, flname)                           \
 573 static inline void ClearHPage##uname(struct page *page)         \
 574         { clear_bit(HPG_##flname, &(page->private)); }
 575 #else
 576 #define TESTHPAGEFLAG(uname, flname)                            \
 577 static inline int HPage##uname(struct page *page)               \
 578         { return 0; }
 579
 580 #define SETHPAGEFLAG(uname, flname)                             \
 581 static inline void SetHPage##uname(struct page *page)           \
 582         { }
 583
 584 #define CLEARHPAGEFLAG(uname, flname)                           \
 585 static inline void ClearHPage##uname(struct page *page)         \
 586         { }
 587 #endif
 588
 589 #define HPAGEFLAG(uname, flname)                                \
 590         TESTHPAGEFLAG(uname, flname)                            \
 591         SETHPAGEFLAG(uname, flname)                             \
 592         CLEARHPAGEFLAG(uname, flname)                           \
 593
 594 /*
 595  * Create functions associated with hugetlb page flags
 596  */
 597 HPAGEFLAG(RestoreReserve, restore_reserve)
 598 HPAGEFLAG(Migratable, migratable)
 599 HPAGEFLAG(Temporary, temporary)
 600 HPAGEFLAG(Freed, freed)
 601 HPAGEFLAG(VmemmapOptimized, vmemmap_optimized)
 602
 603 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 604
 605 #define HSTATE_NAME_LEN 32
 606 /* Defines one hugetlb page size */
 607 struct hstate {
 608         struct mutex resize_lock;
 609         int next_nid_to_alloc;
 610         int next_nid_to_free;
 611         unsigned int order;
 612         unsigned int demote_order;
 613         unsigned long mask;
 614         unsigned long max_huge_pages;
 615         unsigned long nr_huge_pages;
 616         unsigned long free_huge_pages;
 617         unsigned long resv_huge_pages;
 618         unsigned long surplus_huge_pages;
 619         unsigned long nr_overcommit_huge_pages;
 620         struct list_head hugepage_activelist;
 621         struct list_head hugepage_freelists[MAX_NUMNODES];
 622         unsigned int max_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 623         unsigned int nr_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 624         unsigned int free_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 625         unsigned int surplus_huge_pages_node[MAX_NUMNODES];
 626 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE_FREE_VMEMMAP
 627         unsigned int nr_free_vmemmap_pages;
 628 #endif
 629 #ifdef CONFIG_CGROUP_HUGETLB
 630         /* cgroup control files */
 631         struct cftype cgroup_files_dfl[8];
 632         struct cftype cgroup_files_legacy[10];
 633 #endif
 634         char name[HSTATE_NAME_LEN];
 635 };
 636
 637 struct huge_bootmem_page {
 638         struct list_head list;
 639         struct hstate *hstate;
 640 };
 641
 642 int isolate_or_dissolve_huge_page(struct page *page, struct list_head *list);
 643 struct page *alloc_huge_page(struct vm_area_struct *vma,
 644                                 unsigned long addr, int avoid_reserve);
 645 struct page *alloc_huge_page_nodemask(struct hstate *h, int preferred_nid,
 646                                 nodemask_t *nmask, gfp_t gfp_mask);
 647 struct page *alloc_huge_page_vma(struct hstate *h, struct vm_area_struct *vma,
 648                                 unsigned long address);
 649 int huge_add_to_page_cache(struct page *page, struct address_space *mapping,
 650                         pgoff_t idx);
 651 void restore_reserve_on_error(struct hstate *h, struct vm_area_struct *vma,
 652                                 unsigned long address, struct page *page);
 653
 654 /* arch callback */
 655 int __init __alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *h, int nid);
 656 int __init alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *h, int nid);
 657 bool __init hugetlb_node_alloc_supported(void);
 658
 659 void __init hugetlb_add_hstate(unsigned order);
 660 bool __init arch_hugetlb_valid_size(unsigned long size);
 661 struct hstate *size_to_hstate(unsigned long size);
 662
 663 #ifndef HUGE_MAX_HSTATE
 664 #define HUGE_MAX_HSTATE 1
 665 #endif
 666
 667 extern struct hstate hstates[HUGE_MAX_HSTATE];
 668 extern unsigned int default_hstate_idx;
 669
 670 #define default_hstate (hstates[default_hstate_idx])
 671
 672 /*
 673  * hugetlb page subpool pointer located in hpage[1].private
 674  */
 675 static inline struct hugepage_subpool *hugetlb_page_subpool(struct page *hpage)
