Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * linux/mm/swap_state.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994 Linus Torvalds
6 : : * Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
7 : : *
8 : : * Rewritten to use page cache, (C) 1998 Stephen Tweedie
9 : : */
10 : : #include <linux/mm.h>
11 : : #include <linux/gfp.h>
12 : : #include <linux/kernel_stat.h>
13 : : #include <linux/swap.h>
14 : : #include <linux/swapops.h>
15 : : #include <linux/init.h>
16 : : #include <linux/pagemap.h>
17 : : #include <linux/backing-dev.h>
18 : : #include <linux/blkdev.h>
19 : : #include <linux/pagevec.h>
20 : : #include <linux/migrate.h>
21 : : #include <linux/vmalloc.h>
22 : : #include <linux/swap_slots.h>
23 : : #include <linux/huge_mm.h>
24 : :
25 : : #include <asm/pgtable.h>
26 : :
27 : : /*
28 : : * swapper_space is a fiction, retained to simplify the path through
29 : : * vmscan's shrink_page_list.
30 : : */
31 : : static const struct address_space_operations swap_aops = {
32 : : .writepage = swap_writepage,
33 : : .set_page_dirty = swap_set_page_dirty,
34 : : #ifdef CONFIG_MIGRATION
35 : : .migratepage = migrate_page,
36 : : #endif
37 : : };
38 : :
39 : : struct address_space *swapper_spaces[MAX_SWAPFILES] __read_mostly;
40 : : static unsigned int nr_swapper_spaces[MAX_SWAPFILES] __read_mostly;
41 : : static bool enable_vma_readahead __read_mostly = true;
42 : :
43 : : #define SWAP_RA_WIN_SHIFT (PAGE_SHIFT / 2)
44 : : #define SWAP_RA_HITS_MASK ((1UL << SWAP_RA_WIN_SHIFT) - 1)
45 : : #define SWAP_RA_HITS_MAX SWAP_RA_HITS_MASK
46 : : #define SWAP_RA_WIN_MASK (~PAGE_MASK & ~SWAP_RA_HITS_MASK)
47 : :
48 : : #define SWAP_RA_HITS(v) ((v) & SWAP_RA_HITS_MASK)
49 : : #define SWAP_RA_WIN(v) (((v) & SWAP_RA_WIN_MASK) >> SWAP_RA_WIN_SHIFT)
50 : : #define SWAP_RA_ADDR(v) ((v) & PAGE_MASK)
51 : :
52 : : #define SWAP_RA_VAL(addr, win, hits) \
53 : : (((addr) & PAGE_MASK) | \
54 : : (((win) << SWAP_RA_WIN_SHIFT) & SWAP_RA_WIN_MASK) | \
55 : : ((hits) & SWAP_RA_HITS_MASK))
56 : :
57 : : /* Initial readahead hits is 4 to start up with a small window */
58 : : #define GET_SWAP_RA_VAL(vma) \
59 : : (atomic_long_read(&(vma)->swap_readahead_info) ? : 4)
60 : :
61 : : #define INC_CACHE_INFO(x) do { swap_cache_info.x++; } while (0)
62 : : #define ADD_CACHE_INFO(x, nr) do { swap_cache_info.x += (nr); } while (0)
63 : :
64 : : static struct {
65 : : unsigned long add_total;
66 : : unsigned long del_total;
67 : : unsigned long find_success;
68 : : unsigned long find_total;
69 : : } swap_cache_info;
70 : :
71 : 6 : unsigned long total_swapcache_pages(void)
72 : : {
73 : 6 : unsigned int i, j, nr;
74 : 6 : unsigned long ret = 0;
75 : 6 : struct address_space *spaces;
76 : 6 : struct swap_info_struct *si;
77 : :
78 [ + + ]: 186 : for (i = 0; i < MAX_SWAPFILES; i++) {
79 : 180 : swp_entry_t entry = swp_entry(i, 1);
80 : :
81 : : /* Avoid get_swap_device() to warn for bad swap entry */
82 [ + - ]: 180 : if (!swp_swap_info(entry))
83 : 180 : continue;
84 : : /* Prevent swapoff to free swapper_spaces */
85 : 0 : si = get_swap_device(entry);
86 [ # # ]: 0 : if (!si)
87 : 0 : continue;
88 : 0 : nr = nr_swapper_spaces[i];
89 : 0 : spaces = swapper_spaces[i];
90 [ # # ]: 0 : for (j = 0; j < nr; j++)
91 : 0 : ret += spaces[j].nrpages;
92 : 0 : put_swap_device(si);
93 : : }
94 : 6 : return ret;
95 : : }
96 : :
97 : : static atomic_t swapin_readahead_hits = ATOMIC_INIT(4);
98 : :
99 : 0 : void show_swap_cache_info(void)
100 : : {
101 : 0 : printk("%lu pages in swap cache\n", total_swapcache_pages());
102 : 0 : printk("Swap cache stats: add %lu, delete %lu, find %lu/%lu\n",
103 : : swap_cache_info.add_total, swap_cache_info.del_total,
104 : : swap_cache_info.find_success, swap_cache_info.find_total);
105 : 0 : printk("Free swap = %ldkB\n",
106 : : get_nr_swap_pages() << (PAGE_SHIFT - 10));
107 : 0 : printk("Total swap = %lukB\n", total_swap_pages << (PAGE_SHIFT - 10));
108 : 0 : }
109 : :
110 : : /*
111 : : * add_to_swap_cache resembles add_to_page_cache_locked on swapper_space,
112 : : * but sets SwapCache flag and private instead of mapping and index.
