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_referenced, PG_reclaim are used for page reclaim for anonymous and
  72  * file-backed pagecache (see mm/vmscan.c).
  73  *
  74  * PG_error is set to indicate that an I/O error occurred on this page.
  75  *
  76  * PG_arch_1 is an architecture specific page state bit.  The generic code
  77  * guarantees that this bit is cleared for a page when it first is entered into
  78  * the page cache.
  79  *
  80  * PG_hwpoison indicates that a page got corrupted in hardware and contains
  81  * data with incorrect ECC bits that triggered a machine check. Accessing is
  82  * not safe since it may cause another machine check. Don't touch!
  83  */
  84
  85 /*
  86  * Don't use the pageflags directly.  Use the PageFoo macros.
  87  *
  88  * The page flags field is split into two parts, the main flags area
  89  * which extends from the low bits upwards, and the fields area which
  90  * extends from the high bits downwards.
  91  *
  92  *  | FIELD | ... | FLAGS |
  93  *  N-1           ^       0
  94  *               (NR_PAGEFLAGS)
  95  *
  96  * The fields area is reserved for fields mapping zone, node (for NUMA) and
  97  * SPARSEMEM section (for variants of SPARSEMEM that require section ids like
  98  * SPARSEMEM_EXTREME with !SPARSEMEM_VMEMMAP).
  99  */
 100 enum pageflags {
 101         PG_locked,              /* Page is locked. Don't touch. */
 102         PG_referenced,
 103         PG_uptodate,
 104         PG_dirty,
 105         PG_lru,
 106         PG_active,
 107         PG_workingset,
 108         PG_waiters,             /* Page has waiters, check its waitqueue. Must be bit #7 and in the same byte as "PG_locked" */
 109         PG_error,
 110         PG_slab,
 111         PG_owner_priv_1,        /* Owner use. If pagecache, fs may use*/
 112         PG_arch_1,
 113         PG_reserved,
 114         PG_private,             /* If pagecache, has fs-private data */
 115         PG_private_2,           /* If pagecache, has fs aux data */
 116         PG_writeback,           /* Page is under writeback */
 117         PG_head,                /* A head page */
 118         PG_mappedtodisk,        /* Has blocks allocated on-disk */
 119         PG_reclaim,             /* To be reclaimed asap */
 120         PG_swapbacked,          /* Page is backed by RAM/swap */
 121         PG_unevictable,         /* Page is "unevictable"  */
 122 #ifdef CONFIG_MMU
 123         PG_mlocked,             /* Page is vma mlocked */
 124 #endif
 125 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 126         PG_uncached,            /* Page has been mapped as uncached */
 127 #endif
 128 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 129         PG_hwpoison,            /* hardware poisoned page. Don't touch */
 130 #endif
 131 #if defined(CONFIG_PAGE_IDLE_FLAG) && defined(CONFIG_64BIT)
 132         PG_young,
 133         PG_idle,
 134 #endif
 135 #ifdef CONFIG_64BIT
 136         PG_arch_2,
 137 #endif
 138 #ifdef CONFIG_KASAN_HW_TAGS
 139         PG_skip_kasan_poison,
 140 #endif
 141         __NR_PAGEFLAGS,
 142
 143         PG_readahead = PG_reclaim,
 144
 145         /* Filesystems */
 146         PG_checked = PG_owner_priv_1,
 147
 148         /* SwapBacked */
 149         PG_swapcache = PG_owner_priv_1, /* Swap page: swp_entry_t in private */
 150
 151         /* Two page bits are conscripted by FS-Cache to maintain local caching
 152          * state.  These bits are set on pages belonging to the netfs's inodes
 153          * when those inodes are being locally cached.
 154          */
 155         PG_fscache = PG_private_2,      /* page backed by cache */
 156
 157         /* XEN */
 158         /* Pinned in Xen as a read-only pagetable page. */
 159         PG_pinned = PG_owner_priv_1,
 160         /* Pinned as part of domain save (see xen_mm_pin_all()). */
 161         PG_savepinned = PG_dirty,
 162         /* Has a grant mapping of another (foreign) domain's page. */
 163         PG_foreign = PG_owner_priv_1,
 164         /* Remapped by swiotlb-xen. */
 165         PG_xen_remapped = PG_owner_priv_1,
 166
 167         /* SLOB */
 168         PG_slob_free = PG_private,
 169
 170         /* Compound pages. Stored in first tail page's flags */
 171         PG_double_map = PG_workingset,
 172
 173 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 174         /*
 175          * Compound pages. Stored in first tail page's flags.
 176          * Indicates that at least one subpage is hwpoisoned in the
 177          * THP.
