include/linux/page-flags.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Macros for manipulating and testing page->flags
   4  */
   5
   6 #ifndef PAGE_FLAGS_H
   7 #define PAGE_FLAGS_H
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/bug.h>
  11 #include <linux/mmdebug.h>
  12 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
  13 #include <linux/mm_types.h>
  14 #include <generated/bounds.h>
  15 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS_H */
  16
  17 /*
  18  * Various page->flags bits:
  19  *
  20  * PG_reserved is set for special pages. The "struct page" of such a page
  21  * should in general not be touched (e.g. set dirty) except by its owner.
  22  * Pages marked as PG_reserved include:
  23  * - Pages part of the kernel image (including vDSO) and similar (e.g. BIOS,
  24  *   initrd, HW tables)
  25  * - Pages reserved or allocated early during boot (before the page allocator
  26  *   was initialized). This includes (depending on the architecture) the
  27  *   initial vmemmap, initial page tables, crashkernel, elfcorehdr, and much
  28  *   much more. Once (if ever) freed, PG_reserved is cleared and they will
  29  *   be given to the page allocator.
  30  * - Pages falling into physical memory gaps - not IORESOURCE_SYSRAM. Trying
  31  *   to read/write these pages might end badly. Don't touch!
  32  * - The zero page(s)
  33  * - Pages not added to the page allocator when onlining a section because
  34  *   they were excluded via the online_page_callback() or because they are
  35  *   PG_hwpoison.
  36  * - Pages allocated in the context of kexec/kdump (loaded kernel image,
  37  *   control pages, vmcoreinfo)
  38  * - MMIO/DMA pages. Some architectures don't allow to ioremap pages that are
  39  *   not marked PG_reserved (as they might be in use by somebody else who does
  40  *   not respect the caching strategy).
  41  * - Pages part of an offline section (struct pages of offline sections should
  42  *   not be trusted as they will be initialized when first onlined).
  43  * - MCA pages on ia64
  44  * - Pages holding CPU notes for POWER Firmware Assisted Dump
  45  * - Device memory (e.g. PMEM, DAX, HMM)
  46  * Some PG_reserved pages will be excluded from the hibernation image.
  47  * PG_reserved does in general not hinder anybody from dumping or swapping
  48  * and is no longer required for remap_pfn_range(). ioremap might require it.
  49  * Consequently, PG_reserved for a page mapped into user space can indicate
  50  * the zero page, the vDSO, MMIO pages or device memory.
  51  *
  52  * The PG_private bitflag is set on pagecache pages if they contain filesystem
  53  * specific data (which is normally at page->private). It can be used by
  54  * private allocations for its own usage.
  55  *
  56  * During initiation of disk I/O, PG_locked is set. This bit is set before I/O
  57  * and cleared when writeback _starts_ or when read _completes_. PG_writeback
  58  * is set before writeback starts and cleared when it finishes.
  59  *
  60  * PG_locked also pins a page in pagecache, and blocks truncation of the file
  61  * while it is held.
  62  *
  63  * page_waitqueue(page) is a wait queue of all tasks waiting for the page
  64  * to become unlocked.
  65  *
  66  * PG_swapbacked is set when a page uses swap as a backing storage.  This are
  67  * usually PageAnon or shmem pages but please note that even anonymous pages
  68  * might lose their PG_swapbacked flag when they simply can be dropped (e.g. as
  69  * a result of MADV_FREE).
  70  *
  71  * PG_uptodate tells whether the page's contents is valid.  When a read
  72  * completes, the page becomes uptodate, unless a disk I/O error happened.
  73  *
  74  * PG_referenced, PG_reclaim are used for page reclaim for anonymous and
  75  * file-backed pagecache (see mm/vmscan.c).
  76  *
  77  * PG_error is set to indicate that an I/O error occurred on this page.
  78  *
  79  * PG_arch_1 is an architecture specific page state bit.  The generic code
  80  * guarantees that this bit is cleared for a page when it first is entered into
  81  * the page cache.
  82  *
  83  * PG_hwpoison indicates that a page got corrupted in hardware and contains
  84  * data with incorrect ECC bits that triggered a machine check. Accessing is
  85  * not safe since it may cause another machine check. Don't touch!
  86  */
  87
  88 /*
  89  * Don't use the *_dontuse flags.  Use the macros.  Otherwise you'll break
  90  * locked- and dirty-page accounting.
  91  *
  92  * The page flags field is split into two parts, the main flags area
  93  * which extends from the low bits upwards, and the fields area which
  94  * extends from the high bits downwards.
