swap: make each swap partition have one address_space
[~shefty/rdma-dev.git] / include / linux / swap.h
1 #ifndef _LINUX_SWAP_H
2 #define _LINUX_SWAP_H
3
4 #include <linux/spinlock.h>
5 #include <linux/linkage.h>
6 #include <linux/mmzone.h>
7 #include <linux/list.h>
8 #include <linux/memcontrol.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/node.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/atomic.h>
13 #include <asm/page.h>
14
15 struct notifier_block;
16
17 struct bio;
18
19 #define SWAP_FLAG_PREFER        0x8000  /* set if swap priority specified */
20 #define SWAP_FLAG_PRIO_MASK     0x7fff
21 #define SWAP_FLAG_PRIO_SHIFT    0
22 #define SWAP_FLAG_DISCARD       0x10000 /* discard swap cluster after use */
23
24 #define SWAP_FLAGS_VALID        (SWAP_FLAG_PRIO_MASK | SWAP_FLAG_PREFER | \
25                                  SWAP_FLAG_DISCARD)
26
27 static inline int current_is_kswapd(void)
28 {
29         return current->flags & PF_KSWAPD;
30 }
31
32 /*
33  * MAX_SWAPFILES defines the maximum number of swaptypes: things which can
34  * be swapped to.  The swap type and the offset into that swap type are
35  * encoded into pte's and into pgoff_t's in the swapcache.  Using five bits
36  * for the type means that the maximum number of swapcache pages is 27 bits
37  * on 32-bit-pgoff_t architectures.  And that assumes that the architecture packs
38  * the type/offset into the pte as 5/27 as well.
39  */
40 #define MAX_SWAPFILES_SHIFT     5
41
42 /*
43  * Use some of the swap files numbers for other purposes. This
44  * is a convenient way to hook into the VM to trigger special
45  * actions on faults.
46  */
47
48 /*
49  * NUMA node memory migration support
50  */
51 #ifdef CONFIG_MIGRATION
52 #define SWP_MIGRATION_NUM 2
53 #define SWP_MIGRATION_READ      (MAX_SWAPFILES + SWP_HWPOISON_NUM)
54 #define SWP_MIGRATION_WRITE     (MAX_SWAPFILES + SWP_HWPOISON_NUM + 1)
55 #else
56 #define SWP_MIGRATION_NUM 0
57 #endif
58
59 /*
60  * Handling of hardware poisoned pages with memory corruption.
61  */
62 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
63 #define SWP_HWPOISON_NUM 1
64 #define SWP_HWPOISON            MAX_SWAPFILES
65 #else
66 #define SWP_HWPOISON_NUM 0
67 #endif
68
69 #define MAX_SWAPFILES \
70         ((1 << MAX_SWAPFILES_SHIFT) - SWP_MIGRATION_NUM - SWP_HWPOISON_NUM)
71
72 /*
73  * Magic header for a swap area. The first part of the union is
74  * what the swap magic looks like for the old (limited to 128MB)
75  * swap area format, the second part of the union adds - in the
76  * old reserved area - some extra information. Note that the first
77  * kilobyte is reserved for boot loader or disk label stuff...
78  *
79  * Having the magic at the end of the PAGE_SIZE makes detecting swap
80  * areas somewhat tricky on machines that support multiple page sizes.
81  * For 2.5 we'll probably want to move the magic to just beyond the
82  * bootbits...
83  */
84 union swap_header {
85         struct {
86                 char reserved[PAGE_SIZE - 10];
87                 char magic[10];                 /* SWAP-SPACE or SWAPSPACE2 */
88         } magic;
89         struct {
90                 char            bootbits[1024]; /* Space for disklabel etc. */
91                 __u32           version;
92                 __u32           last_page;
93                 __u32           nr_badpages;
94                 unsigned char   sws_uuid[16];
95                 unsigned char   sws_volume[16];
96                 __u32           padding[117];
97                 __u32           badpages[1];
98         } info;
99 };
100
101  /* A swap entry has to fit into a "unsigned long", as
102   * the entry is hidden in the "index" field of the
103   * swapper address space.
104   */
105 typedef struct {
106         unsigned long val;
107 } swp_entry_t;
108
109 /*
110  * current->reclaim_state points to one of these when a task is running
111  * memory reclaim
112  */
113 struct reclaim_state {
114         unsigned long reclaimed_slab;
115 };
116
117 #ifdef __KERNEL__
118
119 struct address_space;
120 struct sysinfo;
121 struct writeback_control;
122 struct zone;
123
124 /*
125  * A swap extent maps a range of a swapfile's PAGE_SIZE pages onto a range of
126  * disk blocks.  A list of swap extents maps the entire swapfile.  (Where the
127  * term `swapfile' refers to either a blockdevice or an IS_REG file.  Apart
128  * from setup, they're handled identically.