113 : : */
114 : 0 : int add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry, gfp_t gfp)
115 : : {
116 : 0 : struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
117 : 0 : pgoff_t idx = swp_offset(entry);
118 : 0 : XA_STATE_ORDER(xas, &address_space->i_pages, idx, compound_order(page));
119 : 0 : unsigned long i, nr = compound_nr(page);
120 : :
121 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
122 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(PageSwapCache(page), page);
123 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(!PageSwapBacked(page), page);
124 : :
125 : 0 : page_ref_add(page, nr);
126 [ # # ]: 0 : SetPageSwapCache(page);
127 : :
128 : 0 : do {
129 : 0 : xas_lock_irq(&xas);
130 : 0 : xas_create_range(&xas);
131 [ # # # # ]: 0 : if (xas_error(&xas))
132 : 0 : goto unlock;
133 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < nr; i++) {
134 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(xas.xa_index != idx + i, page);
135 : 0 : set_page_private(page + i, entry.val + i);
136 : 0 : xas_store(&xas, page);
137 : 0 : xas_next(&xas);
138 : : }
139 : 0 : address_space->nrpages += nr;
140 : 0 : __mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_FILE_PAGES, nr);
141 : 0 : ADD_CACHE_INFO(add_total, nr);
142 : 0 : unlock:
143 : 0 : xas_unlock_irq(&xas);
144 [ # # ]: 0 : } while (xas_nomem(&xas, gfp));
145 : :
146 [ # # # # ]: 0 : if (!xas_error(&xas))
147 : : return 0;
148 : :
149 [ # # ]: 0 : ClearPageSwapCache(page);
150 : 0 : page_ref_sub(page, nr);
151 [ # # ]: 0 : return xas_error(&xas);
152 : : }
153 : :
154 : : /*
155 : : * This must be called only on pages that have
156 : : * been verified to be in the swap cache.
157 : : */
158 : 0 : void __delete_from_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry)
159 : : {
160 : 0 : struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
161 : 0 : int i, nr = hpage_nr_pages(page);
162 : 0 : pgoff_t idx = swp_offset(entry);
163 : 0 : XA_STATE(xas, &address_space->i_pages, idx);
164 : :
165 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
166 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(!PageSwapCache(page), page);
167 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(PageWriteback(page), page);
168 : :
169 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < nr; i++) {
170 : 0 : void *entry = xas_store(&xas, NULL);
171 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(entry != page, entry);
172 : 0 : set_page_private(page + i, 0);
173 : 0 : xas_next(&xas);
174 : : }
175 [ # # ]: 0 : ClearPageSwapCache(page);
176 : 0 : address_space->nrpages -= nr;
177 : 0 : __mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_FILE_PAGES, -nr);
178 : 0 : ADD_CACHE_INFO(del_total, nr);
179 : 0 : }
180 : :
181 : : /**
182 : : * add_to_swap - allocate swap space for a page
183 : : * @page: page we want to move to swap
184 : : *
185 : : * Allocate swap space for the page and add the page to the
186 : : * swap cache. Caller needs to hold the page lock.