 676 {
 677         return (void *)page_private(hpage + SUBPAGE_INDEX_SUBPOOL);
 678 }
 679
 680 static inline void hugetlb_set_page_subpool(struct page *hpage,
 681                                         struct hugepage_subpool *subpool)
 682 {
 683         set_page_private(hpage + SUBPAGE_INDEX_SUBPOOL, (unsigned long)subpool);
 684 }
 685
 686 static inline struct hstate *hstate_file(struct file *f)
 687 {
 688         return hstate_inode(file_inode(f));
 689 }
 690
 691 static inline struct hstate *hstate_sizelog(int page_size_log)
 692 {
 693         if (!page_size_log)
 694                 return &default_hstate;
 695
 696         return size_to_hstate(1UL << page_size_log);
 697 }
 698
 699 static inline struct hstate *hstate_vma(struct vm_area_struct *vma)
 700 {
 701         return hstate_file(vma->vm_file);
 702 }
 703
 704 static inline unsigned long huge_page_size(struct hstate *h)
 705 {
 706         return (unsigned long)PAGE_SIZE << h->order;
 707 }
 708
 709 extern unsigned long vma_kernel_pagesize(struct vm_area_struct *vma);
 710
 711 extern unsigned long vma_mmu_pagesize(struct vm_area_struct *vma);
 712
 713 static inline unsigned long huge_page_mask(struct hstate *h)
 714 {
 715         return h->mask;
 716 }
 717
 718 static inline unsigned int huge_page_order(struct hstate *h)
 719 {
 720         return h->order;
 721 }
 722
 723 static inline unsigned huge_page_shift(struct hstate *h)
 724 {
 725         return h->order + PAGE_SHIFT;
 726 }
 727
 728 static inline bool hstate_is_gigantic(struct hstate *h)
 729 {
 730         return huge_page_order(h) >= MAX_ORDER;
 731 }
 732
 733 static inline unsigned int pages_per_huge_page(struct hstate *h)
 734 {
 735         return 1 << h->order;
 736 }
 737
 738 static inline unsigned int blocks_per_huge_page(struct hstate *h)
 739 {
 740         return huge_page_size(h) / 512;
 741 }
 742
 743 #include <asm/hugetlb.h>
 744
 745 #ifndef is_hugepage_only_range
 746 static inline int is_hugepage_only_range(struct mm_struct *mm,
 747                                         unsigned long addr, unsigned long len)
 748 {
 749         return 0;
 750 }
 751 #define is_hugepage_only_range is_hugepage_only_range
 752 #endif
 753
 754 #ifndef arch_clear_hugepage_flags
 755 static inline void arch_clear_hugepage_flags(struct page *page) { }
 756 #define arch_clear_hugepage_flags arch_clear_hugepage_flags
 757 #endif
 758
 759 #ifndef arch_make_huge_pte
 760 static inline pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, unsigned int shift,
 761                                        vm_flags_t flags)
 762 {
 763         return pte_mkhuge(entry);
 764 }
 765 #endif
 766
 767 static inline struct hstate *page_hstate(struct page *page)
 768 {
 769         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHuge(page), page);
 770         return size_to_hstate(page_size(page));
 771 }
 772
 773 static inline unsigned hstate_index_to_shift(unsigned index)
 774 {
 775         return hstates[index].order + PAGE_SHIFT;
 776 }
 777
 778 static inline int hstate_index(struct hstate *h)
 779 {
 780         return h - hstates;
 781 }
 782
 783 extern int dissolve_free_huge_page(struct page *page);
 784 extern int dissolve_free_huge_pages(unsigned long start_pfn,
 785                                     unsigned long end_pfn);
 786
 787 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_HUGEPAGE_MIGRATION
 788 #ifndef arch_hugetlb_migration_supported
 789 static inline bool arch_hugetlb_migration_supported(struct hstate *h)
 790 {
 791         if ((huge_page_shift(h) == PMD_SHIFT) ||
 792                 (huge_page_shift(h) == PUD_SHIFT) ||
 793                         (huge_page_shift(h) == PGDIR_SHIFT))
 794                 return true;
 795         else
 796                 return false;
 797 }
 798 #endif
 799 #else
 800 static inline bool arch_hugetlb_migration_supported(struct hstate *h)
 801 {
 802         return false;
 803 }
 804 #endif
 805
 806 static inline bool hugepage_migration_supported(struct hstate *h)
 807 {
 808         return arch_hugetlb_migration_supported(h);
 809 }
 810
 811 /*
 812  * Movability check is different as compared to migration check.
 813  * It determines whether or not a huge page should be placed on
 814  * movable zone or not. Movability of any huge page should be
 815  * required only if huge page size is supported for migration.
