mm: remove zone_lru_lock() function, access ->lru_lock directly
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / page_idle.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/init.h>
3 #include <linux/memblock.h>
4 #include <linux/fs.h>
5 #include <linux/sysfs.h>
6 #include <linux/kobject.h>
7 #include <linux/mm.h>
8 #include <linux/mmzone.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/rmap.h>
11 #include <linux/mmu_notifier.h>
12 #include <linux/page_ext.h>
13 #include <linux/page_idle.h>
14
15 #define BITMAP_CHUNK_SIZE       sizeof(u64)
16 #define BITMAP_CHUNK_BITS       (BITMAP_CHUNK_SIZE * BITS_PER_BYTE)
17
18 /*
19  * Idle page tracking only considers user memory pages, for other types of
20  * pages the idle flag is always unset and an attempt to set it is silently
21  * ignored.
22  *
23  * We treat a page as a user memory page if it is on an LRU list, because it is
24  * always safe to pass such a page to rmap_walk(), which is essential for idle
25  * page tracking. With such an indicator of user pages we can skip isolated
26  * pages, but since there are not usually many of them, it will hardly affect
27  * the overall result.
28  *
29  * This function tries to get a user memory page by pfn as described above.
30  */
31 static struct page *page_idle_get_page(unsigned long pfn)
32 {
33         struct page *page;
34         pg_data_t *pgdat;
35
36         if (!pfn_valid(pfn))
37                 return NULL;
38
39         page = pfn_to_page(pfn);
40         if (!page || !PageLRU(page) ||
41             !get_page_unless_zero(page))
42                 return NULL;
43
44         pgdat = page_pgdat(page);
45         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
46         if (unlikely(!PageLRU(page))) {
47                 put_page(page);
48                 page = NULL;
49         }
50         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
51         return page;
52 }
53
54 static bool page_idle_clear_pte_refs_one(struct page *page,
55                                         struct vm_area_struct *vma,
56                                         unsigned long addr, void *arg)
57 {
58         struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
59                 .page = page,
60                 .vma = vma,
61                 .address = addr,
62         };
63         bool referenced = false;
64
65         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
66                 addr = pvmw.address;
67                 if (pvmw.pte) {
68                         /*
69                          * For PTE-mapped THP, one sub page is referenced,
70                          * the whole THP is referenced.
71                          */
72                         if (ptep_clear_young_notify(vma, addr, pvmw.pte))
73                                 referenced = true;
74                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)) {
75                         if (pmdp_clear_young_notify(vma, addr, pvmw.pmd))
76                                 referenced = true;
77                 } else {
78                         /* unexpected pmd-mapped page? */
79                         WARN_ON_ONCE(1);
80                 }
81         }
82
83         if (referenced) {
84                 clear_page_idle(page);
85                 /*
86                  * We cleared the referenced bit in a mapping to this page. To
87                  * avoid interference with page reclaim, mark it young so that
88                  * page_referenced() will return > 0.
89                  */
90                 set_page_young(page);
91         }
92         return true;
93 }
94
95 static void page_idle_clear_pte_refs(struct page *page)
96 {
97         /*
98          * Since rwc.arg is unused, rwc is effectively immutable, so we
99          * can make it static const to save some cycles and stack.