 178          */
 179         PG_has_hwpoisoned = PG_mappedtodisk,
 180 #endif
 181
 182         /* non-lru isolated movable page */
 183         PG_isolated = PG_reclaim,
 184
 185         /* Only valid for buddy pages. Used to track pages that are reported */
 186         PG_reported = PG_uptodate,
 187 };
 188
 189 #define PAGEFLAGS_MASK          ((1UL << NR_PAGEFLAGS) - 1)
 190
 191 #ifndef __GENERATING_BOUNDS_H
 192
 193 static inline unsigned long _compound_head(const struct page *page)
 194 {
 195         unsigned long head = READ_ONCE(page->compound_head);
 196
 197         if (unlikely(head & 1))
 198                 return head - 1;
 199         return (unsigned long)page;
 200 }
 201
 202 #define compound_head(page)     ((typeof(page))_compound_head(page))
 203
 204 /**
 205  * page_folio - Converts from page to folio.
 206  * @p: The page.
 207  *
 208  * Every page is part of a folio.  This function cannot be called on a
 209  * NULL pointer.
 210  *
 211  * Context: No reference, nor lock is required on @page.  If the caller
 212  * does not hold a reference, this call may race with a folio split, so
 213  * it should re-check the folio still contains this page after gaining
 214  * a reference on the folio.
 215  * Return: The folio which contains this page.
 216  */
 217 #define page_folio(p)           (_Generic((p),                          \
 218         const struct page *:    (const struct folio *)_compound_head(p), \
 219         struct page *:          (struct folio *)_compound_head(p)))
 220
 221 /**
 222  * folio_page - Return a page from a folio.
 223  * @folio: The folio.
 224  * @n: The page number to return.
 225  *
 226  * @n is relative to the start of the folio.  This function does not
 227  * check that the page number lies within @folio; the caller is presumed
 228  * to have a reference to the page.
 229  */
 230 #define folio_page(folio, n)    nth_page(&(folio)->page, n)
 231
 232 static __always_inline int PageTail(struct page *page)
 233 {
 234         return READ_ONCE(page->compound_head) & 1;
 235 }
 236
 237 static __always_inline int PageCompound(struct page *page)
 238 {
 239         return test_bit(PG_head, &page->flags) || PageTail(page);
 240 }
 241
 242 #define PAGE_POISON_PATTERN     -1l
 243 static inline int PagePoisoned(const struct page *page)
 244 {
 245         return READ_ONCE(page->flags) == PAGE_POISON_PATTERN;
 246 }
 247
 248 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 249 void page_init_poison(struct page *page, size_t size);
 250 #else
 251 static inline void page_init_poison(struct page *page, size_t size)
 252 {
 253 }
 254 #endif
 255
 256 static unsigned long *folio_flags(struct folio *folio, unsigned n)
 257 {
 258         struct page *page = &folio->page;
 259
 260         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
 261         VM_BUG_ON_PGFLAGS(n > 0 && !test_bit(PG_head, &page->flags), page);
 262         return &page[n].flags;
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Page flags policies wrt compound pages
 267  *
 268  * PF_POISONED_CHECK
 269  *     check if this struct page poisoned/uninitialized
 270  *
 271  * PF_ANY:
 272  *     the page flag is relevant for small, head and tail pages.
 273  *
 274  * PF_HEAD:
 275  *     for compound page all operations related to the page flag applied to
 276  *     head page.
 277  *
 278  * PF_ONLY_HEAD:
 279  *     for compound page, callers only ever operate on the head page.
 280  *
 281  * PF_NO_TAIL:
 282  *     modifications of the page flag must be done on small or head pages,
 283  *     checks can be done on tail pages too.
 284  *
 285  * PF_NO_COMPOUND:
 286  *     the page flag is not relevant for compound pages.
 287  *
 288  * PF_SECOND:
 289  *     the page flag is stored in the first tail page.
 290  */
 291 #define PF_POISONED_CHECK(page) ({                                      \
 292                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(PagePoisoned(page), page);            \
 293                 page; })
 294 #define PF_ANY(page, enforce)   PF_POISONED_CHECK(page)
 295 #define PF_HEAD(page, enforce)  PF_POISONED_CHECK(compound_head(page))
 296 #define PF_ONLY_HEAD(page, enforce) ({                                  \
 297                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);                \
 298                 PF_POISONED_CHECK(page); })
 299 #define PF_NO_TAIL(page, enforce) ({                                    \
 300                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(enforce && PageTail(page), page);     \
 301                 PF_POISONED_CHECK(compound_head(page)); })
 302 #define PF_NO_COMPOUND(page, enforce) ({                                \
 303                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(enforce && PageCompound(page), page); \
