kernel/sysctl.c: remove duplicate UINT_MAX check on do_proc_douintvec_conv()
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / page_isolation.c
1 /*
2  * linux/mm/page_isolation.c
3  */
4
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/page-isolation.h>
7 #include <linux/pageblock-flags.h>
8 #include <linux/memory.h>
9 #include <linux/hugetlb.h>
10 #include <linux/page_owner.h>
11 #include <linux/migrate.h>
12 #include "internal.h"
13
14 #define CREATE_TRACE_POINTS
15 #include <trace/events/page_isolation.h>
16
17 static int set_migratetype_isolate(struct page *page,
18                                 bool skip_hwpoisoned_pages)
19 {
20         struct zone *zone;
21         unsigned long flags, pfn;
22         struct memory_isolate_notify arg;
23         int notifier_ret;
24         int ret = -EBUSY;
25
26         zone = page_zone(page);
27
28         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
29
30         pfn = page_to_pfn(page);
31         arg.start_pfn = pfn;
32         arg.nr_pages = pageblock_nr_pages;
33         arg.pages_found = 0;
34
35         /*
36          * It may be possible to isolate a pageblock even if the
37          * migratetype is not MIGRATE_MOVABLE. The memory isolation
38          * notifier chain is used by balloon drivers to return the
39          * number of pages in a range that are held by the balloon
40          * driver to shrink memory. If all the pages are accounted for
41          * by balloons, are free, or on the LRU, isolation can continue.
42          * Later, for example, when memory hotplug notifier runs, these
43          * pages reported as "can be isolated" should be isolated(freed)
44          * by the balloon driver through the memory notifier chain.
45          */
46         notifier_ret = memory_isolate_notify(MEM_ISOLATE_COUNT, &arg);
47         notifier_ret = notifier_to_errno(notifier_ret);
48         if (notifier_ret)
49                 goto out;
50         /*
51          * FIXME: Now, memory hotplug doesn't call shrink_slab() by itself.
52          * We just check MOVABLE pages.
53          */
54         if (!has_unmovable_pages(zone, page, arg.pages_found,
55                                  skip_hwpoisoned_pages))
56                 ret = 0;
57
58         /*
59          * immobile means "not-on-lru" pages. If immobile is larger than
60          * removable-by-driver pages reported by notifier, we'll fail.
61          */
62
63 out:
64         if (!ret) {
65                 unsigned long nr_pages;
66                 int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
67
68                 set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
69                 zone->nr_isolate_pageblock++;
70                 nr_pages = move_freepages_block(zone, page, MIGRATE_ISOLATE,
71                                                                         NULL);
72
73                 __mod_zone_freepage_state(zone, -nr_pages, migratetype);
74         }
75
76         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
77         if (!ret)
78                 drain_all_pages(zone);
79         return ret;
80 }
81
82 static void unset_migratetype_isolate(struct page *page, unsigned migratetype)
83 {
84         struct zone *zone;
85         unsigned long flags, nr_pages;
86         bool isolated_page = false;
87         unsigned int order;
88         unsigned long pfn, buddy_pfn;
89         struct page *buddy;
90
91         zone = page_zone(page);
92         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
93         if (!is_migrate_isolate_page(page))
94                 goto out;
95
96         /*
97          * Because freepage with more than pageblock_order on isolated
98          * pageblock is restricted to merge due to freepage counting problem,
99          * it is possible that there is free buddy page.
100          * move_freepages_block() doesn't care of merge so we need other
101          * approach in order to merge them. Isolation and free will make
102          * these pages to be merged.
103          */
104         if (PageBuddy(page)) {
105                 order = page_order(page);
106                 if (order >= pageblock_order) {
107                         pfn = page_to_pfn(page);
108                         buddy_pfn = __find_buddy_pfn(pfn, order);
109                         buddy = page + (buddy_pfn - pfn);
110
111                         if (pfn_valid_within(buddy_pfn) &&
112                             !is_migrate_isolate_page(buddy)) {
113                                 __isolate_free_page(page, order);
114                                 isolated_page = true;
115                         }
116                 }
117         }
118
119         /*
120          * If we isolate freepage with more than pageblock_order, there
121          * should be no freepage in the range, so we could avoid costly
122          * pageblock scanning for freepage moving.
123          */
124         if (!isolated_page) {
125                 nr_pages = move_freepages_block(zone, page, migratetype, NULL);
126                 __mod_zone_freepage_state(zone, nr_pages, migratetype);
127         }
128         set_pageblock_migratetype(page, migratetype);
129         zone->nr_isolate_pageblock--;
130 out:
131         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
132         if (isolated_page) {
133                 post_alloc_hook(page, order, __GFP_MOVABLE);
134                 __free_pages(page, order);
135         }
136 }
137
138 static inline struct page *
139 __first_valid_page(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages)
140 {
141         int i;
142
143         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
144                 struct page *page;
145
146                 if (!pfn_valid_within(pfn + i))
147                         continue;
148                 page = pfn_to_online_page(pfn + i);
149                 if (!page)
150                         continue;
151                 return page;
152         }
153         return NULL;
154 }
155
156 /*
157  * start_isolate_page_range() -- make page-allocation-type of range of pages
158  * to be MIGRATE_ISOLATE.