  95  *
  96  *  | FIELD | ... | FLAGS |
  97  *  N-1           ^       0
  98  *               (NR_PAGEFLAGS)
  99  *
 100  * The fields area is reserved for fields mapping zone, node (for NUMA) and
 101  * SPARSEMEM section (for variants of SPARSEMEM that require section ids like
 102  * SPARSEMEM_EXTREME with !SPARSEMEM_VMEMMAP).
 103  */
 104 enum pageflags {
 105         PG_locked,              /* Page is locked. Don't touch. */
 106         PG_referenced,
 107         PG_uptodate,
 108         PG_dirty,
 109         PG_lru,
 110         PG_active,
 111         PG_workingset,
 112         PG_waiters,             /* Page has waiters, check its waitqueue. Must be bit #7 and in the same byte as "PG_locked" */
 113         PG_error,
 114         PG_slab,
 115         PG_owner_priv_1,        /* Owner use. If pagecache, fs may use*/
 116         PG_arch_1,
 117         PG_reserved,
 118         PG_private,             /* If pagecache, has fs-private data */
 119         PG_private_2,           /* If pagecache, has fs aux data */
 120         PG_writeback,           /* Page is under writeback */
 121         PG_head,                /* A head page */
 122         PG_mappedtodisk,        /* Has blocks allocated on-disk */
 123         PG_reclaim,             /* To be reclaimed asap */
 124         PG_swapbacked,          /* Page is backed by RAM/swap */
 125         PG_unevictable,         /* Page is "unevictable"  */
 126 #ifdef CONFIG_MMU
 127         PG_mlocked,             /* Page is vma mlocked */
 128 #endif
 129 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 130         PG_uncached,            /* Page has been mapped as uncached */
 131 #endif
 132 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 133         PG_hwpoison,            /* hardware poisoned page. Don't touch */
 134 #endif
 135 #if defined(CONFIG_IDLE_PAGE_TRACKING) && defined(CONFIG_64BIT)
 136         PG_young,
 137         PG_idle,
 138 #endif
 139 #ifdef CONFIG_64BIT
 140         PG_arch_2,
 141 #endif
 142         __NR_PAGEFLAGS,
 143
 144         /* Filesystems */
 145         PG_checked = PG_owner_priv_1,
 146
 147         /* SwapBacked */
 148         PG_swapcache = PG_owner_priv_1, /* Swap page: swp_entry_t in private */
 149
 150         /* Two page bits are conscripted by FS-Cache to maintain local caching
 151          * state.  These bits are set on pages belonging to the netfs's inodes
 152          * when those inodes are being locally cached.
 153          */
 154         PG_fscache = PG_private_2,      /* page backed by cache */
 155
 156         /* XEN */
 157         /* Pinned in Xen as a read-only pagetable page. */
 158         PG_pinned = PG_owner_priv_1,
 159         /* Pinned as part of domain save (see xen_mm_pin_all()). */
 160         PG_savepinned = PG_dirty,
 161         /* Has a grant mapping of another (foreign) domain's page. */
 162         PG_foreign = PG_owner_priv_1,
 163         /* Remapped by swiotlb-xen. */
 164         PG_xen_remapped = PG_owner_priv_1,
 165
 166         /* SLOB */
 167         PG_slob_free = PG_private,
 168
 169         /* Compound pages. Stored in first tail page's flags */
 170         PG_double_map = PG_workingset,
 171
 172         /* non-lru isolated movable page */
 173         PG_isolated = PG_reclaim,
 174
 175         /* Only valid for buddy pages. Used to track pages that are reported */
 176         PG_reported = PG_uptodate,
 177 };
 178
 179 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
 180
 181 struct page;    /* forward declaration */
 182
 183 static inline struct page *compound_head(struct page *page)
 184 {
 185         unsigned long head = READ_ONCE(page->compound_head);
 186
 187         if (unlikely(head & 1))
 188                 return (struct page *) (head - 1);
 189         return page;
 190 }
 191
 192 static __always_inline int PageTail(struct page *page)
 193 {
 194         return READ_ONCE(page->compound_head) & 1;
 195 }
 196
 197 static __always_inline int PageCompound(struct page *page)
 198 {
 199         return test_bit(PG_head, &page->flags) || PageTail(page);
 200 }
 201
 202 #define PAGE_POISON_PATTERN     -1l
 203 static inline int PagePoisoned(const struct page *page)
 204 {
 205         return page->flags == PAGE_POISON_PATTERN;
 206 }
 207
 208 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 209 void page_init_poison(struct page *page, size_t size);
 210 #else
 211 static inline void page_init_poison(struct page *page, size_t size)
 212 {
 213 }
 214 #endif
 215
 216 /*
 217  * Page flags policies wrt compound pages
 218  *
 219  * PF_POISONED_CHECK
 220  *     check if this struct page poisoned/uninitialized
 221  *
 222  * PF_ANY:
 223  *     the page flag is relevant for small, head and tail pages.