 304                 PF_POISONED_CHECK(page); })
 305 #define PF_SECOND(page, enforce) ({                                     \
 306                 VM_BUG_ON_PGFLAGS(!PageHead(page), page);               \
 307                 PF_POISONED_CHECK(&page[1]); })
 308
 309 /* Which page is the flag stored in */
 310 #define FOLIO_PF_ANY            0
 311 #define FOLIO_PF_HEAD           0
 312 #define FOLIO_PF_ONLY_HEAD      0
 313 #define FOLIO_PF_NO_TAIL        0
 314 #define FOLIO_PF_NO_COMPOUND    0
 315 #define FOLIO_PF_SECOND         1
 316
 317 /*
 318  * Macros to create function definitions for page flags
 319  */
 320 #define TESTPAGEFLAG(uname, lname, policy)                              \
 321 static __always_inline bool folio_test_##lname(struct folio *folio)     \
 322 { return test_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); }    \
 323 static __always_inline int Page##uname(struct page *page)               \
 324 { return test_bit(PG_##lname, &policy(page, 0)->flags); }
 325
 326 #define SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                               \
 327 static __always_inline                                                  \
 328 void folio_set_##lname(struct folio *folio)                             \
 329 { set_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); }            \
 330 static __always_inline void SetPage##uname(struct page *page)           \
 331 { set_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 332
 333 #define CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)                             \
 334 static __always_inline                                                  \
 335 void folio_clear_##lname(struct folio *folio)                           \
 336 { clear_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); }          \
 337 static __always_inline void ClearPage##uname(struct page *page)         \
 338 { clear_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 339
 340 #define __SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                             \
 341 static __always_inline                                                  \
 342 void __folio_set_##lname(struct folio *folio)                           \
 343 { __set_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); }          \
 344 static __always_inline void __SetPage##uname(struct page *page)         \
 345 { __set_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 346
 347 #define __CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)                           \
 348 static __always_inline                                                  \
 349 void __folio_clear_##lname(struct folio *folio)                         \
 350 { __clear_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); }        \
 351 static __always_inline void __ClearPage##uname(struct page *page)       \
 352 { __clear_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 353
 354 #define TESTSETFLAG(uname, lname, policy)                               \
 355 static __always_inline                                                  \
 356 bool folio_test_set_##lname(struct folio *folio)                        \
 357 { return test_and_set_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); } \
 358 static __always_inline int TestSetPage##uname(struct page *page)        \
 359 { return test_and_set_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 360
 361 #define TESTCLEARFLAG(uname, lname, policy)                             \
 362 static __always_inline                                                  \
 363 bool folio_test_clear_##lname(struct folio *folio)                      \
 364 { return test_and_clear_bit(PG_##lname, folio_flags(folio, FOLIO_##policy)); } \
 365 static __always_inline int TestClearPage##uname(struct page *page)      \
 366 { return test_and_clear_bit(PG_##lname, &policy(page, 1)->flags); }
 367
 368 #define PAGEFLAG(uname, lname, policy)                                  \
 369         TESTPAGEFLAG(uname, lname, policy)                              \
 370         SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                               \
 371         CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)
 372
 373 #define __PAGEFLAG(uname, lname, policy)                                \
 374         TESTPAGEFLAG(uname, lname, policy)                              \
 375         __SETPAGEFLAG(uname, lname, policy)                             \
 376         __CLEARPAGEFLAG(uname, lname, policy)
 377
 378 #define TESTSCFLAG(uname, lname, policy)                                \
 379         TESTSETFLAG(uname, lname, policy)                               \
 380         TESTCLEARFLAG(uname, lname, policy)
 381
 382 #define TESTPAGEFLAG_FALSE(uname, lname)                                \