100          */
101         static const struct rmap_walk_control rwc = {
102                 .rmap_one = page_idle_clear_pte_refs_one,
103                 .anon_lock = page_lock_anon_vma_read,
104         };
105         bool need_lock;
106
107         if (!page_mapped(page) ||
108             !page_rmapping(page))
109                 return;
110
111         need_lock = !PageAnon(page) || PageKsm(page);
112         if (need_lock && !trylock_page(page))
113                 return;
114
115         rmap_walk(page, (struct rmap_walk_control *)&rwc);
116
117         if (need_lock)
118                 unlock_page(page);
119 }
120
121 static ssize_t page_idle_bitmap_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
122                                      struct bin_attribute *attr, char *buf,
123                                      loff_t pos, size_t count)
124 {
125         u64 *out = (u64 *)buf;
126         struct page *page;
127         unsigned long pfn, end_pfn;
128         int bit;
129
130         if (pos % BITMAP_CHUNK_SIZE || count % BITMAP_CHUNK_SIZE)
131                 return -EINVAL;
132
133         pfn = pos * BITS_PER_BYTE;
134         if (pfn >= max_pfn)
135                 return 0;
136
137         end_pfn = pfn + count * BITS_PER_BYTE;
138         if (end_pfn > max_pfn)
139                 end_pfn = ALIGN(max_pfn, BITMAP_CHUNK_BITS);
140
141         for (; pfn < end_pfn; pfn++) {
142                 bit = pfn % BITMAP_CHUNK_BITS;
143                 if (!bit)
144                         *out = 0ULL;
145                 page = page_idle_get_page(pfn);
146                 if (page) {
147                         if (page_is_idle(page)) {
148                                 /*
149                                  * The page might have been referenced via a
150                                  * pte, in which case it is not idle. Clear
151                                  * refs and recheck.
152                                  */
153                                 page_idle_clear_pte_refs(page);
154                                 if (page_is_idle(page))
155                                         *out |= 1ULL << bit;
156                         }
157                         put_page(page);
158                 }
159                 if (bit == BITMAP_CHUNK_BITS - 1)
160                         out++;
161                 cond_resched();
162         }
163         return (char *)out - buf;
164 }
165
166 static ssize_t page_idle_bitmap_write(struct file *file, struct kobject *kobj,
167                                       struct bin_attribute *attr, char *buf,
168                                       loff_t pos, size_t count)
169 {
170         const u64 *in = (u64 *)buf;
171         struct page *page;
172         unsigned long pfn, end_pfn;
173         int bit;
174
175         if (pos % BITMAP_CHUNK_SIZE || count % BITMAP_CHUNK_SIZE)
176                 return -EINVAL;
177
178         pfn = pos * BITS_PER_BYTE;
179         if (pfn >= max_pfn)
180                 return -ENXIO;
181
182         end_pfn = pfn + count * BITS_PER_BYTE;
183         if (end_pfn > max_pfn)
184                 end_pfn = ALIGN(max_pfn, BITMAP_CHUNK_BITS);
185
186         for (; pfn < end_pfn; pfn++) {
187                 bit = pfn % BITMAP_CHUNK_BITS;
188                 if ((*in >> bit) & 1) {
189                         page = page_idle_get_page(pfn);
190                         if (page) {
191                                 page_idle_clear_pte_refs(page);
192                                 set_page_idle(page);
193                                 put_page(page);
194                         }
195                 }
196                 if (bit == BITMAP_CHUNK_BITS - 1)
197                         in++;
198                 cond_resched();
199         }
200         return (char *)in - buf;
201 }
202
203 static struct bin_attribute page_idle_bitmap_attr =
204                 __BIN_ATTR(bitmap, 0600,
205                            page_idle_bitmap_read, page_idle_bitmap_write, 0);
206
207 static struct bin_attribute *page_idle_bin_attrs[] = {
208         &page_idle_bitmap_attr,
209         NULL,
210 };
211
212 static const struct attribute_group page_idle_attr_group = {
213         .bin_attrs = page_idle_bin_attrs,
214         .name = "page_idle",
215 };
216
217 #ifndef CONFIG_64BIT
218 static bool need_page_idle(void)
219 {
220         return true;
221 }
222 struct page_ext_operations page_idle_ops = {
223         .need = need_page_idle,
224 };
225 #endif
226
227 static int __init page_idle_init(void)
228 {
229         int err;
230
231         err = sysfs_create_group(mm_kobj, &page_idle_attr_group);
232         if (err) {
233                 pr_err("page_idle: register sysfs failed\n");
234                 return err;
235         }
236         return 0;
237 }
238 subsys_initcall(page_idle_init);