 224  *
 225  * PF_HEAD:
 226  *     for compound page all operations related to the page flag applied to
 227  *     head page.
 228  *
 229  * PF_ONLY_HEAD:
 230  *     for compound page, callers only ever operate on the head page.
 231  *
 232  * PF_NO_TAIL:
 233  *     modifications of the page flag must be done on small or head pages,
 234  *     checks can be done on tail pages too.
 235  *
 236  * PF_NO_COMPOUND:
 237  *     the page flag is not relevant for compound pages.
 238  *
 239  * PF_SECOND:
 240  *     the page flag is stored in the first tail page.
 241  */
 242 #define PF_POISONED_CHECK(page) ({                                      \
 243                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(PagePoisoned(page), page);            \
 244                 page; })
 245 #define PF_ANY(page, enforce)   PF_POISONED_CHECK(page)
 246 #define PF_HEAD(page, enforce)  PF_POISONED_CHECK(compound_head(page))
 247 #define PF_ONLY_HEAD(page, enforce) ({                                  \
 248                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);                \
 249                 PF_POISONED_CHECK(page); })
 250 #define PF_NO_TAIL(page, enforce) ({                                    \
 251                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(enforce && PageTail(page), page);     \
 252                 PF_POISONED_CHECK(compound_head(page)); })
 253 #define PF_NO_COMPOUND(page, enforce) ({                                \
 254                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(enforce && PageCompound(page), page); \
 255                 PF_POISONED_CHECK(page); })
 256 #define PF_SECOND(page, enforce) ({                                     \
 257                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(!PageHead(page), page);               \
 258                 PF_POISONED_CHECK(&page[1]); })
 259
 260 /*
 261  * Macros to create function definitions for page flags
 262  */
 263 #define TESTPAGEFLAG(uname, lname, policy)                              \
 264 static __always_inline int Page##uname(struct page *page)               \
 265         { return test_bit(PG_##lname, &policy(page, 0)->flags); }
 266
 267 #define SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                               \
 268 static __always_inline void SetPage##uname(struct page *page)           \
 269         { set_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 270
 271 #define CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)                             \
 272 static __always_inline void ClearPage##uname(struct page *page)         \
 273         { clear_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 274
 275 #define __SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                             \
 276 static __always_inline void __SetPage##uname(struct page *page)         \
 277         { __set_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 278
 279 #define __CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)                           \
 280 static __always_inline void __ClearPage##uname(struct page *page)       \
 281         { __clear_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 282
 283 #define TESTSETFLAG(uname, lname, policy)                               \
 284 static __always_inline int TestSetPage##uname(struct page *page)        \
 285         { return test_and_set_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 286
 287 #define TESTCLEARFLAG(uname, lname, policy)                             \
 288 static __always_inline int TestClearPage##uname(struct page *page)      \
 289         { return test_and_clear_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 290
 291 #define PAGEFLAG(uname, lname, policy)                                  \
 292         TESTPAGEFLAG(uname, lname, policy)                              \
 293         SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                               \
 294         CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)
 295
 296 #define __PAGEFLAG(uname, lname, policy)                                \
 297         TESTPAGEFLAG(uname, lname, policy)                              \
 298         __SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                             \
 299         __CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)
 300