 383 static inline bool folio_test_##lname(const struct folio *folio) { return false; } \
 384 static inline int Page##uname(const struct page *page) { return 0; }
 385
 386 #define SETPAGEFLAG_NOOP(uname, lname)                                  \
 387 static inline void folio_set_##lname(struct folio *folio) { }           \
 388 static inline void SetPage##uname(struct page *page) {  }
 389
 390 #define CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname, lname)                                \
 391 static inline void folio_clear_##lname(struct folio *folio) { }         \
 392 static inline void ClearPage##uname(struct page *page) {  }
 393
 394 #define __CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname, lname)                              \
 395 static inline void __folio_clear_##lname(struct folio *folio) { }       \
 396 static inline void __ClearPage##uname(struct page *page) {  }
 397
 398 #define TESTSETFLAG_FALSE(uname, lname)                                 \
 399 static inline bool folio_test_set_##lname(struct folio *folio)          \
 400 { return 0; }                                                           \
 401 static inline int TestSetPage##uname(struct page *page) { return 0; }
 402
 403 #define TESTCLEARFLAG_FALSE(uname, lname)                               \
 404 static inline bool folio_test_clear_##lname(struct folio *folio)        \
 405 { return 0; }                                                           \
 406 static inline int TestClearPage##uname(struct page *page) { return 0; }
 407
 408 #define PAGEFLAG_FALSE(uname, lname) TESTPAGEFLAG_FALSE(uname, lname)   \
 409         SETPAGEFLAG_NOOP(uname, lname) CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname, lname)
 410
 411 #define TESTSCFLAG_FALSE(uname, lname)                                  \
 412         TESTSETFLAG_FALSE(uname, lname) TESTCLEARFLAG_FALSE(uname, lname)
 413
 414 __PAGEFLAG(Locked, locked, PF_NO_TAIL)
 415 PAGEFLAG(Waiters, waiters, PF_ONLY_HEAD) __CLEARPAGEFLAG(Waiters, waiters, PF_ONLY_HEAD)
 416 PAGEFLAG(Error, error, PF_NO_TAIL) TESTCLEARFLAG(Error, error, PF_NO_TAIL)
 417 PAGEFLAG(Referenced, referenced, PF_HEAD)
 418         TESTCLEARFLAG(Referenced, referenced, PF_HEAD)
 419         __SETPAGEFLAG(Referenced, referenced, PF_HEAD)
 420 PAGEFLAG(Dirty, dirty, PF_HEAD) TESTSCFLAG(Dirty, dirty, PF_HEAD)
 421         __CLEARPAGEFLAG(Dirty, dirty, PF_HEAD)
 422 PAGEFLAG(LRU, lru, PF_HEAD) __CLEARPAGEFLAG(LRU, lru, PF_HEAD)
 423         TESTCLEARFLAG(LRU, lru, PF_HEAD)
 424 PAGEFLAG(Active, active, PF_HEAD) __CLEARPAGEFLAG(Active, active, PF_HEAD)
 425         TESTCLEARFLAG(Active, active, PF_HEAD)
 426 PAGEFLAG(Workingset, workingset, PF_HEAD)
 427         TESTCLEARFLAG(Workingset, workingset, PF_HEAD)
 428 __PAGEFLAG(Slab, slab, PF_NO_TAIL)
 429 __PAGEFLAG(SlobFree, slob_free, PF_NO_TAIL)
 430 PAGEFLAG(Checked, checked, PF_NO_COMPOUND)         /* Used by some filesystems */
 431
 432 /* Xen */
 433 PAGEFLAG(Pinned, pinned, PF_NO_COMPOUND)
 434         TESTSCFLAG(Pinned, pinned, PF_NO_COMPOUND)
 435 PAGEFLAG(SavePinned, savepinned, PF_NO_COMPOUND);
 436 PAGEFLAG(Foreign, foreign, PF_NO_COMPOUND);
 437 PAGEFLAG(XenRemapped, xen_remapped, PF_NO_COMPOUND)
 438         TESTCLEARFLAG(XenRemapped, xen_remapped, PF_NO_COMPOUND)
 439
 440 PAGEFLAG(Reserved, reserved, PF_NO_COMPOUND)
 441         __CLEARPAGEFLAG(Reserved, reserved, PF_NO_COMPOUND)
 442         __SETPAGEFLAG(Reserved, reserved, PF_NO_COMPOUND)
 443 PAGEFLAG(SwapBacked, swapbacked, PF_NO_TAIL)
 444         __CLEARPAGEFLAG(SwapBacked, swapbacked, PF_NO_TAIL)
 445         __SETPAGEFLAG(SwapBacked, swapbacked, PF_NO_TAIL)
 446
 447 /*
 448  * Private page markings that may be used by the filesystem that owns the page
 449  * for its own purposes.
 450  * - PG_private and PG_private_2 cause releasepage() and co to be invoked
 451  */
 452 PAGEFLAG(Private, private, PF_ANY)
 453 PAGEFLAG(Private2, private_2, PF_ANY) TESTSCFLAG(Private2, private_2, PF_ANY)
 454 PAGEFLAG(OwnerPriv1, owner_priv_1, PF_ANY)
 455         TESTCLEARFLAG(OwnerPriv1, owner_priv_1, PF_ANY)
 456
 457 /*
 458  * Only test-and-set exist for PG_writeback.  The unconditional operators are
 459  * risky: they bypass page accounting.
 460  */
 461 TESTPAGEFLAG(Writeback, writeback, PF_NO_TAIL)
 462         TESTSCFLAG(Writeback, writeback, PF_NO_TAIL)
 463 PAGEFLAG(MappedToDisk, mappedtodisk, PF_NO_TAIL)
 464
 465 /* PG_readahead is only used for reads; PG_reclaim is only for writes */
 466 PAGEFLAG(Reclaim, reclaim, PF_NO_TAIL)
 467         TESTCLEARFLAG(Reclaim, reclaim, PF_NO_TAIL)
 468 PAGEFLAG(Readahead, readahead, PF_NO_COMPOUND)
 469         TESTCLEARFLAG(Readahead, readahead, PF_NO_COMPOUND)
 470
 471 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 472 /*
 473  * Must use a macro here due to header dependency issues. page_zone() is not
 474  * available at this point.
