include/linux/gfp.h

   1 #ifndef __LINUX_GFP_H
   2 #define __LINUX_GFP_H
   3
   4 #include <linux/mmdebug.h>
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/stddef.h>
   7 #include <linux/linkage.h>
   8 #include <linux/topology.h>
   9
  10 struct vm_area_struct;
  11
  12 /*
  13  * In case of changes, please don't forget to update
  14  * include/trace/events/mmflags.h and tools/perf/builtin-kmem.c
  15  */
  16
  17 /* Plain integer GFP bitmasks. Do not use this directly. */
  18 #define ___GFP_DMA              0x01u
  19 #define ___GFP_HIGHMEM          0x02u
  20 #define ___GFP_DMA32            0x04u
  21 #define ___GFP_MOVABLE          0x08u
  22 #define ___GFP_RECLAIMABLE      0x10u
  23 #define ___GFP_HIGH             0x20u
  24 #define ___GFP_IO               0x40u
  25 #define ___GFP_FS               0x80u
  26 #define ___GFP_COLD             0x100u
  27 #define ___GFP_NOWARN           0x200u
  28 #define ___GFP_REPEAT           0x400u
  29 #define ___GFP_NOFAIL           0x800u
  30 #define ___GFP_NORETRY          0x1000u
  31 #define ___GFP_MEMALLOC         0x2000u
  32 #define ___GFP_COMP             0x4000u
  33 #define ___GFP_ZERO             0x8000u
  34 #define ___GFP_NOMEMALLOC       0x10000u
  35 #define ___GFP_HARDWALL         0x20000u
  36 #define ___GFP_THISNODE         0x40000u
  37 #define ___GFP_ATOMIC           0x80000u
  38 #define ___GFP_ACCOUNT          0x100000u
  39 #define ___GFP_NOTRACK          0x200000u
  40 #define ___GFP_DIRECT_RECLAIM   0x400000u
  41 #define ___GFP_WRITE            0x800000u
  42 #define ___GFP_KSWAPD_RECLAIM   0x1000000u
  43 /* If the above are modified, __GFP_BITS_SHIFT may need updating */
  44
  45 /*
  46  * Physical address zone modifiers (see linux/mmzone.h - low four bits)
  47  *
  48  * Do not put any conditional on these. If necessary modify the definitions
  49  * without the underscores and use them consistently. The definitions here may
  50  * be used in bit comparisons.
  51  */
  52 #define __GFP_DMA       ((__force gfp_t)___GFP_DMA)
  53 #define __GFP_HIGHMEM   ((__force gfp_t)___GFP_HIGHMEM)
  54 #define __GFP_DMA32     ((__force gfp_t)___GFP_DMA32)
  55 #define __GFP_MOVABLE   ((__force gfp_t)___GFP_MOVABLE)  /* ZONE_MOVABLE allowed */
  56 #define GFP_ZONEMASK    (__GFP_DMA|__GFP_HIGHMEM|__GFP_DMA32|__GFP_MOVABLE)
  57
  58 /*
  59  * Page mobility and placement hints
  60  *
  61  * These flags provide hints about how mobile the page is. Pages with similar
  62  * mobility are placed within the same pageblocks to minimise problems due
  63  * to external fragmentation.
  64  *
  65  * __GFP_MOVABLE (also a zone modifier) indicates that the page can be
  66  *   moved by page migration during memory compaction or can be reclaimed.
  67  *
  68  * __GFP_RECLAIMABLE is used for slab allocations that specify
  69  *   SLAB_RECLAIM_ACCOUNT and whose pages can be freed via shrinkers.
  70  *
  71  * __GFP_WRITE indicates the caller intends to dirty the page. Where possible,
  72  *   these pages will be spread between local zones to avoid all the dirty
  73  *   pages being in one zone (fair zone allocation policy).
  74  *
  75  * __GFP_HARDWALL enforces the cpuset memory allocation policy.
  76  *
  77  * __GFP_THISNODE forces the allocation to be satisified from the requested
  78  *   node with no fallbacks or placement policy enforcements.
  79  *
  80  * __GFP_ACCOUNT causes the allocation to be accounted to kmemcg.