159  * @start_pfn: The lower PFN of the range to be isolated.
160  * @end_pfn: The upper PFN of the range to be isolated.
161  * @migratetype: migrate type to set in error recovery.
162  *
163  * Making page-allocation-type to be MIGRATE_ISOLATE means free pages in
164  * the range will never be allocated. Any free pages and pages freed in the
165  * future will not be allocated again.
166  *
167  * start_pfn/end_pfn must be aligned to pageblock_order.
168  * Returns 0 on success and -EBUSY if any part of range cannot be isolated.
169  */
170 int start_isolate_page_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
171                              unsigned migratetype, bool skip_hwpoisoned_pages)
172 {
173         unsigned long pfn;
174         unsigned long undo_pfn;
175         struct page *page;
176
177         BUG_ON(!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages));
178         BUG_ON(!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages));
179
180         for (pfn = start_pfn;
181              pfn < end_pfn;
182              pfn += pageblock_nr_pages) {
183                 page = __first_valid_page(pfn, pageblock_nr_pages);
184                 if (page &&
185                     set_migratetype_isolate(page, skip_hwpoisoned_pages)) {
186                         undo_pfn = pfn;
187                         goto undo;
188                 }
189         }
190         return 0;
191 undo:
192         for (pfn = start_pfn;
193              pfn < undo_pfn;
194              pfn += pageblock_nr_pages) {
195                 struct page *page = pfn_to_online_page(pfn);
196                 if (!page)
197                         continue;
198                 unset_migratetype_isolate(page, migratetype);
199         }
200
201         return -EBUSY;
202 }
203
204 /*
205  * Make isolated pages available again.
206  */
207 int undo_isolate_page_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
208                             unsigned migratetype)
209 {
210         unsigned long pfn;
211         struct page *page;
212
213         BUG_ON(!IS_ALIGNED(start_pfn, pageblock_nr_pages));
214         BUG_ON(!IS_ALIGNED(end_pfn, pageblock_nr_pages));
215
216         for (pfn = start_pfn;
217              pfn < end_pfn;
218              pfn += pageblock_nr_pages) {
219                 page = __first_valid_page(pfn, pageblock_nr_pages);
220                 if (!page || !is_migrate_isolate_page(page))
221                         continue;
222                 unset_migratetype_isolate(page, migratetype);
223         }
224         return 0;
225 }
226 /*
227  * Test all pages in the range is free(means isolated) or not.
228  * all pages in [start_pfn...end_pfn) must be in the same zone.
229  * zone->lock must be held before call this.
230  *
231  * Returns the last tested pfn.
232  */
233 static unsigned long
234 __test_page_isolated_in_pageblock(unsigned long pfn, unsigned long end_pfn,
235                                   bool skip_hwpoisoned_pages)
236 {
237         struct page *page;
238
239         while (pfn < end_pfn) {
240                 if (!pfn_valid_within(pfn)) {
241                         pfn++;
242                         continue;
243                 }
244                 page = pfn_to_page(pfn);
245                 if (PageBuddy(page))
246                         /*
247                          * If the page is on a free list, it has to be on
248                          * the correct MIGRATE_ISOLATE freelist. There is no
249                          * simple way to verify that as VM_BUG_ON(), though.
250                          */
251                         pfn += 1 << page_order(page);
252                 else if (skip_hwpoisoned_pages && PageHWPoison(page))
253                         /* A HWPoisoned page cannot be also PageBuddy */
254                         pfn++;
255                 else
256                         break;
257         }
258
259         return pfn;
260 }
261
262 /* Caller should ensure that requested range is in a single zone */
263 int test_pages_isolated(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn,
264                         bool skip_hwpoisoned_pages)
265 {
266         unsigned long pfn, flags;
267         struct page *page;
268         struct zone *zone;
269
270         /*
271          * Note: pageblock_nr_pages != MAX_ORDER. Then, chunks of free pages
272          * are not aligned to pageblock_nr_pages.
273          * Then we just check migratetype first.
274          */
275         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += pageblock_nr_pages) {
276                 page = __first_valid_page(pfn, pageblock_nr_pages);
277                 if (page && !is_migrate_isolate_page(page))
278                         break;
279         }
280         page = __first_valid_page(start_pfn, end_pfn - start_pfn);
281         if ((pfn < end_pfn) || !page)
282                 return -EBUSY;
283         /* Check all pages are free or marked as ISOLATED */
284         zone = page_zone(page);
285         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
286         pfn = __test_page_isolated_in_pageblock(start_pfn, end_pfn,
287                                                 skip_hwpoisoned_pages);
288         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
289
290         trace_test_pages_isolated(start_pfn, end_pfn, pfn);
291
292         return pfn < end_pfn ? -EBUSY : 0;
293 }
294
295 struct page *alloc_migrate_target(struct page *page, unsigned long private,
296                                   int **resultp)
297 {
298         return new_page_nodemask(page, numa_node_id(), &node_states[N_MEMORY]);
299 }