 301 #define TESTSCFLAG(uname, lname, policy)                                \
 302         TESTSETFLAG(uname, lname, policy)                               \
 303         TESTCLEARFLAG(uname, lname, policy)
 304
 305 #define TESTPAGEFLAG_FALSE(uname)                                       \
 306 static inline int Page##uname(const struct page *page) { return 0; }
 307
 308 #define SETPAGEFLAG_NOOP(uname)                                         \
 309 static inline void SetPage##uname(struct page *page) {  }
 310
 311 #define CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname)                                       \
 312 static inline void ClearPage##uname(struct page *page) {  }
 313
 314 #define __CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname)                                     \
 315 static inline void __ClearPage##uname(struct page *page) {  }
 316
 317 #define TESTSETFLAG_FALSE(uname)                                        \
 318 static inline int TestSetPage##uname(struct page *page) { return 0; }
 319
 320 #define TESTCLEARFLAG_FALSE(uname)                                      \
 321 static inline int TestClearPage##uname(struct page *page) { return 0; }
 322
 323 #define PAGEFLAG_FALSE(uname) TESTPAGEFLAG_FALSE(uname)                 \
 324         SETPAGEFLAG_NOOP(uname) CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname)
 325
 326 #define TESTSCFLAG_FALSE(uname)                                         \
 327         TESTSETFLAG_FALSE(uname) TESTCLEARFLAG_FALSE(uname)
 328
 329 __PAGEFLAG(Locked, locked, PF_NO_TAIL)
 330 PAGEFLAG(Waiters, waiters, PF_ONLY_HEAD) __CLEARPAGEFLAG(Waiters, waiters, PF_ONLY_HEAD)
 331 PAGEFLAG(Error, error, PF_NO_TAIL) TESTCLEARFLAG(Error, error, PF_NO_TAIL)
 332 PAGEFLAG(Referenced, referenced, PF_HEAD)
 333         TESTCLEARFLAG(Referenced, referenced, PF_HEAD)
 334         __SETPAGEFLAG(Referenced, referenced, PF_HEAD)
 335 PAGEFLAG(Dirty, dirty, PF_HEAD) TESTSCFLAG(Dirty, dirty, PF_HEAD)
 336         __CLEARPAGEFLAG(Dirty, dirty, PF_HEAD)
 337 PAGEFLAG(LRU, lru, PF_HEAD) __CLEARPAGEFLAG(LRU, lru, PF_HEAD)
 338 PAGEFLAG(Active, active, PF_HEAD) __CLEARPAGEFLAG(Active, active, PF_HEAD)
 339         TESTCLEARFLAG(Active, active, PF_HEAD)
 340 PAGEFLAG(Workingset, workingset, PF_HEAD)
 341         TESTCLEARFLAG(Workingset, workingset, PF_HEAD)
 342 __PAGEFLAG(Slab, slab, PF_NO_TAIL)
 343 __PAGEFLAG(SlobFree, slob_free, PF_NO_TAIL)
 344 PAGEFLAG(Checked, checked, PF_NO_COMPOUND)         /* Used by some filesystems */
 345
 346 /* Xen */
 347 PAGEFLAG(Pinned, pinned, PF_NO_COMPOUND)
 348         TESTSCFLAG(Pinned, pinned, PF_NO_COMPOUND)
 349 PAGEFLAG(SavePinned, savepinned, PF_NO_COMPOUND);
 350 PAGEFLAG(Foreign, foreign, PF_NO_COMPOUND);
 351 PAGEFLAG(XenRemapped, xen_remapped, PF_NO_COMPOUND)
 352         TESTCLEARFLAG(XenRemapped, xen_remapped, PF_NO_COMPOUND)
 353
 354 PAGEFLAG(Reserved, reserved, PF_NO_COMPOUND)
 355         __CLEARPAGEFLAG(Reserved, reserved, PF_NO_COMPOUND)
 356         __SETPAGEFLAG(Reserved, reserved, PF_NO_COMPOUND)
 357 PAGEFLAG(SwapBacked, swapbacked, PF_NO_TAIL)
 358         __CLEARPAGEFLAG(SwapBacked, swapbacked, PF_NO_TAIL)
 359         __SETPAGEFLAG(SwapBacked, swapbacked, PF_NO_TAIL)
 360
 361 /*
 362  * Private page markings that may be used by the filesystem that owns the page
 363  * for its own purposes.
 364  * - PG_private and PG_private_2 cause releasepage() and co to be invoked
 365  */
 366 PAGEFLAG(Private, private, PF_ANY)
 367 PAGEFLAG(Private2, private_2, PF_ANY) TESTSCFLAG(Private2, private_2, PF_ANY)
 368 PAGEFLAG(OwnerPriv1, owner_priv_1, PF_ANY)
 369         TESTCLEARFLAG(OwnerPriv1, owner_priv_1, PF_ANY)
 370
 371 /*
 372  * Only test-and-set exist for PG_writeback.  The unconditional operators are
 373  * risky: they bypass page accounting.
 374  */
 375 TESTPAGEFLAG(Writeback, writeback, PF_NO_TAIL)
 376         TESTSCFLAG(Writeback, writeback, PF_NO_TAIL)
 377 PAGEFLAG(MappedToDisk, mappedtodisk, PF_NO_TAIL)
 378
 379 /* PG_readahead is only used for reads; PG_reclaim is only for writes */
 380 PAGEFLAG(Reclaim, reclaim, PF_NO_TAIL)
 381         TESTCLEARFLAG(Reclaim, reclaim, PF_NO_TAIL)
 382 PAGEFLAG(Readahead, reclaim, PF_NO_COMPOUND)
 383         TESTCLEARFLAG(Readahead, reclaim, PF_NO_COMPOUND)
 384
 385 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 386 /*
 387  * Must use a macro here due to header dependency issues. page_zone() is not
 388  * available at this point.
