memcg: count the soft_limit reclaim in global background reclaim
[linux-2.6.git] / include / linux / swap.h
1 #ifndef _LINUX_SWAP_H
2 #define _LINUX_SWAP_H
3
4 #include <linux/spinlock.h>
5 #include <linux/linkage.h>
6 #include <linux/mmzone.h>
7 #include <linux/list.h>
8 #include <linux/memcontrol.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/node.h>
11
12 #include <asm/atomic.h>
13 #include <asm/page.h>
14
15 struct notifier_block;
16
17 struct bio;
18
19 #define SWAP_FLAG_PREFER        0x8000  /* set if swap priority specified */
20 #define SWAP_FLAG_PRIO_MASK     0x7fff
21 #define SWAP_FLAG_PRIO_SHIFT    0
22 #define SWAP_FLAG_DISCARD       0x10000 /* discard swap cluster after use */
23
24 static inline int current_is_kswapd(void)
25 {
26         return current->flags & PF_KSWAPD;
27 }
28
29 /*
30  * MAX_SWAPFILES defines the maximum number of swaptypes: things which can
31  * be swapped to.  The swap type and the offset into that swap type are
32  * encoded into pte's and into pgoff_t's in the swapcache.  Using five bits
33  * for the type means that the maximum number of swapcache pages is 27 bits
34  * on 32-bit-pgoff_t architectures.  And that assumes that the architecture packs
35  * the type/offset into the pte as 5/27 as well.
36  */
37 #define MAX_SWAPFILES_SHIFT     5
38
39 /*
40  * Use some of the swap files numbers for other purposes. This
41  * is a convenient way to hook into the VM to trigger special
42  * actions on faults.
43  */
44
45 /*
46  * NUMA node memory migration support
47  */
48 #ifdef CONFIG_MIGRATION
49 #define SWP_MIGRATION_NUM 2
50 #define SWP_MIGRATION_READ      (MAX_SWAPFILES + SWP_HWPOISON_NUM)
51 #define SWP_MIGRATION_WRITE     (MAX_SWAPFILES + SWP_HWPOISON_NUM + 1)
52 #else
53 #define SWP_MIGRATION_NUM 0
54 #endif
55
56 /*
57  * Handling of hardware poisoned pages with memory corruption.
58  */
59 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
60 #define SWP_HWPOISON_NUM 1
61 #define SWP_HWPOISON            MAX_SWAPFILES
62 #else
63 #define SWP_HWPOISON_NUM 0
64 #endif
65
66 #define MAX_SWAPFILES \
67         ((1 << MAX_SWAPFILES_SHIFT) - SWP_MIGRATION_NUM - SWP_HWPOISON_NUM)
68
69 /*
70  * Magic header for a swap area. The first part of the union is
71  * what the swap magic looks like for the old (limited to 128MB)
72  * swap area format, the second part of the union adds - in the
73  * old reserved area - some extra information. Note that the first
74  * kilobyte is reserved for boot loader or disk label stuff...
75  *
76  * Having the magic at the end of the PAGE_SIZE makes detecting swap
77  * areas somewhat tricky on machines that support multiple page sizes.
78  * For 2.5 we'll probably want to move the magic to just beyond the
79  * bootbits...
80  */
81 union swap_header {
82         struct {
83                 char reserved[PAGE_SIZE - 10];
84                 char magic[10];                 /* SWAP-SPACE or SWAPSPACE2 */
85         } magic;
86         struct {
87                 char            bootbits[1024]; /* Space for disklabel etc. */
88                 __u32           version;
89                 __u32           last_page;
90                 __u32           nr_badpages;
91                 unsigned char   sws_uuid[16];
92                 unsigned char   sws_volume[16];
93                 __u32           padding[117];
94                 __u32           badpages[1];
95         } info;
96 };
97
98  /* A swap entry has to fit into a "unsigned long", as
99   * the entry is hidden in the "index" field of the
100   * swapper address space.