187 : : */
188 : 0 : int add_to_swap(struct page *page)
189 : : {
190 : 0 : swp_entry_t entry;
191 : 0 : int err;
192 : :
193 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
194 : 0 : VM_BUG_ON_PAGE(!PageUptodate(page), page);
195 : :
196 : 0 : entry = get_swap_page(page);
197 [ # # ]: 0 : if (!entry.val)
198 : : return 0;
199 : :
200 : : /*
201 : : * XArray node allocations from PF_MEMALLOC contexts could
202 : : * completely exhaust the page allocator. __GFP_NOMEMALLOC
203 : : * stops emergency reserves from being allocated.
204 : : *
205 : : * TODO: this could cause a theoretical memory reclaim
206 : : * deadlock in the swap out path.
207 : : */
208 : : /*
209 : : * Add it to the swap cache.
210 : : */
211 : 0 : err = add_to_swap_cache(page, entry,
212 : : __GFP_HIGH|__GFP_NOMEMALLOC|__GFP_NOWARN);
213 [ # # ]: 0 : if (err)
214 : : /*
215 : : * add_to_swap_cache() doesn't return -EEXIST, so we can safely
216 : : * clear SWAP_HAS_CACHE flag.
217 : : */
218 : 0 : goto fail;
219 : : /*
220 : : * Normally the page will be dirtied in unmap because its pte should be
221 : : * dirty. A special case is MADV_FREE page. The page'e pte could have
222 : : * dirty bit cleared but the page's SwapBacked bit is still set because
223 : : * clearing the dirty bit and SwapBacked bit has no lock protected. For
224 : : * such page, unmap will not set dirty bit for it, so page reclaim will
225 : : * not write the page out. This can cause data corruption when the page
226 : : * is swap in later. Always setting the dirty bit for the page solves
227 : : * the problem.
228 : : */
229 : 0 : set_page_dirty(page);
230 : :
231 : 0 : return 1;
232 : :
233 : : fail:
234 : 0 : put_swap_page(page, entry);
235 : 0 : return 0;
236 : : }
237 : :
238 : : /*
239 : : * This must be called only on pages that have
240 : : * been verified to be in the swap cache and locked.
241 : : * It will never put the page into the free list,
242 : : * the caller has a reference on the page.
243 : : */
244 : 0 : void delete_from_swap_cache(struct page *page)
245 : : {
246 : 0 : swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
247 : 0 : struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
248 : :
249 : 0 : xa_lock_irq(&address_space->i_pages);
250 : 0 : __delete_from_swap_cache(page, entry);
251 : 0 : xa_unlock_irq(&address_space->i_pages);
252 : :
253 : 0 : put_swap_page(page, entry);
254 : 0 : page_ref_sub(page, hpage_nr_pages(page));
255 : 0 : }
256 : :
257 : : /*
258 : : * If we are the only user, then try to free up the swap cache.
259 : : *
260 : : * Its ok to check for PageSwapCache without the page lock
261 : : * here because we are going to recheck again inside
262 : : * try_to_free_swap() _with_ the lock.
263 : : * - Marcelo
264 : : */
265 : 1936220 : static inline void free_swap_cache(struct page *page)
266 : : {
267 [ - + - - : 1936220 : if (PageSwapCache(page) && !page_mapped(page) && trylock_page(page)) {
- - ]
268 : 0 : try_to_free_swap(page);
269 : 0 : unlock_page(page);
270 : : }
271 : 1936220 : }
272 : :
273 : : /*
274 : : * Perform a free_page(), also freeing any swap cache associated with
275 : : * this page if it is the last user of the page.
276 : : */
277 : 0 : void free_page_and_swap_cache(struct page *page)
278 : : {
279 : 0 : free_swap_cache(page);
280 : 0 : if (!is_huge_zero_page(page))
281 : 0 : put_page(page);
282 : 0 : }
283 : :
284 : : /*
285 : : * Passed an array of pages, drop them all from swapcache and then release
286 : : * them. They are removed from the LRU and freed if this is their last use.