  81  */
  82 #define __GFP_RECLAIMABLE ((__force gfp_t)___GFP_RECLAIMABLE)
  83 #define __GFP_WRITE     ((__force gfp_t)___GFP_WRITE)
  84 #define __GFP_HARDWALL   ((__force gfp_t)___GFP_HARDWALL)
  85 #define __GFP_THISNODE  ((__force gfp_t)___GFP_THISNODE)
  86 #define __GFP_ACCOUNT   ((__force gfp_t)___GFP_ACCOUNT)
  87
  88 /*
  89  * Watermark modifiers -- controls access to emergency reserves
  90  *
  91  * __GFP_HIGH indicates that the caller is high-priority and that granting
  92  *   the request is necessary before the system can make forward progress.
  93  *   For example, creating an IO context to clean pages.
  94  *
  95  * __GFP_ATOMIC indicates that the caller cannot reclaim or sleep and is
  96  *   high priority. Users are typically interrupt handlers. This may be
  97  *   used in conjunction with __GFP_HIGH
  98  *
  99  * __GFP_MEMALLOC allows access to all memory. This should only be used when
 100  *   the caller guarantees the allocation will allow more memory to be freed
 101  *   very shortly e.g. process exiting or swapping. Users either should
 102  *   be the MM or co-ordinating closely with the VM (e.g. swap over NFS).
 103  *
 104  * __GFP_NOMEMALLOC is used to explicitly forbid access to emergency reserves.
 105  *   This takes precedence over the __GFP_MEMALLOC flag if both are set.
 106  */
 107 #define __GFP_ATOMIC    ((__force gfp_t)___GFP_ATOMIC)
 108 #define __GFP_HIGH      ((__force gfp_t)___GFP_HIGH)
 109 #define __GFP_MEMALLOC  ((__force gfp_t)___GFP_MEMALLOC)
 110 #define __GFP_NOMEMALLOC ((__force gfp_t)___GFP_NOMEMALLOC)
 111
 112 /*
 113  * Reclaim modifiers
 114  *
 115  * __GFP_IO can start physical IO.
 116  *
 117  * __GFP_FS can call down to the low-level FS. Clearing the flag avoids the
 118  *   allocator recursing into the filesystem which might already be holding
 119  *   locks.
 120  *
 121  * __GFP_DIRECT_RECLAIM indicates that the caller may enter direct reclaim.
 122  *   This flag can be cleared to avoid unnecessary delays when a fallback
 123  *   option is available.
 124  *
 125  * __GFP_KSWAPD_RECLAIM indicates that the caller wants to wake kswapd when
 126  *   the low watermark is reached and have it reclaim pages until the high
 127  *   watermark is reached. A caller may wish to clear this flag when fallback
 128  *   options are available and the reclaim is likely to disrupt the system. The
 129  *   canonical example is THP allocation where a fallback is cheap but
 130  *   reclaim/compaction may cause indirect stalls.
 131  *
 132  * __GFP_RECLAIM is shorthand to allow/forbid both direct and kswapd reclaim.
 133  *
 134  * __GFP_REPEAT: Try hard to allocate the memory, but the allocation attempt
 135  *   _might_ fail.  This depends upon the particular VM implementation.
 136  *
 137  * __GFP_NOFAIL: The VM implementation _must_ retry infinitely: the caller
 138  *   cannot handle allocation failures. New users should be evaluated carefully
 139  *   (and the flag should be used only when there is no reasonable failure
 140  *   policy) but it is definitely preferable to use the flag rather than
 141  *   opencode endless loop around allocator.
 142  *
 143  * __GFP_NORETRY: The VM implementation must not retry indefinitely and will
 144  *   return NULL when direct reclaim and memory compaction have failed to allow
 145  *   the allocation to succeed.  The OOM killer is not called with the current
 146  *   implementation.