129  *
130  * We always assume that blocks are of size PAGE_SIZE.
131  */
132 struct swap_extent {
133         struct list_head list;
134         pgoff_t start_page;
135         pgoff_t nr_pages;
136         sector_t start_block;
137 };
138
139 /*
140  * Max bad pages in the new format..
141  */
142 #define __swapoffset(x) ((unsigned long)&((union swap_header *)0)->x)
143 #define MAX_SWAP_BADPAGES \
144         ((__swapoffset(magic.magic) - __swapoffset(info.badpages)) / sizeof(int))
145
146 enum {
147         SWP_USED        = (1 << 0),     /* is slot in swap_info[] used? */
148         SWP_WRITEOK     = (1 << 1),     /* ok to write to this swap?    */
149         SWP_DISCARDABLE = (1 << 2),     /* swapon+blkdev support discard */
150         SWP_DISCARDING  = (1 << 3),     /* now discarding a free cluster */
151         SWP_SOLIDSTATE  = (1 << 4),     /* blkdev seeks are cheap */
152         SWP_CONTINUED   = (1 << 5),     /* swap_map has count continuation */
153         SWP_BLKDEV      = (1 << 6),     /* its a block device */
154         SWP_FILE        = (1 << 7),     /* set after swap_activate success */
155                                         /* add others here before... */
156         SWP_SCANNING    = (1 << 8),     /* refcount in scan_swap_map */
157 };
158
159 #define SWAP_CLUSTER_MAX 32UL
160 #define COMPACT_CLUSTER_MAX SWAP_CLUSTER_MAX
161
162 /*
163  * Ratio between the present memory in the zone and the "gap" that
164  * we're allowing kswapd to shrink in addition to the per-zone high
165  * wmark, even for zones that already have the high wmark satisfied,
166  * in order to provide better per-zone lru behavior. We are ok to
167  * spend not more than 1% of the memory for this zone balancing "gap".
168  */
169 #define KSWAPD_ZONE_BALANCE_GAP_RATIO 100
170
171 #define SWAP_MAP_MAX    0x3e    /* Max duplication count, in first swap_map */
172 #define SWAP_MAP_BAD    0x3f    /* Note pageblock is bad, in first swap_map */
173 #define SWAP_HAS_CACHE  0x40    /* Flag page is cached, in first swap_map */
174 #define SWAP_CONT_MAX   0x7f    /* Max count, in each swap_map continuation */
175 #define COUNT_CONTINUED 0x80    /* See swap_map continuation for full count */
176 #define SWAP_MAP_SHMEM  0xbf    /* Owned by shmem/tmpfs, in first swap_map */
177
178 /*
179  * The in-memory structure used to track swap areas.
180  */
181 struct swap_info_struct {
182         unsigned long   flags;          /* SWP_USED etc: see above */
183         signed short    prio;           /* swap priority of this type */
184         signed char     type;           /* strange name for an index */
185         signed char     next;           /* next type on the swap list */
186         unsigned int    max;            /* extent of the swap_map */
187         unsigned char *swap_map;        /* vmalloc'ed array of usage counts */
188         unsigned int lowest_bit;        /* index of first free in swap_map */
189         unsigned int highest_bit;       /* index of last free in swap_map */
190         unsigned int pages;             /* total of usable pages of swap */
191         unsigned int inuse_pages;       /* number of those currently in use */
192         unsigned int cluster_next;      /* likely index for next allocation */
193         unsigned int cluster_nr;        /* countdown to next cluster search */
194         unsigned int lowest_alloc;      /* while preparing discard cluster */
195         unsigned int highest_alloc;     /* while preparing discard cluster */
196         struct swap_extent *curr_swap_extent;
197         struct swap_extent first_swap_extent;
198         struct block_device *bdev;      /* swap device or bdev of swap file */
199         struct file *swap_file;         /* seldom referenced */
200         unsigned int old_block_size;    /* seldom referenced */
201 #ifdef CONFIG_FRONTSWAP
202         unsigned long *frontswap_map;   /* frontswap in-use, one bit per page */
203         atomic_t frontswap_pages;       /* frontswap pages in-use counter */
204 #endif
205 };
206
207 struct swap_list_t {
208         int head;       /* head of priority-ordered swapfile list */
209         int next;       /* swapfile to be used next */
210 };
211
212 /* Swap 50% full? Release swapcache more aggressively.. */
213 #define vm_swap_full() (nr_swap_pages*2 < total_swap_pages)
214
215 /* linux/mm/page_alloc.c */
216 extern unsigned long totalram_pages;
217 extern unsigned long totalreserve_pages;
218 extern unsigned long dirty_balance_reserve;
219 extern unsigned int nr_free_buffer_pages(void);
220 extern unsigned int nr_free_pagecache_pages(void);
221