101   */
102 typedef struct {
103         unsigned long val;
104 } swp_entry_t;
105
106 /*
107  * current->reclaim_state points to one of these when a task is running
108  * memory reclaim
109  */
110 struct reclaim_state {
111         unsigned long reclaimed_slab;
112 };
113
114 #ifdef __KERNEL__
115
116 struct address_space;
117 struct sysinfo;
118 struct writeback_control;
119 struct zone;
120
121 /*
122  * A swap extent maps a range of a swapfile's PAGE_SIZE pages onto a range of
123  * disk blocks.  A list of swap extents maps the entire swapfile.  (Where the
124  * term `swapfile' refers to either a blockdevice or an IS_REG file.  Apart
125  * from setup, they're handled identically.
126  *
127  * We always assume that blocks are of size PAGE_SIZE.
128  */
129 struct swap_extent {
130         struct list_head list;
131         pgoff_t start_page;
132         pgoff_t nr_pages;
133         sector_t start_block;
134 };
135
136 /*
137  * Max bad pages in the new format..
138  */
139 #define __swapoffset(x) ((unsigned long)&((union swap_header *)0)->x)
140 #define MAX_SWAP_BADPAGES \
141         ((__swapoffset(magic.magic) - __swapoffset(info.badpages)) / sizeof(int))
142
143 enum {
144         SWP_USED        = (1 << 0),     /* is slot in swap_info[] used? */
145         SWP_WRITEOK     = (1 << 1),     /* ok to write to this swap?    */
146         SWP_DISCARDABLE = (1 << 2),     /* swapon+blkdev support discard */
147         SWP_DISCARDING  = (1 << 3),     /* now discarding a free cluster */
148         SWP_SOLIDSTATE  = (1 << 4),     /* blkdev seeks are cheap */
149         SWP_CONTINUED   = (1 << 5),     /* swap_map has count continuation */
150         SWP_BLKDEV      = (1 << 6),     /* its a block device */
151                                         /* add others here before... */
152         SWP_SCANNING    = (1 << 8),     /* refcount in scan_swap_map */
153 };
154
155 #define SWAP_CLUSTER_MAX 32
156 #define COMPACT_CLUSTER_MAX SWAP_CLUSTER_MAX
157
158 /*
159  * Ratio between the present memory in the zone and the "gap" that
160  * we're allowing kswapd to shrink in addition to the per-zone high
161  * wmark, even for zones that already have the high wmark satisfied,
162  * in order to provide better per-zone lru behavior. We are ok to
163  * spend not more than 1% of the memory for this zone balancing "gap".
164  */
165 #define KSWAPD_ZONE_BALANCE_GAP_RATIO 100
166
167 #define SWAP_MAP_MAX    0x3e    /* Max duplication count, in first swap_map */
168 #define SWAP_MAP_BAD    0x3f    /* Note pageblock is bad, in first swap_map */
169 #define SWAP_HAS_CACHE  0x40    /* Flag page is cached, in first swap_map */
170 #define SWAP_CONT_MAX   0x7f    /* Max count, in each swap_map continuation */
171 #define COUNT_CONTINUED 0x80    /* See swap_map continuation for full count */
172 #define SWAP_MAP_SHMEM  0xbf    /* Owned by shmem/tmpfs, in first swap_map */
173
174 /*
175  * The in-memory structure used to track swap areas.
