include/linux/mm_inline.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef LINUX_MM_INLINE_H
   3 #define LINUX_MM_INLINE_H
   4
   5 #include <linux/atomic.h>
   6 #include <linux/huge_mm.h>
   7 #include <linux/swap.h>
   8 #include <linux/string.h>
   9
  10 /**
  11  * folio_is_file_lru - Should the folio be on a file LRU or anon LRU?
  12  * @folio: The folio to test.
  13  *
  14  * We would like to get this info without a page flag, but the state
  15  * needs to survive until the folio is last deleted from the LRU, which
  16  * could be as far down as __page_cache_release.
  17  *
  18  * Return: An integer (not a boolean!) used to sort a folio onto the
  19  * right LRU list and to account folios correctly.
  20  * 1 if @folio is a regular filesystem backed page cache folio
  21  * or a lazily freed anonymous folio (e.g. via MADV_FREE).
  22  * 0 if @folio is a normal anonymous folio, a tmpfs folio or otherwise
  23  * ram or swap backed folio.
  24  */
  25 static inline int folio_is_file_lru(struct folio *folio)
  26 {
  27         return !folio_test_swapbacked(folio);
  28 }
  29
  30 static inline int page_is_file_lru(struct page *page)
  31 {
  32         return folio_is_file_lru(page_folio(page));
  33 }
  34
  35 static __always_inline void update_lru_size(struct lruvec *lruvec,
  36                                 enum lru_list lru, enum zone_type zid,
  37                                 long nr_pages)
  38 {
  39         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
  40
  41         __mod_lruvec_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru, nr_pages);
  42         __mod_zone_page_state(&pgdat->node_zones[zid],
  43                                 NR_ZONE_LRU_BASE + lru, nr_pages);
  44 #ifdef CONFIG_MEMCG
  45         mem_cgroup_update_lru_size(lruvec, lru, zid, nr_pages);
  46 #endif
  47 }
  48
  49 /**
  50  * __folio_clear_lru_flags - Clear page lru flags before releasing a page.
  51  * @folio: The folio that was on lru and now has a zero reference.
  52  */
  53 static __always_inline void __folio_clear_lru_flags(struct folio *folio)
  54 {
  55         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_lru(folio), folio);
  56
  57         __folio_clear_lru(folio);
  58
  59         /* this shouldn't happen, so leave the flags to bad_page() */
  60         if (folio_test_active(folio) && folio_test_unevictable(folio))
  61                 return;
  62
  63         __folio_clear_active(folio);
  64         __folio_clear_unevictable(folio);
  65 }
  66
  67 static __always_inline void __clear_page_lru_flags(struct page *page)
  68 {
  69         __folio_clear_lru_flags(page_folio(page));
  70 }
  71
  72 /**
  73  * folio_lru_list - Which LRU list should a folio be on?
  74  * @folio: The folio to test.
  75  *
  76  * Return: The LRU list a folio should be on, as an index
  77  * into the array of LRU lists.