287 : : */
288 : 17376 : void free_pages_and_swap_cache(struct page **pages, int nr)
289 : : {
290 : 17376 : struct page **pagep = pages;
291 : 17376 : int i;
292 : :
293 : 17376 : lru_add_drain();
294 [ + + ]: 1970972 : for (i = 0; i < nr; i++)
295 : 1936220 : free_swap_cache(pagep[i]);
296 : 17376 : release_pages(pagep, nr);
297 : 17376 : }
298 : :
299 : 0 : static inline bool swap_use_vma_readahead(void)
300 : : {
301 [ # # # # ]: 0 : return READ_ONCE(enable_vma_readahead) && !atomic_read(&nr_rotate_swap);
302 : : }
303 : :
304 : : /*
305 : : * Lookup a swap entry in the swap cache. A found page will be returned
306 : : * unlocked and with its refcount incremented - we rely on the kernel
307 : : * lock getting page table operations atomic even if we drop the page
308 : : * lock before returning.
309 : : */
310 : 0 : struct page *lookup_swap_cache(swp_entry_t entry, struct vm_area_struct *vma,
311 : : unsigned long addr)
312 : : {
313 : 0 : struct page *page;
314 : 0 : struct swap_info_struct *si;
315 : :
316 : 0 : si = get_swap_device(entry);
317 [ # # ]: 0 : if (!si)
318 : : return NULL;
319 : 0 : page = find_get_page(swap_address_space(entry), swp_offset(entry));
320 : 0 : put_swap_device(si);
321 : :
322 : 0 : INC_CACHE_INFO(find_total);
323 [ # # ]: 0 : if (page) {
324 [ # # ]: 0 : bool vma_ra = swap_use_vma_readahead();
325 : 0 : bool readahead;
326 : :
327 : 0 : INC_CACHE_INFO(find_success);
328 : : /*
329 : : * At the moment, we don't support PG_readahead for anon THP
330 : : * so let's bail out rather than confusing the readahead stat.
331 : : */
332 : 0 : if (unlikely(PageTransCompound(page)))
333 : : return page;
334 : :
335 : 0 : readahead = TestClearPageReadahead(page);
336 [ # # ]: 0 : if (vma && vma_ra) {
337 : 0 : unsigned long ra_val;
338 : 0 : int win, hits;
339 : :
340 [ # # ]: 0 : ra_val = GET_SWAP_RA_VAL(vma);
341 : 0 : win = SWAP_RA_WIN(ra_val);
342 : 0 : hits = SWAP_RA_HITS(ra_val);
343 [ # # ]: 0 : if (readahead)
344 : 0 : hits = min_t(int, hits + 1, SWAP_RA_HITS_MAX);
345 : 0 : atomic_long_set(&vma->swap_readahead_info,
346 : 0 : SWAP_RA_VAL(addr, win, hits));
347 : : }
348 : :
349 [ # # ]: 0 : if (readahead) {
350 : 0 : count_vm_event(SWAP_RA_HIT);
351 [ # # ]: 0 : if (!vma || !vma_ra)
352 : 0 : atomic_inc(&swapin_readahead_hits);
353 : : }
354 : : }
355 : :
356 : : return page;
357 : : }
358 : :
359 : 0 : struct page *__read_swap_cache_async(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
360 : : struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
361 : : bool *new_page_allocated)
362 : : {
363 : 0 : struct page *found_page = NULL, *new_page = NULL;
364 : 0 : struct swap_info_struct *si;
365 : 0 : int err;
366 : 0 : *new_page_allocated = false;
367 : :
368 : 0 : do {
369 : : /*
370 : : * First check the swap cache. Since this is normally
371 : : * called after lookup_swap_cache() failed, re-calling
372 : : * that would confuse statistics.
373 : : */
374 : 0 : si = get_swap_device(entry);
375 [ # # ]: 0 : if (!si)
376 : : break;
377 : 0 : found_page = find_get_page(swap_address_space(entry),
378 : : swp_offset(entry));
379 : 0 : put_swap_device(si);
380 [ # # ]: 0 : if (found_page)
381 : : break;
382 : :
383 : : /*
384 : : * Just skip read ahead for unused swap slot.
385 : : * During swap_off when swap_slot_cache is disabled,
386 : : * we have to handle the race between putting
387 : : * swap entry in swap cache and marking swap slot
388 : : * as SWAP_HAS_CACHE. That's done in later part of code or
389 : : * else swap_off will be aborted if we return NULL.
390 : : */
391 [ # # # # ]: 0 : if (!__swp_swapcount(entry) && swap_slot_cache_enabled)
392 : : break;
393 : :
394 : : /*
395 : : * Get a new page to read into from swap.