 389  */
 390 #define PageHighMem(__p) is_highmem_idx(page_zonenum(__p))
 391 #else
 392 PAGEFLAG_FALSE(HighMem)
 393 #endif
 394
 395 #ifdef CONFIG_SWAP
 396 static __always_inline int PageSwapCache(struct page *page)
 397 {
 398 #ifdef CONFIG_THP_SWAP
 399         page = compound_head(page);
 400 #endif
 401         return PageSwapBacked(page) && test_bit(PG_swapcache, &page->flags);
 402
 403 }
 404 SETPAGEFLAG(SwapCache, swapcache, PF_NO_TAIL)
 405 CLEARPAGEFLAG(SwapCache, swapcache, PF_NO_TAIL)
 406 #else
 407 PAGEFLAG_FALSE(SwapCache)
 408 #endif
 409
 410 PAGEFLAG(Unevictable, unevictable, PF_HEAD)
 411         __CLEARPAGEFLAG(Unevictable, unevictable, PF_HEAD)
 412         TESTCLEARFLAG(Unevictable, unevictable, PF_HEAD)
 413
 414 #ifdef CONFIG_MMU
 415 PAGEFLAG(Mlocked, mlocked, PF_NO_TAIL)
 416         __CLEARPAGEFLAG(Mlocked, mlocked, PF_NO_TAIL)
 417         TESTSCFLAG(Mlocked, mlocked, PF_NO_TAIL)
 418 #else
 419 PAGEFLAG_FALSE(Mlocked) __CLEARPAGEFLAG_NOOP(Mlocked)
 420         TESTSCFLAG_FALSE(Mlocked)
 421 #endif
 422
 423 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 424 PAGEFLAG(Uncached, uncached, PF_NO_COMPOUND)
 425 #else
 426 PAGEFLAG_FALSE(Uncached)
 427 #endif
 428
 429 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 430 PAGEFLAG(HWPoison, hwpoison, PF_ANY)
 431 TESTSCFLAG(HWPoison, hwpoison, PF_ANY)
 432 #define __PG_HWPOISON (1UL << PG_hwpoison)
 433 extern bool take_page_off_buddy(struct page *page);
 434 #else
 435 PAGEFLAG_FALSE(HWPoison)
 436 #define __PG_HWPOISON 0
 437 #endif
 438
 439 #if defined(CONFIG_IDLE_PAGE_TRACKING) && defined(CONFIG_64BIT)
 440 TESTPAGEFLAG(Young, young, PF_ANY)
 441 SETPAGEFLAG(Young, young, PF_ANY)
 442 TESTCLEARFLAG(Young, young, PF_ANY)
 443 PAGEFLAG(Idle, idle, PF_ANY)
 444 #endif
 445
 446 /*
 447  * PageReported() is used to track reported free pages within the Buddy
 448  * allocator. We can use the non-atomic version of the test and set
 449  * operations as both should be shielded with the zone lock to prevent
 450  * any possible races on the setting or clearing of the bit.
 451  */
 452 __PAGEFLAG(Reported, reported, PF_NO_COMPOUND)
 453
 454 /*
 455  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
 456  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
 457  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
 458  *
 459  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
 460  * the PAGE_MAPPING_MOVABLE bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON
 461  * bit; and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
 462  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
 463  *
 464  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is used for non-lru movable
 465  * page and then page->mapping points a struct address_space.
 466  *
 467  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
 468  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
 469  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
 470  */
 471 #define PAGE_MAPPING_ANON       0x1
 472 #define PAGE_MAPPING_MOVABLE    0x2
 473 #define PAGE_MAPPING_KSM        (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_MOVABLE)
 474 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_MOVABLE)
 475
 476 static __always_inline int PageMappingFlags(struct page *page)
 477 {
 478         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != 0;
 479 }
 480
 481 static __always_inline int PageAnon(struct page *page)
 482 {
 483         page = compound_head(page);
 484         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
 485 }
 486
 487 static __always_inline int __PageMovable(struct page *page)
 488 {
 489         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) ==
 490                                 PAGE_MAPPING_MOVABLE;
 491 }
 492
 493 #ifdef CONFIG_KSM
 494 /*
 495  * A KSM page is one of those write-protected "shared pages" or "merged pages"
 496  * which KSM maps into multiple mms, wherever identical anonymous page content
 497  * is found in VM_MERGEABLE vmas.  It's a PageAnon page, pointing not to any
 498  * anon_vma, but to that page's node of the stable tree.
 499  */
 500 static __always_inline int PageKsm(struct page *page)
 501 {
 502         page = compound_head(page);
 503         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) ==
 504                                 PAGE_MAPPING_KSM;
 505 }
 506 #else
 507 TESTPAGEFLAG_FALSE(Ksm)
 508 #endif
 509
 510 u64 stable_page_flags(struct page *page);
 511
 512 static inline int PageUptodate(struct page *page)
 513 {
 514         int ret;
 515         page = compound_head(page);
 516         ret = test_bit(PG_uptodate, &(page)->flags);
 517         /*
 518          * Must ensure that the data we read out of the page is loaded
 519          * _after_ we've loaded page->flags to check for PageUptodate.
