Merge branch 'bugfixes' of git://git.linux-nfs.org/projects/trondmy/nfs-2.6
[linux-2.6.git] / include / linux / gfp.h
1 #ifndef __LINUX_GFP_H
2 #define __LINUX_GFP_H
3
4 #include <linux/mmzone.h>
5 #include <linux/stddef.h>
6 #include <linux/linkage.h>
7 #include <linux/topology.h>
8 #include <linux/mmdebug.h>
9
10 struct vm_area_struct;
11
12 /* Plain integer GFP bitmasks. Do not use this directly. */
13 #define ___GFP_DMA              0x01u
14 #define ___GFP_HIGHMEM          0x02u
15 #define ___GFP_DMA32            0x04u
16 #define ___GFP_MOVABLE          0x08u
17 #define ___GFP_WAIT             0x10u
18 #define ___GFP_HIGH             0x20u
19 #define ___GFP_IO               0x40u
20 #define ___GFP_FS               0x80u
21 #define ___GFP_COLD             0x100u
22 #define ___GFP_NOWARN           0x200u
23 #define ___GFP_REPEAT           0x400u
24 #define ___GFP_NOFAIL           0x800u
25 #define ___GFP_NORETRY          0x1000u
26 #define ___GFP_COMP             0x4000u
27 #define ___GFP_ZERO             0x8000u
28 #define ___GFP_NOMEMALLOC       0x10000u
29 #define ___GFP_HARDWALL         0x20000u
30 #define ___GFP_THISNODE         0x40000u
31 #define ___GFP_RECLAIMABLE      0x80000u
32 #ifdef CONFIG_KMEMCHECK
33 #define ___GFP_NOTRACK          0x200000u
34 #else
35 #define ___GFP_NOTRACK          0
36 #endif
37 #define ___GFP_NO_KSWAPD        0x400000u
38 #define ___GFP_OTHER_NODE       0x800000u
39
40 /*
41  * GFP bitmasks..
42  *
43  * Zone modifiers (see linux/mmzone.h - low three bits)
44  *
45  * Do not put any conditional on these. If necessary modify the definitions
46  * without the underscores and use them consistently. The definitions here may
47  * be used in bit comparisons.
48  */
49 #define __GFP_DMA       ((__force gfp_t)___GFP_DMA)
50 #define __GFP_HIGHMEM   ((__force gfp_t)___GFP_HIGHMEM)
51 #define __GFP_DMA32     ((__force gfp_t)___GFP_DMA32)
52 #define __GFP_MOVABLE   ((__force gfp_t)___GFP_MOVABLE)  /* Page is movable */
53 #define GFP_ZONEMASK    (__GFP_DMA|__GFP_HIGHMEM|__GFP_DMA32|__GFP_MOVABLE)
54 /*
55  * Action modifiers - doesn't change the zoning
56  *
57  * __GFP_REPEAT: Try hard to allocate the memory, but the allocation attempt
58  * _might_ fail.  This depends upon the particular VM implementation.
59  *
60  * __GFP_NOFAIL: The VM implementation _must_ retry infinitely: the caller
61  * cannot handle allocation failures.  This modifier is deprecated and no new
62  * users should be added.
63  *
64  * __GFP_NORETRY: The VM implementation must not retry indefinitely.
65  *
66  * __GFP_MOVABLE: Flag that this page will be movable by the page migration
67  * mechanism or reclaimed
68  */
69 #define __GFP_WAIT      ((__force gfp_t)___GFP_WAIT)    /* Can wait and reschedule? */
70 #define __GFP_HIGH      ((__force gfp_t)___GFP_HIGH)    /* Should access emergency pools? */
71 #define __GFP_IO        ((__force gfp_t)___GFP_IO)      /* Can start physical IO? */
72 #define __GFP_FS        ((__force gfp_t)___GFP_FS)      /* Can call down to low-level FS? */
73 #define __GFP_COLD      ((__force gfp_t)___GFP_COLD)    /* Cache-cold page required */
74 #define __GFP_NOWARN    ((__force gfp_t)___GFP_NOWARN)  /* Suppress page allocation failure warning */
75 #define __GFP_REPEAT    ((__force gfp_t)___GFP_REPEAT)  /* See above */
76 #define __GFP_NOFAIL    ((__force gfp_t)___GFP_NOFAIL)  /* See above */
77 #define __GFP_NORETRY   ((__force gfp_t)___GFP_NORETRY) /* See above */
78 #define __GFP_COMP      ((__force gfp_t)___GFP_COMP)    /* Add compound page metadata */
79 #define __GFP_ZERO      ((__force gfp_t)___GFP_ZERO)    /* Return zeroed page on success */
80 #define __GFP_NOMEMALLOC ((__force gfp_t)___GFP_NOMEMALLOC) /* Don't use emergency reserves */
81 #define __GFP_HARDWALL   ((__force gfp_t)___GFP_HARDWALL) /* Enforce hardwall cpuset memory allocs */
82 #define __GFP_THISNODE  ((__force gfp_t)___GFP_THISNODE)/* No fallback, no policies */
83 #define __GFP_RECLAIMABLE ((__force gfp_t)___GFP_RECLAIMABLE) /* Page is reclaimable */
84 #define __GFP_NOTRACK   ((__force gfp_t)___GFP_NOTRACK)  /* Don't track with kmemcheck */
85
86 #define __GFP_NO_KSWAPD ((__force gfp_t)___GFP_NO_KSWAPD)
87 #define __GFP_OTHER_NODE ((__force gfp_t)___GFP_OTHER_NODE) /* On behalf of other node */
88
89 /*
90  * This may seem redundant, but it's a way of annotating false positives vs.