 816  * There won't be any reason for the huge page to be movable if
 817  * it is not migratable to start with. Also the size of the huge
 818  * page should be large enough to be placed under a movable zone
 819  * and still feasible enough to be migratable. Just the presence
 820  * in movable zone does not make the migration feasible.
 821  *
 822  * So even though large huge page sizes like the gigantic ones
 823  * are migratable they should not be movable because its not
 824  * feasible to migrate them from movable zone.
 825  */
 826 static inline bool hugepage_movable_supported(struct hstate *h)
 827 {
 828         if (!hugepage_migration_supported(h))
 829                 return false;
 830
 831         if (hstate_is_gigantic(h))
 832                 return false;
 833         return true;
 834 }
 835
 836 /* Movability of hugepages depends on migration support. */
 837 static inline gfp_t htlb_alloc_mask(struct hstate *h)
 838 {
 839         if (hugepage_movable_supported(h))
 840                 return GFP_HIGHUSER_MOVABLE;
 841         else
 842                 return GFP_HIGHUSER;
 843 }
 844
 845 static inline gfp_t htlb_modify_alloc_mask(struct hstate *h, gfp_t gfp_mask)
 846 {
 847         gfp_t modified_mask = htlb_alloc_mask(h);
 848
 849         /* Some callers might want to enforce node */
 850         modified_mask |= (gfp_mask & __GFP_THISNODE);
 851
 852         modified_mask |= (gfp_mask & __GFP_NOWARN);
 853
 854         return modified_mask;
 855 }
 856
 857 static inline spinlock_t *huge_pte_lockptr(struct hstate *h,
 858                                            struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
 859 {
 860         if (huge_page_size(h) == PMD_SIZE)
 861                 return pmd_lockptr(mm, (pmd_t *) pte);
 862         VM_BUG_ON(huge_page_size(h) == PAGE_SIZE);
 863         return &mm->page_table_lock;
 864 }
 865
 866 #ifndef hugepages_supported
 867 /*
 868  * Some platform decide whether they support huge pages at boot
 869  * time. Some of them, such as powerpc, set HPAGE_SHIFT to 0
 870  * when there is no such support
 871  */
 872 #define hugepages_supported() (HPAGE_SHIFT != 0)
 873 #endif
 874
 875 void hugetlb_report_usage(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm);
 876
 877 static inline void hugetlb_count_init(struct mm_struct *mm)
 878 {
 879         atomic_long_set(&mm->hugetlb_usage, 0);
 880 }
 881
 882 static inline void hugetlb_count_add(long l, struct mm_struct *mm)
 883 {
 884         atomic_long_add(l, &mm->hugetlb_usage);
 885 }
 886
 887 static inline void hugetlb_count_sub(long l, struct mm_struct *mm)
 888 {
 889         atomic_long_sub(l, &mm->hugetlb_usage);
 890 }
 891
 892 #ifndef set_huge_swap_pte_at
 893 static inline void set_huge_swap_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 894                                         pte_t *ptep, pte_t pte, unsigned long sz)
 895 {
 896         set_huge_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 897 }
 898 #endif
 899
 900 #ifndef huge_ptep_modify_prot_start
 901 #define huge_ptep_modify_prot_start huge_ptep_modify_prot_start
 902 static inline pte_t huge_ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
 903                                                 unsigned long addr, pte_t *ptep)
 904 {
 905         return huge_ptep_get_and_clear(vma->vm_mm, addr, ptep);
 906 }
 907 #endif
 908
 909 #ifndef huge_ptep_modify_prot_commit
 910 #define huge_ptep_modify_prot_commit huge_ptep_modify_prot_commit
 911 static inline void huge_ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
 912                                                 unsigned long addr, pte_t *ptep,
 913                                                 pte_t old_pte, pte_t pte)
 914 {
 915         set_huge_pte_at(vma->vm_mm, addr, ptep, pte);
 916 }
 917 #endif
 918
 919 #else   /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 920 struct hstate {};
 921
 922 static inline struct hugepage_subpool *hugetlb_page_subpool(struct page *hpage)
 923 {
 924         return NULL;
 925 }
 926
 927 static inline int isolate_or_dissolve_huge_page(struct page *page,
 928                                                 struct list_head *list)
 929 {
 930         return -ENOMEM;
 931 }
 932
 933 static inline struct page *alloc_huge_page(struct vm_area_struct *vma,
 934                                            unsigned long addr,
 935                                            int avoid_reserve)
 936 {
 937         return NULL;
 938 }
 939
 940 static inline struct page *
 941 alloc_huge_page_nodemask(struct hstate *h, int preferred_nid,
 942                         nodemask_t *nmask, gfp_t gfp_mask)
 943 {
 944         return NULL;
 945 }
 946