 475  */
 476 #define PageHighMem(__p) is_highmem_idx(page_zonenum(__p))
 477 #else
 478 PAGEFLAG_FALSE(HighMem, highmem)
 479 #endif
 480
 481 #ifdef CONFIG_SWAP
 482 static __always_inline bool folio_test_swapcache(struct folio *folio)
 483 {
 484         return folio_test_swapbacked(folio) &&
 485                         test_bit(PG_swapcache, folio_flags(folio, 0));
 486 }
 487
 488 static __always_inline bool PageSwapCache(struct page *page)
 489 {
 490         return folio_test_swapcache(page_folio(page));
 491 }
 492
 493 SETPAGEFLAG(SwapCache, swapcache, PF_NO_TAIL)
 494 CLEARPAGEFLAG(SwapCache, swapcache, PF_NO_TAIL)
 495 #else
 496 PAGEFLAG_FALSE(SwapCache, swapcache)
 497 #endif
 498
 499 PAGEFLAG(Unevictable, unevictable, PF_HEAD)
 500         __CLEARPAGEFLAG(Unevictable, unevictable, PF_HEAD)
 501         TESTCLEARFLAG(Unevictable, unevictable, PF_HEAD)
 502
 503 #ifdef CONFIG_MMU
 504 PAGEFLAG(Mlocked, mlocked, PF_NO_TAIL)
 505         __CLEARPAGEFLAG(Mlocked, mlocked, PF_NO_TAIL)
 506         TESTSCFLAG(Mlocked, mlocked, PF_NO_TAIL)
 507 #else
 508 PAGEFLAG_FALSE(Mlocked, mlocked) __CLEARPAGEFLAG_NOOP(Mlocked, mlocked)
 509         TESTSCFLAG_FALSE(Mlocked, mlocked)
 510 #endif
 511
 512 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 513 PAGEFLAG(Uncached, uncached, PF_NO_COMPOUND)
 514 #else
 515 PAGEFLAG_FALSE(Uncached, uncached)
 516 #endif
 517
 518 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 519 PAGEFLAG(HWPoison, hwpoison, PF_ANY)
 520 TESTSCFLAG(HWPoison, hwpoison, PF_ANY)
 521 #define __PG_HWPOISON (1UL << PG_hwpoison)
 522 #define MAGIC_HWPOISON  0x48575053U     /* HWPS */
 523 extern void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page);
 524 extern void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page);
 525 extern bool take_page_off_buddy(struct page *page);
 526 extern bool put_page_back_buddy(struct page *page);
 527 #else
 528 PAGEFLAG_FALSE(HWPoison, hwpoison)
 529 #define __PG_HWPOISON 0
 530 #endif
 531
 532 #if defined(CONFIG_PAGE_IDLE_FLAG) && defined(CONFIG_64BIT)
 533 TESTPAGEFLAG(Young, young, PF_ANY)
 534 SETPAGEFLAG(Young, young, PF_ANY)
 535 TESTCLEARFLAG(Young, young, PF_ANY)
 536 PAGEFLAG(Idle, idle, PF_ANY)
 537 #endif
 538
 539 #ifdef CONFIG_KASAN_HW_TAGS
 540 PAGEFLAG(SkipKASanPoison, skip_kasan_poison, PF_HEAD)
 541 #else
 542 PAGEFLAG_FALSE(SkipKASanPoison, skip_kasan_poison)
 543 #endif
 544
 545 /*
 546  * PageReported() is used to track reported free pages within the Buddy
 547  * allocator. We can use the non-atomic version of the test and set
 548  * operations as both should be shielded with the zone lock to prevent
 549  * any possible races on the setting or clearing of the bit.
 550  */
 551 __PAGEFLAG(Reported, reported, PF_NO_COMPOUND)
 552
 553 /*
 554  * On an anonymous page mapped into a user virtual memory area,
 555  * page->mapping points to its anon_vma, not to a struct address_space;
 556  * with the PAGE_MAPPING_ANON bit set to distinguish it.  See rmap.h.
 557  *
 558  * On an anonymous page in a VM_MERGEABLE area, if CONFIG_KSM is enabled,
 559  * the PAGE_MAPPING_MOVABLE bit may be set along with the PAGE_MAPPING_ANON
 560  * bit; and then page->mapping points, not to an anon_vma, but to a private
 561  * structure which KSM associates with that merged page.  See ksm.h.
 562  *
 563  * PAGE_MAPPING_KSM without PAGE_MAPPING_ANON is used for non-lru movable
 564  * page and then page->mapping points a struct address_space.
 565  *
 566  * Please note that, confusingly, "page_mapping" refers to the inode
 567  * address_space which maps the page from disk; whereas "page_mapped"
 568  * refers to user virtual address space into which the page is mapped.
 569  */
 570 #define PAGE_MAPPING_ANON       0x1
 571 #define PAGE_MAPPING_MOVABLE    0x2
 572 #define PAGE_MAPPING_KSM        (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_MOVABLE)
 573 #define PAGE_MAPPING_FLAGS      (PAGE_MAPPING_ANON | PAGE_MAPPING_MOVABLE)
 574
 575 static __always_inline int PageMappingFlags(struct page *page)
 576 {
 577         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != 0;
 578 }
 579
 580 static __always_inline bool folio_test_anon(struct folio *folio)
 581 {
 582         return ((unsigned long)folio->mapping & PAGE_MAPPING_ANON) != 0;
 583 }
 584
 585 static __always_inline bool PageAnon(struct page *page)
 586 {
 587         return folio_test_anon(page_folio(page));
 588 }
 589
 590 static __always_inline int __PageMovable(struct page *page)
 591 {
 592         return ((unsigned long)page->mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) ==
 593                                 PAGE_MAPPING_MOVABLE;
 594 }
 595
 596 #ifdef CONFIG_KSM
 597 /*
 598  * A KSM page is one of those write-protected "shared pages" or "merged pages"
 599  * which KSM maps into multiple mms, wherever identical anonymous page content
 600  * is found in VM_MERGEABLE vmas.  It's a PageAnon page, pointing not to any
 601  * anon_vma, but to that page's node of the stable tree.