176  */
177 struct swap_info_struct {
178         unsigned long   flags;          /* SWP_USED etc: see above */
179         signed short    prio;           /* swap priority of this type */
180         signed char     type;           /* strange name for an index */
181         signed char     next;           /* next type on the swap list */
182         unsigned int    max;            /* extent of the swap_map */
183         unsigned char *swap_map;        /* vmalloc'ed array of usage counts */
184         unsigned int lowest_bit;        /* index of first free in swap_map */
185         unsigned int highest_bit;       /* index of last free in swap_map */
186         unsigned int pages;             /* total of usable pages of swap */
187         unsigned int inuse_pages;       /* number of those currently in use */
188         unsigned int cluster_next;      /* likely index for next allocation */
189         unsigned int cluster_nr;        /* countdown to next cluster search */
190         unsigned int lowest_alloc;      /* while preparing discard cluster */
191         unsigned int highest_alloc;     /* while preparing discard cluster */
192         struct swap_extent *curr_swap_extent;
193         struct swap_extent first_swap_extent;
194         struct block_device *bdev;      /* swap device or bdev of swap file */
195         struct file *swap_file;         /* seldom referenced */
196         unsigned int old_block_size;    /* seldom referenced */
197 };
198
199 struct swap_list_t {
200         int head;       /* head of priority-ordered swapfile list */
201         int next;       /* swapfile to be used next */
202 };
203
204 /* Swap 50% full? Release swapcache more aggressively.. */
205 #define vm_swap_full() (nr_swap_pages*2 < total_swap_pages)
206
207 /* linux/mm/page_alloc.c */
208 extern unsigned long totalram_pages;
209 extern unsigned long totalreserve_pages;
210 extern unsigned int nr_free_buffer_pages(void);
211 extern unsigned int nr_free_pagecache_pages(void);
212
213 /* Definition of global_page_state not available yet */
214 #define nr_free_pages() global_page_state(NR_FREE_PAGES)
215
216
217 /* linux/mm/swap.c */
218 extern void __lru_cache_add(struct page *, enum lru_list lru);
219 extern void lru_cache_add_lru(struct page *, enum lru_list lru);
220 extern void lru_add_page_tail(struct zone* zone,
221                               struct page *page, struct page *page_tail);
222 extern void activate_page(struct page *);
223 extern void mark_page_accessed(struct page *);
224 extern void lru_add_drain(void);
225 extern int lru_add_drain_all(void);
226 extern void rotate_reclaimable_page(struct page *page);
227 extern void deactivate_page(struct page *page);
228 extern void swap_setup(void);
229
230 extern void add_page_to_unevictable_list(struct page *page);
231
232 /**
233  * lru_cache_add: add a page to the page lists
234  * @page: the page to add
235  */
236 static inline void lru_cache_add_anon(struct page *page)
237 {
238         __lru_cache_add(page, LRU_INACTIVE_ANON);
239 }
240
241 static inline void lru_cache_add_file(struct page *page)
242 {
243         __lru_cache_add(page, LRU_INACTIVE_FILE);
244 }
245
246 /* LRU Isolation modes. */
247 #define ISOLATE_INACTIVE 0      /* Isolate inactive pages. */
248 #define ISOLATE_ACTIVE 1        /* Isolate active pages. */
249 #define ISOLATE_BOTH 2          /* Isolate both active and inactive pages. */
250
251 /* linux/mm/vmscan.c */
252 extern unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
253                                         gfp_t gfp_mask, nodemask_t *mask);
254 extern unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *mem,
255                                                   gfp_t gfp_mask, bool noswap,
256                                                   unsigned int swappiness);
257 extern unsigned long mem_cgroup_shrink_node_zone(struct mem_cgroup *mem,
258                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
259                                                 unsigned int swappiness,
260                                                 struct zone *zone,