  78  */
  79 static __always_inline enum lru_list folio_lru_list(struct folio *folio)
  80 {
  81         enum lru_list lru;
  82
  83         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_active(folio) && folio_test_unevictable(folio), folio);
  84
  85         if (folio_test_unevictable(folio))
  86                 return LRU_UNEVICTABLE;
  87
  88         lru = folio_is_file_lru(folio) ? LRU_INACTIVE_FILE : LRU_INACTIVE_ANON;
  89         if (folio_test_active(folio))
  90                 lru += LRU_ACTIVE;
  91
  92         return lru;
  93 }
  94
  95 static __always_inline
  96 void lruvec_add_folio(struct lruvec *lruvec, struct folio *folio)
  97 {
  98         enum lru_list lru = folio_lru_list(folio);
  99
 100         update_lru_size(lruvec, lru, folio_zonenum(folio),
 101                         folio_nr_pages(folio));
 102         list_add(&folio->lru, &lruvec->lists[lru]);
 103 }
 104
 105 static __always_inline void add_page_to_lru_list(struct page *page,
 106                                 struct lruvec *lruvec)
 107 {
 108         lruvec_add_folio(lruvec, page_folio(page));
 109 }
 110
 111 static __always_inline
 112 void lruvec_add_folio_tail(struct lruvec *lruvec, struct folio *folio)
 113 {
 114         enum lru_list lru = folio_lru_list(folio);
 115
 116         update_lru_size(lruvec, lru, folio_zonenum(folio),
 117                         folio_nr_pages(folio));
 118         list_add_tail(&folio->lru, &lruvec->lists[lru]);
 119 }
 120
 121 static __always_inline void add_page_to_lru_list_tail(struct page *page,
 122                                 struct lruvec *lruvec)
 123 {
 124         lruvec_add_folio_tail(lruvec, page_folio(page));
 125 }
 126
 127 static __always_inline
 128 void lruvec_del_folio(struct lruvec *lruvec, struct folio *folio)
 129 {
 130         list_del(&folio->lru);
 131         update_lru_size(lruvec, folio_lru_list(folio), folio_zonenum(folio),
 132                         -folio_nr_pages(folio));
 133 }
 134
 135 static __always_inline void del_page_from_lru_list(struct page *page,
 136                                 struct lruvec *lruvec)
 137 {
 138         lruvec_del_folio(lruvec, page_folio(page));
 139 }
 140
 141 #ifdef CONFIG_ANON_VMA_NAME
 142 /*
 143  * mmap_lock should be read-locked when calling anon_vma_name(). Caller should
 144  * either keep holding the lock while using the returned pointer or it should
 145  * raise anon_vma_name refcount before releasing the lock.
 146  */
 147 extern struct anon_vma_name *anon_vma_name(struct vm_area_struct *vma);
 148 extern struct anon_vma_name *anon_vma_name_alloc(const char *name);
 149 extern void anon_vma_name_free(struct kref *kref);
 150
 151 /* mmap_lock should be read-locked */
 152 static inline void anon_vma_name_get(struct anon_vma_name *anon_name)
 153 {
 154         if (anon_name)
 155                 kref_get(&anon_name->kref);
 156 }
 157
 158 static inline void anon_vma_name_put(struct anon_vma_name *anon_name)
 159 {
 160         if (anon_name)
 161                 kref_put(&anon_name->kref, anon_vma_name_free);
 162 }
 163
 164 static inline
 165 struct anon_vma_name *anon_vma_name_reuse(struct anon_vma_name *anon_name)
 166 {
 167         /* Prevent anon_name refcount saturation early on */
 168         if (kref_read(&anon_name->kref) < REFCOUNT_MAX) {
 169                 anon_vma_name_get(anon_name);
 170                 return anon_name;
 171
 172         }
 173         return anon_vma_name_alloc(anon_name->name);
 174 }
 175
 176 static inline void dup_anon_vma_name(struct vm_area_struct *orig_vma,
 177                                      struct vm_area_struct *new_vma)
 178 {
 179         struct anon_vma_name *anon_name = anon_vma_name(orig_vma);
 180
 181         if (anon_name)
 182                 new_vma->anon_name = anon_vma_name_reuse(anon_name);
 183 }
 184
 185 static inline void free_anon_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 186 {
 187         /*
 188          * Not using anon_vma_name because it generates a warning if mmap_lock
 189          * is not held, which might be the case here.