222 /* Definition of global_page_state not available yet */
223 #define nr_free_pages() global_page_state(NR_FREE_PAGES)
224
225
226 /* linux/mm/swap.c */
227 extern void __lru_cache_add(struct page *, enum lru_list lru);
228 extern void lru_cache_add_lru(struct page *, enum lru_list lru);
229 extern void lru_add_page_tail(struct page *page, struct page *page_tail,
230                               struct lruvec *lruvec);
231 extern void activate_page(struct page *);
232 extern void mark_page_accessed(struct page *);
233 extern void lru_add_drain(void);
234 extern void lru_add_drain_cpu(int cpu);
235 extern int lru_add_drain_all(void);
236 extern void rotate_reclaimable_page(struct page *page);
237 extern void deactivate_page(struct page *page);
238 extern void swap_setup(void);
239
240 extern void add_page_to_unevictable_list(struct page *page);
241
242 /**
243  * lru_cache_add: add a page to the page lists
244  * @page: the page to add
245  */
246 static inline void lru_cache_add_anon(struct page *page)
247 {
248         __lru_cache_add(page, LRU_INACTIVE_ANON);
249 }
250
251 static inline void lru_cache_add_file(struct page *page)
252 {
253         __lru_cache_add(page, LRU_INACTIVE_FILE);
254 }
255
256 /* linux/mm/vmscan.c */
257 extern unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
258                                         gfp_t gfp_mask, nodemask_t *mask);
259 extern int __isolate_lru_page(struct page *page, isolate_mode_t mode);
260 extern unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *mem,
261                                                   gfp_t gfp_mask, bool noswap);
262 extern unsigned long mem_cgroup_shrink_node_zone(struct mem_cgroup *mem,
263                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
264                                                 struct zone *zone,
265                                                 unsigned long *nr_scanned);
266 extern unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_pages);
267 extern int vm_swappiness;
268 extern int remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page);
269 extern long vm_total_pages;
270
271 #ifdef CONFIG_NUMA
272 extern int zone_reclaim_mode;
273 extern int sysctl_min_unmapped_ratio;
274 extern int sysctl_min_slab_ratio;
275 extern int zone_reclaim(struct zone *, gfp_t, unsigned int);
276 #else
277 #define zone_reclaim_mode 0
278 static inline int zone_reclaim(struct zone *z, gfp_t mask, unsigned int order)
279 {
280         return 0;
281 }
282 #endif
283
284 extern int page_evictable(struct page *page);
285 extern void check_move_unevictable_pages(struct page **, int nr_pages);
286
287 extern unsigned long scan_unevictable_pages;
288 extern int scan_unevictable_handler(struct ctl_table *, int,
289                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
290 #ifdef CONFIG_NUMA
291 extern int scan_unevictable_register_node(struct node *node);
292 extern void scan_unevictable_unregister_node(struct node *node);
293 #else
294 static inline int scan_unevictable_register_node(struct node *node)
295 {
296         return 0;
297 }
298 static inline void scan_unevictable_unregister_node(struct node *node)
299 {
300 }
301 #endif
302
303 extern int kswapd_run(int nid);
304 extern void kswapd_stop(int nid);
305 #ifdef CONFIG_MEMCG
306 extern int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *mem);
307 #else
308 static inline int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *mem)
309 {
310         return vm_swappiness;
311 }
312 #endif
313 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
314 extern void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent);
315 #else
316 static inline void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
317 {
318 }
319 #endif
320 #ifdef CONFIG_SWAP
321 /* linux/mm/page_io.c */
322 extern int swap_readpage(struct page *);
323 extern int swap_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
324 extern int swap_set_page_dirty(struct page *page);
325 extern void end_swap_bio_read(struct bio *bio, int err);
326
327 int add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis, unsigned long start_page,
328                 unsigned long nr_pages, sector_t start_block);
329 int generic_swapfile_activate(struct swap_info_struct *, struct file *,
330                 sector_t *);
331
332 /* linux/mm/swap_state.c */
333 extern struct address_space swapper_spaces[];
334 #define swap_address_space(entry) (&swapper_spaces[swp_type(entry)])
335 extern unsigned long total_swapcache_pages(void);
336 extern void show_swap_cache_info(void);
337 extern int add_to_swap(struct page *);