 147  */
 148 #define __GFP_IO        ((__force gfp_t)___GFP_IO)
 149 #define __GFP_FS        ((__force gfp_t)___GFP_FS)
 150 #define __GFP_DIRECT_RECLAIM    ((__force gfp_t)___GFP_DIRECT_RECLAIM) /* Caller can reclaim */
 151 #define __GFP_KSWAPD_RECLAIM    ((__force gfp_t)___GFP_KSWAPD_RECLAIM) /* kswapd can wake */
 152 #define __GFP_RECLAIM ((__force gfp_t)(___GFP_DIRECT_RECLAIM|___GFP_KSWAPD_RECLAIM))
 153 #define __GFP_REPEAT    ((__force gfp_t)___GFP_REPEAT)
 154 #define __GFP_NOFAIL    ((__force gfp_t)___GFP_NOFAIL)
 155 #define __GFP_NORETRY   ((__force gfp_t)___GFP_NORETRY)
 156
 157 /*
 158  * Action modifiers
 159  *
 160  * __GFP_COLD indicates that the caller does not expect to be used in the near
 161  *   future. Where possible, a cache-cold page will be returned.
 162  *
 163  * __GFP_NOWARN suppresses allocation failure reports.
 164  *
 165  * __GFP_COMP address compound page metadata.
 166  *
 167  * __GFP_ZERO returns a zeroed page on success.
 168  *
 169  * __GFP_NOTRACK avoids tracking with kmemcheck.
 170  *
 171  * __GFP_NOTRACK_FALSE_POSITIVE is an alias of __GFP_NOTRACK. It's a means of
 172  *   distinguishing in the source between false positives and allocations that
 173  *   cannot be supported (e.g. page tables).
 174  */
 175 #define __GFP_COLD      ((__force gfp_t)___GFP_COLD)
 176 #define __GFP_NOWARN    ((__force gfp_t)___GFP_NOWARN)
 177 #define __GFP_COMP      ((__force gfp_t)___GFP_COMP)
 178 #define __GFP_ZERO      ((__force gfp_t)___GFP_ZERO)
 179 #define __GFP_NOTRACK   ((__force gfp_t)___GFP_NOTRACK)
 180 #define __GFP_NOTRACK_FALSE_POSITIVE (__GFP_NOTRACK)
 181
 182 /* Room for N __GFP_FOO bits */
 183 #define __GFP_BITS_SHIFT 25
 184 #define __GFP_BITS_MASK ((__force gfp_t)((1 << __GFP_BITS_SHIFT) - 1))
 185
 186 /*
 187  * Useful GFP flag combinations that are commonly used. It is recommended
 188  * that subsystems start with one of these combinations and then set/clear
 189  * __GFP_FOO flags as necessary.
 190  *
 191  * GFP_ATOMIC users can not sleep and need the allocation to succeed. A lower
 192  *   watermark is applied to allow access to "atomic reserves"
 193  *
 194  * GFP_KERNEL is typical for kernel-internal allocations. The caller requires
 195  *   ZONE_NORMAL or a lower zone for direct access but can direct reclaim.
 196  *
 197  * GFP_KERNEL_ACCOUNT is the same as GFP_KERNEL, except the allocation is
 198  *   accounted to kmemcg.
 199  *
 200  * GFP_NOWAIT is for kernel allocations that should not stall for direct
 201  *   reclaim, start physical IO or use any filesystem callback.
 202  *
 203  * GFP_NOIO will use direct reclaim to discard clean pages or slab pages
 204  *   that do not require the starting of any physical IO.
 205  *
 206  * GFP_NOFS will use direct reclaim but will not use any filesystem interfaces.
 207  *
 208  * GFP_USER is for userspace allocations that also need to be directly
 209  *   accessibly by the kernel or hardware. It is typically used by hardware
 210  *   for buffers that are mapped to userspace (e.g. graphics) that hardware
 211  *   still must DMA to. cpuset limits are enforced for these allocations.
 212  *
 213  * GFP_DMA exists for historical reasons and should be avoided where possible.
 214  *   The flags indicates that the caller requires that the lowest zone be
 215  *   used (ZONE_DMA or 16M on x86-64). Ideally, this would be removed but
 216  *   it would require careful auditing as some users really require it and
 217  *   others use the flag to avoid lowmem reserves in ZONE_DMA and treat the
 218  *   lowest zone as a type of emergency reserve.
 219  *
 220  * GFP_DMA32 is similar to GFP_DMA except that the caller requires a 32-bit
 221  *   address.