261                                                 unsigned long *nr_scanned);
262 extern int __isolate_lru_page(struct page *page, int mode, int file);
263 extern unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_pages);
264 extern int vm_swappiness;
265 extern int remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page);
266 extern long vm_total_pages;
267
268 #ifdef CONFIG_NUMA
269 extern int zone_reclaim_mode;
270 extern int sysctl_min_unmapped_ratio;
271 extern int sysctl_min_slab_ratio;
272 extern int zone_reclaim(struct zone *, gfp_t, unsigned int);
273 #else
274 #define zone_reclaim_mode 0
275 static inline int zone_reclaim(struct zone *z, gfp_t mask, unsigned int order)
276 {
277         return 0;
278 }
279 #endif
280
281 extern int page_evictable(struct page *page, struct vm_area_struct *vma);
282 extern void scan_mapping_unevictable_pages(struct address_space *);
283
284 extern unsigned long scan_unevictable_pages;
285 extern int scan_unevictable_handler(struct ctl_table *, int,
286                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
287 #ifdef CONFIG_NUMA
288 extern int scan_unevictable_register_node(struct node *node);
289 extern void scan_unevictable_unregister_node(struct node *node);
290 #else
291 static inline int scan_unevictable_register_node(struct node *node)
292 {
293         return 0;
294 }
295 static inline void scan_unevictable_unregister_node(struct node *node)
296 {
297 }
298 #endif
299
300 extern int kswapd_run(int nid);
301 extern void kswapd_stop(int nid);
302
303 #ifdef CONFIG_MMU
304 /* linux/mm/shmem.c */
305 extern int shmem_unuse(swp_entry_t entry, struct page *page);
306 #endif /* CONFIG_MMU */
307
308 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
309 extern void mem_cgroup_get_shmem_target(struct inode *inode, pgoff_t pgoff,
310                                         struct page **pagep, swp_entry_t *ent);
311 #endif
312
313 #ifdef CONFIG_SWAP
314 /* linux/mm/page_io.c */
315 extern int swap_readpage(struct page *);
316 extern int swap_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
317 extern void end_swap_bio_read(struct bio *bio, int err);
318
319 /* linux/mm/swap_state.c */
320 extern struct address_space swapper_space;
321 #define total_swapcache_pages  swapper_space.nrpages
322 extern void show_swap_cache_info(void);
323 extern int add_to_swap(struct page *);
324 extern int add_to_swap_cache(struct page *, swp_entry_t, gfp_t);
325 extern void __delete_from_swap_cache(struct page *);
326 extern void delete_from_swap_cache(struct page *);
327 extern void free_page_and_swap_cache(struct page *);
328 extern void free_pages_and_swap_cache(struct page **, int);
329 extern struct page *lookup_swap_cache(swp_entry_t);
330 extern struct page *read_swap_cache_async(swp_entry_t, gfp_t,
331                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr);
332 extern struct page *swapin_readahead(swp_entry_t, gfp_t,
333                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr);
334
335 /* linux/mm/swapfile.c */
336 extern long nr_swap_pages;
337 extern long total_swap_pages;
338 extern void si_swapinfo(struct sysinfo *);
339 extern swp_entry_t get_swap_page(void);
340 extern swp_entry_t get_swap_page_of_type(int);
341 extern int valid_swaphandles(swp_entry_t, unsigned long *);
342 extern int add_swap_count_continuation(swp_entry_t, gfp_t);
343 extern void swap_shmem_alloc(swp_entry_t);
344 extern int swap_duplicate(swp_entry_t);
345 extern int swapcache_prepare(swp_entry_t);
346 extern void swap_free(swp_entry_t);
347 extern void swapcache_free(swp_entry_t, struct page *page);
348 extern int free_swap_and_cache(swp_entry_t);
349 extern int swap_type_of(dev_t, sector_t, struct block_device **);
350 extern unsigned int count_swap_pages(int, int);
351 extern sector_t map_swap_page(struct page *, struct block_device **);
352 extern sector_t swapdev_block(int, pgoff_t);
353 extern int reuse_swap_page(struct page *);
354 extern int try_to_free_swap(struct page *);
355 struct backing_dev_info;
356
357 /* linux/mm/thrash.c */
358 extern struct mm_struct *swap_token_mm;
359 extern void grab_swap_token(struct mm_struct *);