 947 static inline struct page *alloc_huge_page_vma(struct hstate *h,
 948                                                struct vm_area_struct *vma,
 949                                                unsigned long address)
 950 {
 951         return NULL;
 952 }
 953
 954 static inline int __alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *h)
 955 {
 956         return 0;
 957 }
 958
 959 static inline struct hstate *hstate_file(struct file *f)
 960 {
 961         return NULL;
 962 }
 963
 964 static inline struct hstate *hstate_sizelog(int page_size_log)
 965 {
 966         return NULL;
 967 }
 968
 969 static inline struct hstate *hstate_vma(struct vm_area_struct *vma)
 970 {
 971         return NULL;
 972 }
 973
 974 static inline struct hstate *page_hstate(struct page *page)
 975 {
 976         return NULL;
 977 }
 978
 979 static inline struct hstate *size_to_hstate(unsigned long size)
 980 {
 981         return NULL;
 982 }
 983
 984 static inline unsigned long huge_page_size(struct hstate *h)
 985 {
 986         return PAGE_SIZE;
 987 }
 988
 989 static inline unsigned long huge_page_mask(struct hstate *h)
 990 {
 991         return PAGE_MASK;
 992 }
 993
 994 static inline unsigned long vma_kernel_pagesize(struct vm_area_struct *vma)
 995 {
 996         return PAGE_SIZE;
 997 }
 998
 999 static inline unsigned long vma_mmu_pagesize(struct vm_area_struct *vma)
1000 {
1001         return PAGE_SIZE;
1002 }
1003
1004 static inline unsigned int huge_page_order(struct hstate *h)
1005 {
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 static inline unsigned int huge_page_shift(struct hstate *h)
1010 {
1011         return PAGE_SHIFT;
1012 }
1013
1014 static inline bool hstate_is_gigantic(struct hstate *h)
1015 {
1016         return false;
1017 }
1018
1019 static inline unsigned int pages_per_huge_page(struct hstate *h)
1020 {
1021         return 1;
1022 }
1023
1024 static inline unsigned hstate_index_to_shift(unsigned index)
1025 {
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 static inline int hstate_index(struct hstate *h)
1030 {
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 static inline int dissolve_free_huge_page(struct page *page)
1035 {
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 static inline int dissolve_free_huge_pages(unsigned long start_pfn,
1040                                            unsigned long end_pfn)
1041 {
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 static inline bool hugepage_migration_supported(struct hstate *h)
1046 {
1047         return false;
1048 }
1049
1050 static inline bool hugepage_movable_supported(struct hstate *h)
1051 {
1052         return false;
1053 }
1054
1055 static inline gfp_t htlb_alloc_mask(struct hstate *h)
1056 {
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 static inline gfp_t htlb_modify_alloc_mask(struct hstate *h, gfp_t gfp_mask)
1061 {
1062         return 0;
1063 }
1064
1065 static inline spinlock_t *huge_pte_lockptr(struct hstate *h,
1066                                            struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
1067 {
1068         return &mm->page_table_lock;
1069 }
1070
1071 static inline void hugetlb_count_init(struct mm_struct *mm)
1072 {
1073 }
1074
1075 static inline void hugetlb_report_usage(struct seq_file *f, struct mm_struct *m)
1076 {
1077 }
1078
1079 static inline void hugetlb_count_sub(long l, struct mm_struct *mm)
1080 {
1081 }
1082
1083 static inline void set_huge_swap_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1084                                         pte_t *ptep, pte_t pte, unsigned long sz)
1085 {
1086 }
1087 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1088
1089 static inline spinlock_t *huge_pte_lock(struct hstate *h,
1090                                         struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
1091 {
1092         spinlock_t *ptl;
1093
1094         ptl = huge_pte_lockptr(h, mm, pte);
1095         spin_lock(ptl);
1096         return ptl;
1097 }
1098
1099 #if defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE) && defined(CONFIG_CMA)
1100 extern void __init hugetlb_cma_reserve(int order);
1101 extern void __init hugetlb_cma_check(void);
1102 #else
1103 static inline __init void hugetlb_cma_reserve(int order)
1104 {
1105 }
1106 static inline __init void hugetlb_cma_check(void)
1107 {
1108 }
1109 #endif
1110
1111 bool want_pmd_share(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr);
1112
1113 #ifndef __HAVE_ARCH_FLUSH_HUGETLB_TLB_RANGE
1114 /*
1115  * ARCHes with special requirements for evicting HUGETLB backing TLB entries can
1116  * implement this.
1117  */
1118 #define flush_hugetlb_tlb_range(vma, addr, end) flush_tlb_range(vma, addr, end)
1119 #endif
1120
1121 #endif /* _LINUX_HUGETLB_H */