 520          * We can skip the barrier if the page is not uptodate, because
 521          * we wouldn't be reading anything from it.
 522          *
 523          * See SetPageUptodate() for the other side of the story.
 524          */
 525         if (ret)
 526                 smp_rmb();
 527
 528         return ret;
 529 }
 530
 531 static __always_inline void __SetPageUptodate(struct page *page)
 532 {
 533         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 534         smp_wmb();
 535         __set_bit(PG_uptodate, &page->flags);
 536 }
 537
 538 static __always_inline void SetPageUptodate(struct page *page)
 539 {
 540         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 541         /*
 542          * Memory barrier must be issued before setting the PG_uptodate bit,
 543          * so that all previous stores issued in order to bring the page
 544          * uptodate are actually visible before PageUptodate becomes true.
 545          */
 546         smp_wmb();
 547         set_bit(PG_uptodate, &page->flags);
 548 }
 549
 550 CLEARPAGEFLAG(Uptodate, uptodate, PF_NO_TAIL)
 551
 552 int test_clear_page_writeback(struct page *page);
 553 int __test_set_page_writeback(struct page *page, bool keep_write);
 554
 555 #define test_set_page_writeback(page)                   \
 556         __test_set_page_writeback(page, false)
 557 #define test_set_page_writeback_keepwrite(page) \
 558         __test_set_page_writeback(page, true)
 559
 560 static inline void set_page_writeback(struct page *page)
 561 {
 562         test_set_page_writeback(page);
 563 }
 564
 565 static inline void set_page_writeback_keepwrite(struct page *page)
 566 {
 567         test_set_page_writeback_keepwrite(page);
 568 }
 569
 570 __PAGEFLAG(Head, head, PF_ANY) CLEARPAGEFLAG(Head, head, PF_ANY)
 571
 572 static __always_inline void set_compound_head(struct page *page, struct page *head)
 573 {
 574         WRITE_ONCE(page->compound_head, (unsigned long)head + 1);
 575 }
 576
 577 static __always_inline void clear_compound_head(struct page *page)
 578 {
 579         WRITE_ONCE(page->compound_head, 0);
 580 }
 581
 582 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 583 static inline void ClearPageCompound(struct page *page)
 584 {
 585         BUG_ON(!PageHead(page));
 586         ClearPageHead(page);
 587 }
 588 #endif
 589
 590 #define PG_head_mask ((1UL << PG_head))
 591
 592 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 593 int PageHuge(struct page *page);
 594 int PageHeadHuge(struct page *page);
 595 bool page_huge_active(struct page *page);
 596 #else
 597 TESTPAGEFLAG_FALSE(Huge)
 598 TESTPAGEFLAG_FALSE(HeadHuge)
 599
 600 static inline bool page_huge_active(struct page *page)
 601 {
 602         return 0;
 603 }
 604 #endif
 605
 606
 607 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 608 /*
 609  * PageHuge() only returns true for hugetlbfs pages, but not for
 610  * normal or transparent huge pages.
 611  *
 612  * PageTransHuge() returns true for both transparent huge and
 613  * hugetlbfs pages, but not normal pages. PageTransHuge() can only be
 614  * called only in the core VM paths where hugetlbfs pages can't exist.
 615  */
 616 static inline int PageTransHuge(struct page *page)
 617 {
 618         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 619         return PageHead(page);
 620 }
 621
 622 /*
 623  * PageTransCompound returns true for both transparent huge pages
 624  * and hugetlbfs pages, so it should only be called when it's known
 625  * that hugetlbfs pages aren't involved.
 626  */
 627 static inline int PageTransCompound(struct page *page)
 628 {
 629         return PageCompound(page);
 630 }
 631
 632 /*
 633  * PageTransCompoundMap is the same as PageTransCompound, but it also
 634  * guarantees the primary MMU has the entire compound page mapped
 635  * through pmd_trans_huge, which in turn guarantees the secondary MMUs
 636  * can also map the entire compound page. This allows the secondary
 637  * MMUs to call get_user_pages() only once for each compound page and
 638  * to immediately map the entire compound page with a single secondary
 639  * MMU fault. If there will be a pmd split later, the secondary MMUs
 640  * will get an update through the MMU notifier invalidation through
 641  * split_huge_pmd().
 642  *
 643  * Unlike PageTransCompound, this is safe to be called only while
 644  * split_huge_pmd() cannot run from under us, like if protected by the
 645  * MMU notifier, otherwise it may result in page->_mapcount check false
 646  * positives.