 602  */
 603 static __always_inline bool folio_test_ksm(struct folio *folio)
 604 {
 605         return ((unsigned long)folio->mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) ==
 606                                 PAGE_MAPPING_KSM;
 607 }
 608
 609 static __always_inline bool PageKsm(struct page *page)
 610 {
 611         return folio_test_ksm(page_folio(page));
 612 }
 613 #else
 614 TESTPAGEFLAG_FALSE(Ksm, ksm)
 615 #endif
 616
 617 u64 stable_page_flags(struct page *page);
 618
 619 /**
 620  * folio_test_uptodate - Is this folio up to date?
 621  * @folio: The folio.
 622  *
 623  * The uptodate flag is set on a folio when every byte in the folio is
 624  * at least as new as the corresponding bytes on storage.  Anonymous
 625  * and CoW folios are always uptodate.  If the folio is not uptodate,
 626  * some of the bytes in it may be; see the is_partially_uptodate()
 627  * address_space operation.
 628  */
 629 static inline bool folio_test_uptodate(struct folio *folio)
 630 {
 631         bool ret = test_bit(PG_uptodate, folio_flags(folio, 0));
 632         /*
 633          * Must ensure that the data we read out of the folio is loaded
 634          * _after_ we've loaded folio->flags to check the uptodate bit.
 635          * We can skip the barrier if the folio is not uptodate, because
 636          * we wouldn't be reading anything from it.
 637          *
 638          * See folio_mark_uptodate() for the other side of the story.
 639          */
 640         if (ret)
 641                 smp_rmb();
 642
 643         return ret;
 644 }
 645
 646 static inline int PageUptodate(struct page *page)
 647 {
 648         return folio_test_uptodate(page_folio(page));
 649 }
 650
 651 static __always_inline void __folio_mark_uptodate(struct folio *folio)
 652 {
 653         smp_wmb();
 654         __set_bit(PG_uptodate, folio_flags(folio, 0));
 655 }
 656
 657 static __always_inline void folio_mark_uptodate(struct folio *folio)
 658 {
 659         /*
 660          * Memory barrier must be issued before setting the PG_uptodate bit,
 661          * so that all previous stores issued in order to bring the folio
 662          * uptodate are actually visible before folio_test_uptodate becomes true.
 663          */
 664         smp_wmb();
 665         set_bit(PG_uptodate, folio_flags(folio, 0));
 666 }
 667
 668 static __always_inline void __SetPageUptodate(struct page *page)
 669 {
 670         __folio_mark_uptodate((struct folio *)page);
 671 }
 672
 673 static __always_inline void SetPageUptodate(struct page *page)
 674 {
 675         folio_mark_uptodate((struct folio *)page);
 676 }
 677
 678 CLEARPAGEFLAG(Uptodate, uptodate, PF_NO_TAIL)
 679
 680 bool __folio_start_writeback(struct folio *folio, bool keep_write);
 681 bool set_page_writeback(struct page *page);
 682
 683 #define folio_start_writeback(folio)                    \
 684         __folio_start_writeback(folio, false)
 685 #define folio_start_writeback_keepwrite(folio)  \
 686         __folio_start_writeback(folio, true)
 687
 688 static inline void set_page_writeback_keepwrite(struct page *page)
 689 {
 690         folio_start_writeback_keepwrite(page_folio(page));
 691 }
 692
 693 static inline bool test_set_page_writeback(struct page *page)
 694 {
 695         return set_page_writeback(page);
 696 }
 697
 698 __PAGEFLAG(Head, head, PF_ANY) CLEARPAGEFLAG(Head, head, PF_ANY)
 699
 700 /**
 701  * folio_test_large() - Does this folio contain more than one page?
 702  * @folio: The folio to test.
 703  *
 704  * Return: True if the folio is larger than one page.
 705  */
 706 static inline bool folio_test_large(struct folio *folio)
 707 {
 708         return folio_test_head(folio);
 709 }
 710
 711 static __always_inline void set_compound_head(struct page *page, struct page *head)
 712 {
 713         WRITE_ONCE(page->compound_head, (unsigned long)head + 1);
 714 }
 715
 716 static __always_inline void clear_compound_head(struct page *page)
 717 {
 718         WRITE_ONCE(page->compound_head, 0);
 719 }
 720
 721 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 722 static inline void ClearPageCompound(struct page *page)
 723 {
 724         BUG_ON(!PageHead(page));
 725         ClearPageHead(page);
 726 }
 727 #endif
 728
 729 #define PG_head_mask ((1UL << PG_head))
 730
 731 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 732 int PageHuge(struct page *page);
 733 int PageHeadHuge(struct page *page);
 734 static inline bool folio_test_hugetlb(struct folio *folio)
 735 {
 736         return PageHeadHuge(&folio->page);
 737 }
 738 #else
 739 TESTPAGEFLAG_FALSE(Huge, hugetlb)
 740 TESTPAGEFLAG_FALSE(HeadHuge, headhuge)
 741 #endif
 742
 743 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 744 /*
 745  * PageHuge() only returns true for hugetlbfs pages, but not for
 746  * normal or transparent huge pages.