360 extern void __put_swap_token(struct mm_struct *);
361
362 static inline int has_swap_token(struct mm_struct *mm)
363 {
364         return (mm == swap_token_mm);
365 }
366
367 static inline void put_swap_token(struct mm_struct *mm)
368 {
369         if (has_swap_token(mm))
370                 __put_swap_token(mm);
371 }
372
373 static inline void disable_swap_token(void)
374 {
375         put_swap_token(swap_token_mm);
376 }
377
378 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
379 extern void
380 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout);
381 extern int mem_cgroup_count_swap_user(swp_entry_t ent, struct page **pagep);
382 #else
383 static inline void
384 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
385 {
386 }
387 #endif
388 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
389 extern void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent);
390 #else
391 static inline void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
392 {
393 }
394 #endif
395
396 #else /* CONFIG_SWAP */
397
398 #define nr_swap_pages                           0L
399 #define total_swap_pages                        0L
400 #define total_swapcache_pages                   0UL
401
402 #define si_swapinfo(val) \
403         do { (val)->freeswap = (val)->totalswap = 0; } while (0)
404 /* only sparc can not include linux/pagemap.h in this file
405  * so leave page_cache_release and release_pages undeclared... */
406 #define free_page_and_swap_cache(page) \
407         page_cache_release(page)
408 #define free_pages_and_swap_cache(pages, nr) \
409         release_pages((pages), (nr), 0);
410
411 static inline void show_swap_cache_info(void)
412 {
413 }
414
415 #define free_swap_and_cache(swp)        is_migration_entry(swp)
416 #define swapcache_prepare(swp)          is_migration_entry(swp)
417
418 static inline int add_swap_count_continuation(swp_entry_t swp, gfp_t gfp_mask)
419 {
420         return 0;
421 }
422
423 static inline void swap_shmem_alloc(swp_entry_t swp)
424 {
425 }
426
427 static inline int swap_duplicate(swp_entry_t swp)
428 {
429         return 0;
430 }
431
432 static inline void swap_free(swp_entry_t swp)
433 {
434 }
435
436 static inline void swapcache_free(swp_entry_t swp, struct page *page)
437 {
438 }
439
440 static inline struct page *swapin_readahead(swp_entry_t swp, gfp_t gfp_mask,
441                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
442 {
443         return NULL;
444 }
445
446 static inline int swap_writepage(struct page *p, struct writeback_control *wbc)
447 {
448         return 0;
449 }
450
451 static inline struct page *lookup_swap_cache(swp_entry_t swp)
452 {
453         return NULL;
454 }
455
456 static inline int add_to_swap(struct page *page)
457 {
458         return 0;
459 }
460
461 static inline int add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry,
462                                                         gfp_t gfp_mask)
463 {
464         return -1;
465 }
466
467 static inline void __delete_from_swap_cache(struct page *page)
468 {
469 }
470
471 static inline void delete_from_swap_cache(struct page *page)
472 {
473 }
474
475 #define reuse_swap_page(page)   (page_mapcount(page) == 1)
476
477 static inline int try_to_free_swap(struct page *page)
478 {
479         return 0;
480 }
481
482 static inline swp_entry_t get_swap_page(void)
483 {
484         swp_entry_t entry;
485         entry.val = 0;
486         return entry;
487 }
488
489 /* linux/mm/thrash.c */
490 static inline void put_swap_token(struct mm_struct *mm)
491 {
492 }
493
494 static inline void grab_swap_token(struct mm_struct *mm)
495 {
496 }
497
498 static inline int has_swap_token(struct mm_struct *mm)
499 {
500         return 0;
501 }
502
503 static inline void disable_swap_token(void)
504 {
505 }
506
507 static inline void
508 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent)
509 {
510 }
511
512 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
513 static inline int
514 mem_cgroup_count_swap_user(swp_entry_t ent, struct page **pagep)
515 {
516         return 0;
517 }
518 #endif
519
520 #endif /* CONFIG_SWAP */
521 #endif /* __KERNEL__*/
522 #endif /* _LINUX_SWAP_H */