 647  *
 648  * We have to treat page cache THP differently since every subpage of it
 649  * would get _mapcount inc'ed once it is PMD mapped.  But, it may be PTE
 650  * mapped in the current process so comparing subpage's _mapcount to
 651  * compound_mapcount to filter out PTE mapped case.
 652  */
 653 static inline int PageTransCompoundMap(struct page *page)
 654 {
 655         struct page *head;
 656
 657         if (!PageTransCompound(page))
 658                 return 0;
 659
 660         if (PageAnon(page))
 661                 return atomic_read(&page->_mapcount) < 0;
 662
 663         head = compound_head(page);
 664         /* File THP is PMD mapped and not PTE mapped */
 665         return atomic_read(&page->_mapcount) ==
 666                atomic_read(compound_mapcount_ptr(head));
 667 }
 668
 669 /*
 670  * PageTransTail returns true for both transparent huge pages
 671  * and hugetlbfs pages, so it should only be called when it's known
 672  * that hugetlbfs pages aren't involved.
 673  */
 674 static inline int PageTransTail(struct page *page)
 675 {
 676         return PageTail(page);
 677 }
 678
 679 /*
 680  * PageDoubleMap indicates that the compound page is mapped with PTEs as well
 681  * as PMDs.
 682  *
 683  * This is required for optimization of rmap operations for THP: we can postpone
 684  * per small page mapcount accounting (and its overhead from atomic operations)
 685  * until the first PMD split.
 686  *
 687  * For the page PageDoubleMap means ->_mapcount in all sub-pages is offset up
 688  * by one. This reference will go away with last compound_mapcount.
 689  *
 690  * See also __split_huge_pmd_locked() and page_remove_anon_compound_rmap().
 691  */
 692 PAGEFLAG(DoubleMap, double_map, PF_SECOND)
 693         TESTSCFLAG(DoubleMap, double_map, PF_SECOND)
 694 #else
 695 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransHuge)
 696 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransCompound)
 697 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransCompoundMap)
 698 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransTail)
 699 PAGEFLAG_FALSE(DoubleMap)
 700         TESTSCFLAG_FALSE(DoubleMap)
 701 #endif
 702
 703 /*
 704  * For pages that are never mapped to userspace (and aren't PageSlab),
 705  * page_type may be used.  Because it is initialised to -1, we invert the
 706  * sense of the bit, so __SetPageFoo *clears* the bit used for PageFoo, and
 707  * __ClearPageFoo *sets* the bit used for PageFoo.  We reserve a few high and
 708  * low bits so that an underflow or overflow of page_mapcount() won't be
 709  * mistaken for a page type value.
 710  */
 711
 712 #define PAGE_TYPE_BASE  0xf0000000
 713 /* Reserve              0x0000007f to catch underflows of page_mapcount */
 714 #define PAGE_MAPCOUNT_RESERVE   -128
 715 #define PG_buddy        0x00000080
 716 #define PG_offline      0x00000100
 717 #define PG_kmemcg       0x00000200
 718 #define PG_table        0x00000400
 719 #define PG_guard        0x00000800
 720
 721 #define PageType(page, flag)                                            \
 722         ((page->page_type & (PAGE_TYPE_BASE | flag)) == PAGE_TYPE_BASE)
 723
 724 static inline int page_has_type(struct page *page)
 725 {
 726         return (int)page->page_type < PAGE_MAPCOUNT_RESERVE;
 727 }
 728
 729 #define PAGE_TYPE_OPS(uname, lname)                                     \
 730 static __always_inline int Page##uname(struct page *page)               \
 731 {                                                                       \
 732         return PageType(page, PG_##lname);                              \
 733 }                                                                       \
 734 static __always_inline void __SetPage##uname(struct page *page)         \
 735 {                                                                       \
 736         VM_BUG_ON_PAGE(!PageType(page, 0), page);                       \
 737         page->page_type &= ~PG_##lname;                                 \
 738 }                                                                       \
 739 static __always_inline void __ClearPage##uname(struct page *page)       \
 740 {                                                                       \
 741         VM_BUG_ON_PAGE(!Page##uname(page), page);                       \
 742         page->page_type |= PG_##lname;                                  \
 743 }
 744
 745 /*
 746  * PageBuddy() indicates that the page is free and in the buddy system
 747  * (see mm/page_alloc.c).
 748  */
 749 PAGE_TYPE_OPS(Buddy, buddy)
 750
 751 /*
 752  * PageOffline() indicates that the page is logically offline although the
 753  * containing section is online. (e.g. inflated in a balloon driver or
 754  * not onlined when onlining the section).