 747  *
 748  * PageTransHuge() returns true for both transparent huge and
 749  * hugetlbfs pages, but not normal pages. PageTransHuge() can only be
 750  * called only in the core VM paths where hugetlbfs pages can't exist.
 751  */
 752 static inline int PageTransHuge(struct page *page)
 753 {
 754         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 755         return PageHead(page);
 756 }
 757
 758 static inline bool folio_test_transhuge(struct folio *folio)
 759 {
 760         return folio_test_head(folio);
 761 }
 762
 763 /*
 764  * PageTransCompound returns true for both transparent huge pages
 765  * and hugetlbfs pages, so it should only be called when it's known
 766  * that hugetlbfs pages aren't involved.
 767  */
 768 static inline int PageTransCompound(struct page *page)
 769 {
 770         return PageCompound(page);
 771 }
 772
 773 /*
 774  * PageTransTail returns true for both transparent huge pages
 775  * and hugetlbfs pages, so it should only be called when it's known
 776  * that hugetlbfs pages aren't involved.
 777  */
 778 static inline int PageTransTail(struct page *page)
 779 {
 780         return PageTail(page);
 781 }
 782
 783 /*
 784  * PageDoubleMap indicates that the compound page is mapped with PTEs as well
 785  * as PMDs.
 786  *
 787  * This is required for optimization of rmap operations for THP: we can postpone
 788  * per small page mapcount accounting (and its overhead from atomic operations)
 789  * until the first PMD split.
 790  *
 791  * For the page PageDoubleMap means ->_mapcount in all sub-pages is offset up
 792  * by one. This reference will go away with last compound_mapcount.
 793  *
 794  * See also __split_huge_pmd_locked() and page_remove_anon_compound_rmap().
 795  */
 796 PAGEFLAG(DoubleMap, double_map, PF_SECOND)
 797         TESTSCFLAG(DoubleMap, double_map, PF_SECOND)
 798 #else
 799 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransHuge, transhuge)
 800 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransCompound, transcompound)
 801 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransCompoundMap, transcompoundmap)
 802 TESTPAGEFLAG_FALSE(TransTail, transtail)
 803 PAGEFLAG_FALSE(DoubleMap, double_map)
 804         TESTSCFLAG_FALSE(DoubleMap, double_map)
 805 #endif
 806
 807 #if defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
 808 /*
 809  * PageHasHWPoisoned indicates that at least one subpage is hwpoisoned in the
 810  * compound page.
 811  *
 812  * This flag is set by hwpoison handler.  Cleared by THP split or free page.
 813  */
 814 PAGEFLAG(HasHWPoisoned, has_hwpoisoned, PF_SECOND)
 815         TESTSCFLAG(HasHWPoisoned, has_hwpoisoned, PF_SECOND)
 816 #else
 817 PAGEFLAG_FALSE(HasHWPoisoned, has_hwpoisoned)
 818         TESTSCFLAG_FALSE(HasHWPoisoned, has_hwpoisoned)
 819 #endif
 820
 821 /*
 822  * Check if a page is currently marked HWPoisoned. Note that this check is
 823  * best effort only and inherently racy: there is no way to synchronize with
 824  * failing hardware.
 825  */
 826 static inline bool is_page_hwpoison(struct page *page)
 827 {
 828         if (PageHWPoison(page))
 829                 return true;
 830         return PageHuge(page) && PageHWPoison(compound_head(page));
 831 }
 832
 833 /*
 834  * For pages that are never mapped to userspace (and aren't PageSlab),
 835  * page_type may be used.  Because it is initialised to -1, we invert the
 836  * sense of the bit, so __SetPageFoo *clears* the bit used for PageFoo, and
 837  * __ClearPageFoo *sets* the bit used for PageFoo.  We reserve a few high and
 838  * low bits so that an underflow or overflow of page_mapcount() won't be
 839  * mistaken for a page type value.
 840  */
 841
 842 #define PAGE_TYPE_BASE  0xf0000000
 843 /* Reserve              0x0000007f to catch underflows of page_mapcount */
 844 #define PAGE_MAPCOUNT_RESERVE   -128
 845 #define PG_buddy        0x00000080
 846 #define PG_offline      0x00000100
 847 #define PG_table        0x00000200
 848 #define PG_guard        0x00000400
 849
 850 #define PageType(page, flag)                                            \
 851         ((page->page_type & (PAGE_TYPE_BASE | flag)) == PAGE_TYPE_BASE)
 852
 853 static inline int page_has_type(struct page *page)
 854 {
 855         return (int)page->page_type < PAGE_MAPCOUNT_RESERVE;
 856 }
 857
 858 #define PAGE_TYPE_OPS(uname, lname)                                     \
 859 static __always_inline int Page##uname(struct page *page)               \
 860 {                                                                       \
 861         return PageType(page, PG_##lname);                              \
 862 }                                                                       \
 863 static __always_inline void __SetPage##uname(struct page *page)         \
 864 {                                                                       \
 865         VM_BUG_ON_PAGE(!PageType(page, 0), page);                       \
 866         page->page_type &= ~PG_##lname;                                 \
 867 }                                                                       \
 868 static __always_inline void __ClearPage##uname(struct page *page)       \
 869 {                                                                       \
 870         VM_BUG_ON_PAGE(!Page##uname(page), page);                       \
 871         page->page_type |= PG_##lname;                                  \
 872 }
 873
 874 /*
 875  * PageBuddy() indicates that the page is free and in the buddy system
 876  * (see mm/page_alloc.c).