338 extern int add_to_swap_cache(struct page *, swp_entry_t, gfp_t);
339 extern void __delete_from_swap_cache(struct page *);
340 extern void delete_from_swap_cache(struct page *);
341 extern void free_page_and_swap_cache(struct page *);
342 extern void free_pages_and_swap_cache(struct page **, int);
343 extern struct page *lookup_swap_cache(swp_entry_t);
344 extern struct page *read_swap_cache_async(swp_entry_t, gfp_t,
345                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr);
346 extern struct page *swapin_readahead(swp_entry_t, gfp_t,
347                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr);
348
349 /* linux/mm/swapfile.c */
350 extern long nr_swap_pages;
351 extern long total_swap_pages;
352 extern void si_swapinfo(struct sysinfo *);
353 extern swp_entry_t get_swap_page(void);
354 extern swp_entry_t get_swap_page_of_type(int);
355 extern int add_swap_count_continuation(swp_entry_t, gfp_t);
356 extern void swap_shmem_alloc(swp_entry_t);
357 extern int swap_duplicate(swp_entry_t);
358 extern int swapcache_prepare(swp_entry_t);
359 extern void swap_free(swp_entry_t);
360 extern void swapcache_free(swp_entry_t, struct page *page);
361 extern int free_swap_and_cache(swp_entry_t);
362 extern int swap_type_of(dev_t, sector_t, struct block_device **);
363 extern unsigned int count_swap_pages(int, int);
364 extern sector_t map_swap_page(struct page *, struct block_device **);
365 extern sector_t swapdev_block(int, pgoff_t);
366 extern int page_swapcount(struct page *);
367 extern struct swap_info_struct *page_swap_info(struct page *);
368 extern int reuse_swap_page(struct page *);
369 extern int try_to_free_swap(struct page *);
370 struct backing_dev_info;
371
372 #ifdef CONFIG_MEMCG
373 extern void
374 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout);
375 #else
376 static inline void
377 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
378 {
379 }
380 #endif
381
382 #else /* CONFIG_SWAP */
383
384 #define nr_swap_pages                           0L
385 #define total_swap_pages                        0L
386 #define total_swapcache_pages()                 0UL
387
388 #define si_swapinfo(val) \
389         do { (val)->freeswap = (val)->totalswap = 0; } while (0)
390 /* only sparc can not include linux/pagemap.h in this file
391  * so leave page_cache_release and release_pages undeclared... */
392 #define free_page_and_swap_cache(page) \
393         page_cache_release(page)
394 #define free_pages_and_swap_cache(pages, nr) \
395         release_pages((pages), (nr), 0);
396
397 static inline void show_swap_cache_info(void)
398 {
399 }
400
401 #define free_swap_and_cache(swp)        is_migration_entry(swp)
402 #define swapcache_prepare(swp)          is_migration_entry(swp)
403
404 static inline int add_swap_count_continuation(swp_entry_t swp, gfp_t gfp_mask)
405 {
406         return 0;
407 }
408
409 static inline void swap_shmem_alloc(swp_entry_t swp)
410 {
411 }
412
413 static inline int swap_duplicate(swp_entry_t swp)
414 {
415         return 0;
416 }
417
418 static inline void swap_free(swp_entry_t swp)
419 {
420 }
421
422 static inline void swapcache_free(swp_entry_t swp, struct page *page)
423 {
424 }
425
426 static inline struct page *swapin_readahead(swp_entry_t swp, gfp_t gfp_mask,
427                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
428 {
429         return NULL;
430 }
431
432 static inline int swap_writepage(struct page *p, struct writeback_control *wbc)
433 {
434         return 0;
435 }
436
437 static inline struct page *lookup_swap_cache(swp_entry_t swp)
438 {
439         return NULL;
440 }
441
442 static inline int add_to_swap(struct page *page)
443 {
444         return 0;
445 }
446
447 static inline int add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry,
448                                                         gfp_t gfp_mask)
449 {
450         return -1;
451 }
452
453 static inline void __delete_from_swap_cache(struct page *page)
454 {
455 }
456
457 static inline void delete_from_swap_cache(struct page *page)
458 {
459 }
460
461 static inline int page_swapcount(struct page *page)
462 {
463         return 0;
464 }
465
466 #define reuse_swap_page(page)   (page_mapcount(page) == 1)
467
468 static inline int try_to_free_swap(struct page *page)
469 {
470         return 0;
471 }
472
473 static inline swp_entry_t get_swap_page(void)
474 {
475         swp_entry_t entry;
476         entry.val = 0;
477         return entry;
478 }
479
480 static inline void
481 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent)
482 {
483 }
484
485 #endif /* CONFIG_SWAP */
486 #endif /* __KERNEL__*/
487 #endif /* _LINUX_SWAP_H */