 755  * The content of these pages is effectively stale. Such pages should not
 756  * be touched (read/write/dump/save) except by their owner.
 757  *
 758  * If a driver wants to allow to offline unmovable PageOffline() pages without
 759  * putting them back to the buddy, it can do so via the memory notifier by
 760  * decrementing the reference count in MEM_GOING_OFFLINE and incrementing the
 761  * reference count in MEM_CANCEL_OFFLINE. When offlining, the PageOffline()
 762  * pages (now with a reference count of zero) are treated like free pages,
 763  * allowing the containing memory block to get offlined. A driver that
 764  * relies on this feature is aware that re-onlining the memory block will
 765  * require to re-set the pages PageOffline() and not giving them to the
 766  * buddy via online_page_callback_t.
 767  */
 768 PAGE_TYPE_OPS(Offline, offline)
 769
 770 /*
 771  * If kmemcg is enabled, the buddy allocator will set PageKmemcg() on
 772  * pages allocated with __GFP_ACCOUNT. It gets cleared on page free.
 773  */
 774 PAGE_TYPE_OPS(Kmemcg, kmemcg)
 775
 776 /*
 777  * Marks pages in use as page tables.
 778  */
 779 PAGE_TYPE_OPS(Table, table)
 780
 781 /*
 782  * Marks guardpages used with debug_pagealloc.
 783  */
 784 PAGE_TYPE_OPS(Guard, guard)
 785
 786 extern bool is_free_buddy_page(struct page *page);
 787
 788 __PAGEFLAG(Isolated, isolated, PF_ANY);
 789
 790 /*
 791  * If network-based swap is enabled, sl*b must keep track of whether pages
 792  * were allocated from pfmemalloc reserves.
 793  */
 794 static inline int PageSlabPfmemalloc(struct page *page)
 795 {
 796         VM_BUG_ON_PAGE(!PageSlab(page), page);
 797         return PageActive(page);
 798 }
 799
 800 static inline void SetPageSlabPfmemalloc(struct page *page)
 801 {
 802         VM_BUG_ON_PAGE(!PageSlab(page), page);
 803         SetPageActive(page);
 804 }
 805
 806 static inline void __ClearPageSlabPfmemalloc(struct page *page)
 807 {
 808         VM_BUG_ON_PAGE(!PageSlab(page), page);
 809         __ClearPageActive(page);
 810 }
 811
 812 static inline void ClearPageSlabPfmemalloc(struct page *page)
 813 {
 814         VM_BUG_ON_PAGE(!PageSlab(page), page);
 815         ClearPageActive(page);
 816 }
 817
 818 #ifdef CONFIG_MMU
 819 #define __PG_MLOCKED            (1UL << PG_mlocked)
 820 #else
 821 #define __PG_MLOCKED            0
 822 #endif
 823
 824 /*
 825  * Flags checked when a page is freed.  Pages being freed should not have
 826  * these flags set.  It they are, there is a problem.
 827  */
 828 #define PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE                                \
 829         (1UL << PG_lru          | 1UL << PG_locked      |       \
 830          1UL << PG_private      | 1UL << PG_private_2   |       \
 831          1UL << PG_writeback    | 1UL << PG_reserved    |       \
 832          1UL << PG_slab         | 1UL << PG_active      |       \
 833          1UL << PG_unevictable  | __PG_MLOCKED)
 834
 835 /*
 836  * Flags checked when a page is prepped for return by the page allocator.
 837  * Pages being prepped should not have these flags set.  It they are set,
 838  * there has been a kernel bug or struct page corruption.
 839  *
 840  * __PG_HWPOISON is exceptional because it needs to be kept beyond page's
 841  * alloc-free cycle to prevent from reusing the page.
 842  */
 843 #define PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP        \
 844         (((1UL << NR_PAGEFLAGS) - 1) & ~__PG_HWPOISON)
 845
 846 #define PAGE_FLAGS_PRIVATE                              \
 847         (1UL << PG_private | 1UL << PG_private_2)
 848 /**
 849  * page_has_private - Determine if page has private stuff
 850  * @page: The page to be checked
 851  *
 852  * Determine if a page has private stuff, indicating that release routines
 853  * should be invoked upon it.
 854  */
 855 static inline int page_has_private(struct page *page)
 856 {
 857         return !!(page->flags & PAGE_FLAGS_PRIVATE);
 858 }
 859
 860 #undef PF_ANY
 861 #undef PF_HEAD
 862 #undef PF_ONLY_HEAD
 863 #undef PF_NO_TAIL
 864 #undef PF_NO_COMPOUND
 865 #undef PF_SECOND
 866 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS_H */
 867
 868 #endif  /* PAGE_FLAGS_H */