 222  *
 223  * GFP_HIGHUSER is for userspace allocations that may be mapped to userspace,
 224  *   do not need to be directly accessible by the kernel but that cannot
 225  *   move once in use. An example may be a hardware allocation that maps
 226  *   data directly into userspace but has no addressing limitations.
 227  *
 228  * GFP_HIGHUSER_MOVABLE is for userspace allocations that the kernel does not
 229  *   need direct access to but can use kmap() when access is required. They
 230  *   are expected to be movable via page reclaim or page migration. Typically,
 231  *   pages on the LRU would also be allocated with GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
 232  *
 233  * GFP_TRANSHUGE and GFP_TRANSHUGE_LIGHT are used for THP allocations. They are
 234  *   compound allocations that will generally fail quickly if memory is not
 235  *   available and will not wake kswapd/kcompactd on failure. The _LIGHT
 236  *   version does not attempt reclaim/compaction at all and is by default used
 237  *   in page fault path, while the non-light is used by khugepaged.
 238  */
 239 #define GFP_ATOMIC      (__GFP_HIGH|__GFP_ATOMIC|__GFP_KSWAPD_RECLAIM)
 240 #define GFP_KERNEL      (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS)
 241 #define GFP_KERNEL_ACCOUNT (GFP_KERNEL | __GFP_ACCOUNT)
 242 #define GFP_NOWAIT      (__GFP_KSWAPD_RECLAIM)
 243 #define GFP_NOIO        (__GFP_RECLAIM)
 244 #define GFP_NOFS        (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO)
 245 #define GFP_TEMPORARY   (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS | \
 246                          __GFP_RECLAIMABLE)
 247 #define GFP_USER        (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS | __GFP_HARDWALL)
 248 #define GFP_DMA         __GFP_DMA
 249 #define GFP_DMA32       __GFP_DMA32
 250 #define GFP_HIGHUSER    (GFP_USER | __GFP_HIGHMEM)
 251 #define GFP_HIGHUSER_MOVABLE    (GFP_HIGHUSER | __GFP_MOVABLE)
 252 #define GFP_TRANSHUGE_LIGHT     ((GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_COMP | \
 253                          __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN) & ~__GFP_RECLAIM)
 254 #define GFP_TRANSHUGE   (GFP_TRANSHUGE_LIGHT | __GFP_DIRECT_RECLAIM)
 255
 256 /* Convert GFP flags to their corresponding migrate type */
 257 #define GFP_MOVABLE_MASK (__GFP_RECLAIMABLE|__GFP_MOVABLE)
 258 #define GFP_MOVABLE_SHIFT 3
 259
 260 static inline int gfpflags_to_migratetype(const gfp_t gfp_flags)
 261 {
 262         VM_WARN_ON((gfp_flags & GFP_MOVABLE_MASK) == GFP_MOVABLE_MASK);
 263         BUILD_BUG_ON((1UL << GFP_MOVABLE_SHIFT) != ___GFP_MOVABLE);
 264         BUILD_BUG_ON((___GFP_MOVABLE >> GFP_MOVABLE_SHIFT) != MIGRATE_MOVABLE);
 265
 266         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
 267                 return MIGRATE_UNMOVABLE;
 268
 269         /* Group based on mobility */
 270         return (gfp_flags & GFP_MOVABLE_MASK) >> GFP_MOVABLE_SHIFT;
 271 }
 272 #undef GFP_MOVABLE_MASK
 273 #undef GFP_MOVABLE_SHIFT
 274
 275 static inline bool gfpflags_allow_blocking(const gfp_t gfp_flags)
 276 {
 277         return !!(gfp_flags & __GFP_DIRECT_RECLAIM);
 278 }
 279
 280 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 281 #define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_HIGHMEM
 282 #else
 283 #define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_NORMAL
 284 #endif
 285
 286 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 287 #define OPT_ZONE_DMA ZONE_DMA
 288 #else
 289 #define OPT_ZONE_DMA ZONE_NORMAL
 290 #endif
 291
 292 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
 293 #define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_DMA32
 294 #else
 295 #define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_NORMAL
 296 #endif
 297
 298 /*
 299  * GFP_ZONE_TABLE is a word size bitstring that is used for looking up the
 300  * zone to use given the lowest 4 bits of gfp_t. Entries are ZONE_SHIFT long
 301  * and there are 16 of them to cover all possible combinations of
 302  * __GFP_DMA, __GFP_DMA32, __GFP_MOVABLE and __GFP_HIGHMEM.