91  * allocations that simply cannot be supported (e.g. page tables).
92  */
93 #define __GFP_NOTRACK_FALSE_POSITIVE (__GFP_NOTRACK)
94
95 #define __GFP_BITS_SHIFT 23     /* Room for 23 __GFP_FOO bits */
96 #define __GFP_BITS_MASK ((__force gfp_t)((1 << __GFP_BITS_SHIFT) - 1))
97
98 /* This equals 0, but use constants in case they ever change */
99 #define GFP_NOWAIT      (GFP_ATOMIC & ~__GFP_HIGH)
100 /* GFP_ATOMIC means both !wait (__GFP_WAIT not set) and use emergency pool */
101 #define GFP_ATOMIC      (__GFP_HIGH)
102 #define GFP_NOIO        (__GFP_WAIT)
103 #define GFP_NOFS        (__GFP_WAIT | __GFP_IO)
104 #define GFP_KERNEL      (__GFP_WAIT | __GFP_IO | __GFP_FS)
105 #define GFP_TEMPORARY   (__GFP_WAIT | __GFP_IO | __GFP_FS | \
106                          __GFP_RECLAIMABLE)
107 #define GFP_USER        (__GFP_WAIT | __GFP_IO | __GFP_FS | __GFP_HARDWALL)
108 #define GFP_HIGHUSER    (__GFP_WAIT | __GFP_IO | __GFP_FS | __GFP_HARDWALL | \
109                          __GFP_HIGHMEM)
110 #define GFP_HIGHUSER_MOVABLE    (__GFP_WAIT | __GFP_IO | __GFP_FS | \
111                                  __GFP_HARDWALL | __GFP_HIGHMEM | \
112                                  __GFP_MOVABLE)
113 #define GFP_IOFS        (__GFP_IO | __GFP_FS)
114 #define GFP_TRANSHUGE   (GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_COMP | \
115                          __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN | \
116                          __GFP_NO_KSWAPD)
117
118 #ifdef CONFIG_NUMA
119 #define GFP_THISNODE    (__GFP_THISNODE | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY)
120 #else
121 #define GFP_THISNODE    ((__force gfp_t)0)
122 #endif
123
124 /* This mask makes up all the page movable related flags */
125 #define GFP_MOVABLE_MASK (__GFP_RECLAIMABLE|__GFP_MOVABLE)
126
127 /* Control page allocator reclaim behavior */
128 #define GFP_RECLAIM_MASK (__GFP_WAIT|__GFP_HIGH|__GFP_IO|__GFP_FS|\
129                         __GFP_NOWARN|__GFP_REPEAT|__GFP_NOFAIL|\
130                         __GFP_NORETRY|__GFP_NOMEMALLOC)
131
132 /* Control slab gfp mask during early boot */
133 #define GFP_BOOT_MASK (__GFP_BITS_MASK & ~(__GFP_WAIT|__GFP_IO|__GFP_FS))
134
135 /* Control allocation constraints */
136 #define GFP_CONSTRAINT_MASK (__GFP_HARDWALL|__GFP_THISNODE)
137
138 /* Do not use these with a slab allocator */
139 #define GFP_SLAB_BUG_MASK (__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM|~__GFP_BITS_MASK)
140
141 /* Flag - indicates that the buffer will be suitable for DMA.  Ignored on some
142    platforms, used as appropriate on others */
143
144 #define GFP_DMA         __GFP_DMA
145
146 /* 4GB DMA on some platforms */
147 #define GFP_DMA32       __GFP_DMA32
148
149 /* Convert GFP flags to their corresponding migrate type */
150 static inline int allocflags_to_migratetype(gfp_t gfp_flags)
151 {
152         WARN_ON((gfp_flags & GFP_MOVABLE_MASK) == GFP_MOVABLE_MASK);
153
154         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
155                 return MIGRATE_UNMOVABLE;
156
157         /* Group based on mobility */
158         return (((gfp_flags & __GFP_MOVABLE) != 0) << 1) |
159                 ((gfp_flags & __GFP_RECLAIMABLE) != 0);
160 }
161
162 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
163 #define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_HIGHMEM
164 #else
165 #define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_NORMAL
166 #endif
167
168 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
169 #define OPT_ZONE_DMA ZONE_DMA
170 #else
171 #define OPT_ZONE_DMA ZONE_NORMAL
172 #endif
173
174 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
175 #define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_DMA32
176 #else
177 #define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_NORMAL
178 #endif
179
180 /*
181  * GFP_ZONE_TABLE is a word size bitstring that is used for looking up the
182  * zone to use given the lowest 4 bits of gfp_t. Entries are ZONE_SHIFT long
183  * and there are 16 of them to cover all possible combinations of
184  * __GFP_DMA, __GFP_DMA32, __GFP_MOVABLE and __GFP_HIGHMEM.