 190          */
 191         if (!vma->vm_file)
 192                 anon_vma_name_put(vma->anon_name);
 193 }
 194
 195 static inline bool anon_vma_name_eq(struct anon_vma_name *anon_name1,
 196                                     struct anon_vma_name *anon_name2)
 197 {
 198         if (anon_name1 == anon_name2)
 199                 return true;
 200
 201         return anon_name1 && anon_name2 &&
 202                 !strcmp(anon_name1->name, anon_name2->name);
 203 }
 204
 205 #else /* CONFIG_ANON_VMA_NAME */
 206 static inline struct anon_vma_name *anon_vma_name(struct vm_area_struct *vma)
 207 {
 208         return NULL;
 209 }
 210
 211 static inline struct anon_vma_name *anon_vma_name_alloc(const char *name)
 212 {
 213         return NULL;
 214 }
 215
 216 static inline void anon_vma_name_get(struct anon_vma_name *anon_name) {}
 217 static inline void anon_vma_name_put(struct anon_vma_name *anon_name) {}
 218 static inline void dup_anon_vma_name(struct vm_area_struct *orig_vma,
 219                                      struct vm_area_struct *new_vma) {}
 220 static inline void free_anon_vma_name(struct vm_area_struct *vma) {}
 221
 222 static inline bool anon_vma_name_eq(struct anon_vma_name *anon_name1,
 223                                     struct anon_vma_name *anon_name2)
 224 {
 225         return true;
 226 }
 227
 228 #endif  /* CONFIG_ANON_VMA_NAME */
 229
 230 static inline void init_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 231 {
 232         atomic_set(&mm->tlb_flush_pending, 0);
 233 }
 234
 235 static inline void inc_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 236 {
 237         atomic_inc(&mm->tlb_flush_pending);
 238         /*
 239          * The only time this value is relevant is when there are indeed pages
 240          * to flush. And we'll only flush pages after changing them, which
 241          * requires the PTL.
 242          *
 243          * So the ordering here is:
 244          *
 245          *      atomic_inc(&mm->tlb_flush_pending);
 246          *      spin_lock(&ptl);
 247          *      ...
 248          *      set_pte_at();
 249          *      spin_unlock(&ptl);
 250          *
 251          *                              spin_lock(&ptl)
 252          *                              mm_tlb_flush_pending();
 253          *                              ....
 254          *                              spin_unlock(&ptl);
 255          *
 256          *      flush_tlb_range();
 257          *      atomic_dec(&mm->tlb_flush_pending);
 258          *
 259          * Where the increment if constrained by the PTL unlock, it thus
 260          * ensures that the increment is visible if the PTE modification is
 261          * visible. After all, if there is no PTE modification, nobody cares
 262          * about TLB flushes either.
 263          *
 264          * This very much relies on users (mm_tlb_flush_pending() and
 265          * mm_tlb_flush_nested()) only caring about _specific_ PTEs (and
 266          * therefore specific PTLs), because with SPLIT_PTE_PTLOCKS and RCpc
 267          * locks (PPC) the unlock of one doesn't order against the lock of
 268          * another PTL.
 269          *
 270          * The decrement is ordered by the flush_tlb_range(), such that
 271          * mm_tlb_flush_pending() will not return false unless all flushes have
 272          * completed.
 273          */
 274 }
 275
 276 static inline void dec_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 277 {
 278         /*
 279          * See inc_tlb_flush_pending().
 280          *
 281          * This cannot be smp_mb__before_atomic() because smp_mb() simply does
 282          * not order against TLB invalidate completion, which is what we need.
 283          *
 284          * Therefore we must rely on tlb_flush_*() to guarantee order.
 285          */
 286         atomic_dec(&mm->tlb_flush_pending);
 287 }
 288
 289 static inline bool mm_tlb_flush_pending(struct mm_struct *mm)
 290 {
 291         /*
 292          * Must be called after having acquired the PTL; orders against that
 293          * PTLs release and therefore ensures that if we observe the modified
 294          * PTE we must also observe the increment from inc_tlb_flush_pending().
 295          *
 296          * That is, it only guarantees to return true if there is a flush
 297          * pending for _this_ PTL.
 298          */
 299         return atomic_read(&mm->tlb_flush_pending);
 300 }
 301
 302 static inline bool mm_tlb_flush_nested(struct mm_struct *mm)
 303 {
 304         /*
 305          * Similar to mm_tlb_flush_pending(), we must have acquired the PTL
 306          * for which there is a TLB flush pending in order to guarantee
 307          * we've seen both that PTE modification and the increment.
 308          *
 309          * (no requirement on actually still holding the PTL, that is irrelevant)
 310          */
 311         return atomic_read(&mm->tlb_flush_pending) > 1;
 312 }
 313
 314
 315 #endif