 303  *
 304  * The zone fallback order is MOVABLE=>HIGHMEM=>NORMAL=>DMA32=>DMA.
 305  * But GFP_MOVABLE is not only a zone specifier but also an allocation
 306  * policy. Therefore __GFP_MOVABLE plus another zone selector is valid.
 307  * Only 1 bit of the lowest 3 bits (DMA,DMA32,HIGHMEM) can be set to "1".
 308  *
 309  *       bit       result
 310  *       =================
 311  *       0x0    => NORMAL
 312  *       0x1    => DMA or NORMAL
 313  *       0x2    => HIGHMEM or NORMAL
 314  *       0x3    => BAD (DMA+HIGHMEM)
 315  *       0x4    => DMA32 or DMA or NORMAL
 316  *       0x5    => BAD (DMA+DMA32)
 317  *       0x6    => BAD (HIGHMEM+DMA32)
 318  *       0x7    => BAD (HIGHMEM+DMA32+DMA)
 319  *       0x8    => NORMAL (MOVABLE+0)
 320  *       0x9    => DMA or NORMAL (MOVABLE+DMA)
 321  *       0xa    => MOVABLE (Movable is valid only if HIGHMEM is set too)
 322  *       0xb    => BAD (MOVABLE+HIGHMEM+DMA)
 323  *       0xc    => DMA32 (MOVABLE+DMA32)
 324  *       0xd    => BAD (MOVABLE+DMA32+DMA)
 325  *       0xe    => BAD (MOVABLE+DMA32+HIGHMEM)
 326  *       0xf    => BAD (MOVABLE+DMA32+HIGHMEM+DMA)
 327  *
 328  * GFP_ZONES_SHIFT must be <= 2 on 32 bit platforms.
 329  */
 330
 331 #if defined(CONFIG_ZONE_DEVICE) && (MAX_NR_ZONES-1) <= 4
 332 /* ZONE_DEVICE is not a valid GFP zone specifier */
 333 #define GFP_ZONES_SHIFT 2
 334 #else
 335 #define GFP_ZONES_SHIFT ZONES_SHIFT
 336 #endif
 337
 338 #if 16 * GFP_ZONES_SHIFT > BITS_PER_LONG
 339 #error GFP_ZONES_SHIFT too large to create GFP_ZONE_TABLE integer
 340 #endif
 341
 342 #define GFP_ZONE_TABLE ( \
 343         (ZONE_NORMAL << 0 * GFP_ZONES_SHIFT)                                   \
 344         | (OPT_ZONE_DMA << ___GFP_DMA * GFP_ZONES_SHIFT)                       \
 345         | (OPT_ZONE_HIGHMEM << ___GFP_HIGHMEM * GFP_ZONES_SHIFT)               \
 346         | (OPT_ZONE_DMA32 << ___GFP_DMA32 * GFP_ZONES_SHIFT)                   \
 347         | (ZONE_NORMAL << ___GFP_MOVABLE * GFP_ZONES_SHIFT)                    \
 348         | (OPT_ZONE_DMA << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA) * GFP_ZONES_SHIFT)    \
 349         | (ZONE_MOVABLE << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM) * GFP_ZONES_SHIFT)\
 350         | (OPT_ZONE_DMA32 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32) * GFP_ZONES_SHIFT)\
 351 )
 352
 353 /*
 354  * GFP_ZONE_BAD is a bitmap for all combinations of __GFP_DMA, __GFP_DMA32
 355  * __GFP_HIGHMEM and __GFP_MOVABLE that are not permitted. One flag per
 356  * entry starting with bit 0. Bit is set if the combination is not
 357  * allowed.