185  *
186  * The zone fallback order is MOVABLE=>HIGHMEM=>NORMAL=>DMA32=>DMA.
187  * But GFP_MOVABLE is not only a zone specifier but also an allocation
188  * policy. Therefore __GFP_MOVABLE plus another zone selector is valid.
189  * Only 1 bit of the lowest 3 bits (DMA,DMA32,HIGHMEM) can be set to "1".
190  *
191  *       bit       result
192  *       =================
193  *       0x0    => NORMAL
194  *       0x1    => DMA or NORMAL
195  *       0x2    => HIGHMEM or NORMAL
196  *       0x3    => BAD (DMA+HIGHMEM)
197  *       0x4    => DMA32 or DMA or NORMAL
198  *       0x5    => BAD (DMA+DMA32)
199  *       0x6    => BAD (HIGHMEM+DMA32)
200  *       0x7    => BAD (HIGHMEM+DMA32+DMA)
201  *       0x8    => NORMAL (MOVABLE+0)
202  *       0x9    => DMA or NORMAL (MOVABLE+DMA)
203  *       0xa    => MOVABLE (Movable is valid only if HIGHMEM is set too)
204  *       0xb    => BAD (MOVABLE+HIGHMEM+DMA)
205  *       0xc    => DMA32 (MOVABLE+HIGHMEM+DMA32)
206  *       0xd    => BAD (MOVABLE+DMA32+DMA)
207  *       0xe    => BAD (MOVABLE+DMA32+HIGHMEM)
208  *       0xf    => BAD (MOVABLE+DMA32+HIGHMEM+DMA)
209  *
210  * ZONES_SHIFT must be <= 2 on 32 bit platforms.
211  */
212
213 #if 16 * ZONES_SHIFT > BITS_PER_LONG
214 #error ZONES_SHIFT too large to create GFP_ZONE_TABLE integer
215 #endif
216
217 #define GFP_ZONE_TABLE ( \
218         (ZONE_NORMAL << 0 * ZONES_SHIFT)                                      \
219         | (OPT_ZONE_DMA << ___GFP_DMA * ZONES_SHIFT)                          \
220         | (OPT_ZONE_HIGHMEM << ___GFP_HIGHMEM * ZONES_SHIFT)                  \
221         | (OPT_ZONE_DMA32 << ___GFP_DMA32 * ZONES_SHIFT)                      \
222         | (ZONE_NORMAL << ___GFP_MOVABLE * ZONES_SHIFT)                       \
223         | (OPT_ZONE_DMA << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA) * ZONES_SHIFT)       \
224         | (ZONE_MOVABLE << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM) * ZONES_SHIFT)   \
225         | (OPT_ZONE_DMA32 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32) * ZONES_SHIFT)   \
226 )
227
228 /*
229  * GFP_ZONE_BAD is a bitmap for all combinations of __GFP_DMA, __GFP_DMA32
230  * __GFP_HIGHMEM and __GFP_MOVABLE that are not permitted. One flag per
231  * entry starting with bit 0. Bit is set if the combination is not
232  * allowed.
233  */
234 #define GFP_ZONE_BAD ( \
235         1 << (___GFP_DMA | ___GFP_HIGHMEM)                                    \
236         | 1 << (___GFP_DMA | ___GFP_DMA32)                                    \
237         | 1 << (___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)                                \
238         | 1 << (___GFP_DMA | ___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)                   \
239         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM | ___GFP_DMA)                 \
240         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_DMA)                   \
241         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)               \
242         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_DMA | ___GFP_HIGHMEM)  \
243 )
244
245 static inline enum zone_type gfp_zone(gfp_t flags)
246 {
247         enum zone_type z;
248         int bit = (__force int) (flags & GFP_ZONEMASK);
249
250         z = (GFP_ZONE_TABLE >> (bit * ZONES_SHIFT)) &
251                                          ((1 << ZONES_SHIFT) - 1);
252
253         if (__builtin_constant_p(bit))
254                 BUILD_BUG_ON((GFP_ZONE_BAD >> bit) & 1);
255         else {
256 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
257                 BUG_ON((GFP_ZONE_BAD >> bit) & 1);
258 #endif
259         }
260         return z;
261 }
262
263 /*
264  * There is only one page-allocator function, and two main namespaces to
265  * it. The alloc_page*() variants return 'struct page *' and as such
266  * can allocate highmem pages, the *get*page*() variants return
267  * virtual kernel addresses to the allocated page(s).