 877  */
 878 PAGE_TYPE_OPS(Buddy, buddy)
 879
 880 /*
 881  * PageOffline() indicates that the page is logically offline although the
 882  * containing section is online. (e.g. inflated in a balloon driver or
 883  * not onlined when onlining the section).
 884  * The content of these pages is effectively stale. Such pages should not
 885  * be touched (read/write/dump/save) except by their owner.
 886  *
 887  * If a driver wants to allow to offline unmovable PageOffline() pages without
 888  * putting them back to the buddy, it can do so via the memory notifier by
 889  * decrementing the reference count in MEM_GOING_OFFLINE and incrementing the
 890  * reference count in MEM_CANCEL_OFFLINE. When offlining, the PageOffline()
 891  * pages (now with a reference count of zero) are treated like free pages,
 892  * allowing the containing memory block to get offlined. A driver that
 893  * relies on this feature is aware that re-onlining the memory block will
 894  * require to re-set the pages PageOffline() and not giving them to the
 895  * buddy via online_page_callback_t.
 896  *
 897  * There are drivers that mark a page PageOffline() and expect there won't be
 898  * any further access to page content. PFN walkers that read content of random
 899  * pages should check PageOffline() and synchronize with such drivers using
 900  * page_offline_freeze()/page_offline_thaw().
 901  */
 902 PAGE_TYPE_OPS(Offline, offline)
 903
 904 extern void page_offline_freeze(void);
 905 extern void page_offline_thaw(void);
 906 extern void page_offline_begin(void);
 907 extern void page_offline_end(void);
 908
 909 /*
 910  * Marks pages in use as page tables.
 911  */
 912 PAGE_TYPE_OPS(Table, table)
 913
 914 /*
 915  * Marks guardpages used with debug_pagealloc.
 916  */
 917 PAGE_TYPE_OPS(Guard, guard)
 918
 919 extern bool is_free_buddy_page(struct page *page);
 920
 921 __PAGEFLAG(Isolated, isolated, PF_ANY);
 922
 923 #ifdef CONFIG_MMU
 924 #define __PG_MLOCKED            (1UL << PG_mlocked)
 925 #else
 926 #define __PG_MLOCKED            0
 927 #endif
 928
 929 /*
 930  * Flags checked when a page is freed.  Pages being freed should not have
 931  * these flags set.  If they are, there is a problem.
 932  */
 933 #define PAGE_FLAGS_CHECK_AT_FREE                                \
 934         (1UL << PG_lru          | 1UL << PG_locked      |       \
 935          1UL << PG_private      | 1UL << PG_private_2   |       \
 936          1UL << PG_writeback    | 1UL << PG_reserved    |       \
 937          1UL << PG_slab         | 1UL << PG_active      |       \
 938          1UL << PG_unevictable  | __PG_MLOCKED)
 939
 940 /*
 941  * Flags checked when a page is prepped for return by the page allocator.
 942  * Pages being prepped should not have these flags set.  If they are set,
 943  * there has been a kernel bug or struct page corruption.
 944  *
 945  * __PG_HWPOISON is exceptional because it needs to be kept beyond page's
 946  * alloc-free cycle to prevent from reusing the page.
 947  */
 948 #define PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP        \
 949         (PAGEFLAGS_MASK & ~__PG_HWPOISON)
 950
 951 #define PAGE_FLAGS_PRIVATE                              \
 952         (1UL << PG_private | 1UL << PG_private_2)
 953 /**
 954  * page_has_private - Determine if page has private stuff
 955  * @page: The page to be checked
 956  *
 957  * Determine if a page has private stuff, indicating that release routines
 958  * should be invoked upon it.
 959  */
 960 static inline int page_has_private(struct page *page)
 961 {
 962         return !!(page->flags & PAGE_FLAGS_PRIVATE);
 963 }
 964
 965 static inline bool folio_has_private(struct folio *folio)
 966 {
 967         return page_has_private(&folio->page);
 968 }
 969
 970 #undef PF_ANY
 971 #undef PF_HEAD
 972 #undef PF_ONLY_HEAD
 973 #undef PF_NO_TAIL
 974 #undef PF_NO_COMPOUND
 975 #undef PF_SECOND
 976 #endif /* !__GENERATING_BOUNDS_H */
 977
 978 #endif  /* PAGE_FLAGS_H */