 358  */
 359 #define GFP_ZONE_BAD ( \
 360         1 << (___GFP_DMA | ___GFP_HIGHMEM)                                    \
 361         | 1 << (___GFP_DMA | ___GFP_DMA32)                                    \
 362         | 1 << (___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)                                \
 363         | 1 << (___GFP_DMA | ___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)                   \
 364         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM | ___GFP_DMA)                 \
 365         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_DMA)                   \
 366         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)               \
 367         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_DMA | ___GFP_HIGHMEM)  \
 368 )
 369
 370 static inline enum zone_type gfp_zone(gfp_t flags)
 371 {
 372         enum zone_type z;
 373         int bit = (__force int) (flags & GFP_ZONEMASK);
 374
 375         z = (GFP_ZONE_TABLE >> (bit * GFP_ZONES_SHIFT)) &
 376                                          ((1 << GFP_ZONES_SHIFT) - 1);
 377         VM_BUG_ON((GFP_ZONE_BAD >> bit) & 1);
 378         return z;
 379 }
 380
 381 /*
 382  * There is only one page-allocator function, and two main namespaces to
 383  * it. The alloc_page*() variants return 'struct page *' and as such
 384  * can allocate highmem pages, the *get*page*() variants return
 385  * virtual kernel addresses to the allocated page(s).
 386  */
 387
 388 static inline int gfp_zonelist(gfp_t flags)
 389 {
 390 #ifdef CONFIG_NUMA
 391         if (unlikely(flags & __GFP_THISNODE))
 392                 return ZONELIST_NOFALLBACK;
 393 #endif
 394         return ZONELIST_FALLBACK;
 395 }
 396
 397 /*
 398  * We get the zone list from the current node and the gfp_mask.
 399  * This zone list contains a maximum of MAXNODES*MAX_NR_ZONES zones.
 400  * There are two zonelists per node, one for all zones with memory and
 401  * one containing just zones from the node the zonelist belongs to.
 402  *
 403  * For the normal case of non-DISCONTIGMEM systems the NODE_DATA() gets
 404  * optimized to &contig_page_data at compile-time.
 405  */
 406 static inline struct zonelist *node_zonelist(int nid, gfp_t flags)
 407 {
 408         return NODE_DATA(nid)->node_zonelists + gfp_zonelist(flags);
 409 }
 410
 411 #ifndef HAVE_ARCH_FREE_PAGE
 412 static inline void arch_free_page(struct page *page, int order) { }
 413 #endif
 414 #ifndef HAVE_ARCH_ALLOC_PAGE
 415 static inline void arch_alloc_page(struct page *page, int order) { }
 416 #endif
 417
 418 struct page *
 419 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
 420                        struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask);
 421
 422 static inline struct page *
 423 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
 424                 struct zonelist *zonelist)
 425 {
 426         return __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, order, zonelist, NULL);
 427 }
 428
 429 /*
 430  * Allocate pages, preferring the node given as nid. The node must be valid and
 431  * online. For more general interface, see alloc_pages_node().
 432  */
 433 static inline struct page *
 434 __alloc_pages_node(int nid, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 435 {
 436         VM_BUG_ON(nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES);
 437         VM_WARN_ON(!node_online(nid));
 438
 439         return __alloc_pages(gfp_mask, order, node_zonelist(nid, gfp_mask));
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Allocate pages, preferring the node given as nid. When nid == NUMA_NO_NODE,
 444  * prefer the current CPU's closest node. Otherwise node must be valid and
 445  * online.