268  */
269
270 static inline int gfp_zonelist(gfp_t flags)
271 {
272         if (NUMA_BUILD && unlikely(flags & __GFP_THISNODE))
273                 return 1;
274
275         return 0;
276 }
277
278 /*
279  * We get the zone list from the current node and the gfp_mask.
280  * This zone list contains a maximum of MAXNODES*MAX_NR_ZONES zones.
281  * There are two zonelists per node, one for all zones with memory and
282  * one containing just zones from the node the zonelist belongs to.
283  *
284  * For the normal case of non-DISCONTIGMEM systems the NODE_DATA() gets
285  * optimized to &contig_page_data at compile-time.
286  */
287 static inline struct zonelist *node_zonelist(int nid, gfp_t flags)
288 {
289         return NODE_DATA(nid)->node_zonelists + gfp_zonelist(flags);
290 }
291
292 #ifndef HAVE_ARCH_FREE_PAGE
293 static inline void arch_free_page(struct page *page, int order) { }
294 #endif
295 #ifndef HAVE_ARCH_ALLOC_PAGE
296 static inline void arch_alloc_page(struct page *page, int order) { }
297 #endif
298
299 struct page *
300 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
301                        struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask);
302
303 static inline struct page *
304 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
305                 struct zonelist *zonelist)
306 {
307         return __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, order, zonelist, NULL);
308 }
309
310 static inline struct page *alloc_pages_node(int nid, gfp_t gfp_mask,
311                                                 unsigned int order)
312 {
313         /* Unknown node is current node */
314         if (nid < 0)
315                 nid = numa_node_id();
316
317         return __alloc_pages(gfp_mask, order, node_zonelist(nid, gfp_mask));
318 }
319
320 static inline struct page *alloc_pages_exact_node(int nid, gfp_t gfp_mask,
321                                                 unsigned int order)
322 {
323         VM_BUG_ON(nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES);
324
325         return __alloc_pages(gfp_mask, order, node_zonelist(nid, gfp_mask));
326 }
327
328 #ifdef CONFIG_NUMA
329 extern struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp_mask, unsigned order);
330
331 static inline struct page *
332 alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
333 {
334         return alloc_pages_current(gfp_mask, order);
335 }
336 extern struct page *alloc_pages_vma(gfp_t gfp_mask, int order,
337                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
338                         int node);
339 #else
340 #define alloc_pages(gfp_mask, order) \
341                 alloc_pages_node(numa_node_id(), gfp_mask, order)
342 #define alloc_pages_vma(gfp_mask, order, vma, addr, node)       \
343         alloc_pages(gfp_mask, order)
344 #endif
345 #define alloc_page(gfp_mask) alloc_pages(gfp_mask, 0)
346 #define alloc_page_vma(gfp_mask, vma, addr)                     \
347         alloc_pages_vma(gfp_mask, 0, vma, addr, numa_node_id())
348 #define alloc_page_vma_node(gfp_mask, vma, addr, node)          \
349         alloc_pages_vma(gfp_mask, 0, vma, addr, node)
350
351 extern unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order);
352 extern unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask);
353
354 void *alloc_pages_exact(size_t size, gfp_t gfp_mask);
355 void free_pages_exact(void *virt, size_t size);
356
357 #define __get_free_page(gfp_mask) \
358                 __get_free_pages((gfp_mask), 0)
359
360 #define __get_dma_pages(gfp_mask, order) \
361                 __get_free_pages((gfp_mask) | GFP_DMA, (order))
362
363 extern void __free_pages(struct page *page, unsigned int order);
364 extern void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order);
365 extern void free_hot_cold_page(struct page *page, int cold);
366
367 #define __free_page(page) __free_pages((page), 0)
368 #define free_page(addr) free_pages((addr), 0)
369
370 void page_alloc_init(void);
371 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp);
372 void drain_all_pages(void);
373 void drain_local_pages(void *dummy);
374
375 extern gfp_t gfp_allowed_mask;
376
377 extern void pm_restrict_gfp_mask(void);
378 extern void pm_restore_gfp_mask(void);
379
380 #endif /* __LINUX_GFP_H */