 446  */
 447 static inline struct page *alloc_pages_node(int nid, gfp_t gfp_mask,
 448                                                 unsigned int order)
 449 {
 450         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 451                 nid = numa_mem_id();
 452
 453         return __alloc_pages_node(nid, gfp_mask, order);
 454 }
 455
 456 #ifdef CONFIG_NUMA
 457 extern struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp_mask, unsigned order);
 458
 459 static inline struct page *
 460 alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 461 {
 462         return alloc_pages_current(gfp_mask, order);
 463 }
 464 extern struct page *alloc_pages_vma(gfp_t gfp_mask, int order,
 465                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 466                         int node, bool hugepage);
 467 #define alloc_hugepage_vma(gfp_mask, vma, addr, order)  \
 468         alloc_pages_vma(gfp_mask, order, vma, addr, numa_node_id(), true)
 469 #else
 470 #define alloc_pages(gfp_mask, order) \
 471                 alloc_pages_node(numa_node_id(), gfp_mask, order)
 472 #define alloc_pages_vma(gfp_mask, order, vma, addr, node, false)\
 473         alloc_pages(gfp_mask, order)
 474 #define alloc_hugepage_vma(gfp_mask, vma, addr, order)  \
 475         alloc_pages(gfp_mask, order)
 476 #endif
 477 #define alloc_page(gfp_mask) alloc_pages(gfp_mask, 0)
 478 #define alloc_page_vma(gfp_mask, vma, addr)                     \
 479         alloc_pages_vma(gfp_mask, 0, vma, addr, numa_node_id(), false)
 480 #define alloc_page_vma_node(gfp_mask, vma, addr, node)          \
 481         alloc_pages_vma(gfp_mask, 0, vma, addr, node, false)
 482
 483 extern unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order);
 484 extern unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask);
 485
 486 void *alloc_pages_exact(size_t size, gfp_t gfp_mask);
 487 void free_pages_exact(void *virt, size_t size);
 488 void * __meminit alloc_pages_exact_nid(int nid, size_t size, gfp_t gfp_mask);
 489
 490 #define __get_free_page(gfp_mask) \
 491                 __get_free_pages((gfp_mask), 0)
 492
 493 #define __get_dma_pages(gfp_mask, order) \
 494                 __get_free_pages((gfp_mask) | GFP_DMA, (order))
 495
 496 extern void __free_pages(struct page *page, unsigned int order);
 497 extern void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order);
 498 extern void free_hot_cold_page(struct page *page, bool cold);
 499 extern void free_hot_cold_page_list(struct list_head *list, bool cold);
 500
 501 struct page_frag_cache;
 502 extern void __page_frag_cache_drain(struct page *page, unsigned int count);
 503 extern void *page_frag_alloc(struct page_frag_cache *nc,
 504                              unsigned int fragsz, gfp_t gfp_mask);
 505 extern void page_frag_free(void *addr);
 506
 507 #define __free_page(page) __free_pages((page), 0)
 508 #define free_page(addr) free_pages((addr), 0)
 509
 510 void page_alloc_init(void);
 511 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp);
 512 void drain_all_pages(struct zone *zone);
 513 void drain_local_pages(struct zone *zone);
 514
 515 void page_alloc_init_late(void);
 516
 517 /*
 518  * gfp_allowed_mask is set to GFP_BOOT_MASK during early boot to restrict what
 519  * GFP flags are used before interrupts are enabled. Once interrupts are
 520  * enabled, it is set to __GFP_BITS_MASK while the system is running. During
 521  * hibernation, it is used by PM to avoid I/O during memory allocation while
 522  * devices are suspended.
 523  */
 524 extern gfp_t gfp_allowed_mask;
 525
 526 /* Returns true if the gfp_mask allows use of ALLOC_NO_WATERMARK */
 527 bool gfp_pfmemalloc_allowed(gfp_t gfp_mask);
 528
 529 extern void pm_restrict_gfp_mask(void);
 530 extern void pm_restore_gfp_mask(void);
 531
 532 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 533 extern bool pm_suspended_storage(void);
 534 #else
 535 static inline bool pm_suspended_storage(void)
 536 {
 537         return false;
 538 }
 539 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP */
 540
 541 #if (defined(CONFIG_MEMORY_ISOLATION) && defined(CONFIG_COMPACTION)) || defined(CONFIG_CMA)
 542 /* The below functions must be run on a range from a single zone. */
 543 extern int alloc_contig_range(unsigned long start, unsigned long end,
 544                               unsigned migratetype, gfp_t gfp_mask);
 545 extern void free_contig_range(unsigned long pfn, unsigned nr_pages);
 546 #endif
 547
 548 #ifdef CONFIG_CMA
 549 /* CMA stuff */
 550 extern void init_cma_reserved_pageblock(struct page *page);
 551 #endif
 552
 553 #endif /* __LINUX_GFP_H */