396 : : */
397 [ # # ]: 0 : if (!new_page) {
398 : 0 : new_page = alloc_page_vma(gfp_mask, vma, addr);
399 [ # # ]: 0 : if (!new_page)
400 : : break; /* Out of memory */
401 : : }
402 : :
403 : : /*
404 : : * Swap entry may have been freed since our caller observed it.
405 : : */
406 : 0 : err = swapcache_prepare(entry);
407 [ # # ]: 0 : if (err == -EEXIST) {
408 : : /*
409 : : * We might race against get_swap_page() and stumble
410 : : * across a SWAP_HAS_CACHE swap_map entry whose page
411 : : * has not been brought into the swapcache yet.
412 : : */
413 : 0 : cond_resched();
414 : 0 : continue;
415 [ # # ]: 0 : } else if (err) /* swp entry is obsolete ? */
416 : : break;
417 : :
418 : : /* May fail (-ENOMEM) if XArray node allocation failed. */
419 [ # # ]: 0 : __SetPageLocked(new_page);
420 [ # # ]: 0 : __SetPageSwapBacked(new_page);
421 : 0 : err = add_to_swap_cache(new_page, entry, gfp_mask & GFP_KERNEL);
422 [ # # ]: 0 : if (likely(!err)) {
423 : : /* Initiate read into locked page */
424 [ # # ]: 0 : SetPageWorkingset(new_page);
425 : 0 : lru_cache_add_anon(new_page);
426 : 0 : *new_page_allocated = true;
427 : 0 : return new_page;
428 : : }
429 [ # # ]: 0 : __ClearPageLocked(new_page);
430 : : /*
431 : : * add_to_swap_cache() doesn't return -EEXIST, so we can safely
432 : : * clear SWAP_HAS_CACHE flag.
433 : : */
434 : 0 : put_swap_page(new_page, entry);
435 [ # # ]: 0 : } while (err != -ENOMEM);
436 : :
437 [ # # ]: 0 : if (new_page)
438 : 0 : put_page(new_page);
439 : : return found_page;
440 : : }
441 : :
442 : : /*
443 : : * Locate a page of swap in physical memory, reserving swap cache space
444 : : * and reading the disk if it is not already cached.
445 : : * A failure return means that either the page allocation failed or that
446 : : * the swap entry is no longer in use.
447 : : */
448 : 0 : struct page *read_swap_cache_async(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
449 : : struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, bool do_poll)
450 : : {
451 : 0 : bool page_was_allocated;
452 : 0 : struct page *retpage = __read_swap_cache_async(entry, gfp_mask,
453 : : vma, addr, &page_was_allocated);
454 : :
455 [ # # ]: 0 : if (page_was_allocated)
456 : 0 : swap_readpage(retpage, do_poll);
457 : :
458 : 0 : return retpage;
459 : : }
460 : :
461 : 0 : static unsigned int __swapin_nr_pages(unsigned long prev_offset,
462 : : unsigned long offset,
463 : : int hits,
464 : : int max_pages,
465 : : int prev_win)
466 : : {
467 : 0 : unsigned int pages, last_ra;
468 : :
469 : : /*
470 : : * This heuristic has been found to work well on both sequential and
471 : : * random loads, swapping to hard disk or to SSD: please don't ask
472 : : * what the "+ 2" means, it just happens to work well, that's all.
473 : : */
474 : 0 : pages = hits + 2;
475 : 0 : if (pages == 2) {
476 : : /*
477 : : * We can have no readahead hits to judge by: but must not get
478 : : * stuck here forever, so check for an adjacent offset instead
479 : : * (and don't even bother to check whether swap type is same).
480 : : */
481 [ # # # # : 0 : if (offset != prev_offset + 1 && offset != prev_offset - 1)
# # # # ]
482 : 0 : pages = 1;
483 : : } else {
484 : : unsigned int roundup = 4;
485 [ # # # # ]: 0 : while (roundup < pages)
486 : 0 : roundup <<= 1;
487 : : pages = roundup;
488 : : }
489 : :
490 : 0 : if (pages > max_pages)
491 : : pages = max_pages;
492 : :
493 : : /* Don't shrink readahead too fast */
494 : 0 : last_ra = prev_win / 2;
495 : 0 : if (pages < last_ra)
496 : : pages = last_ra;
497 : :
498 : 0 : return pages;
499 : : }
500 : :
501 : 0 : static unsigned long swapin_nr_pages(unsigned long offset)
502 : : {
503 : 0 : static unsigned long prev_offset;
504 : 0 : unsigned int hits, pages, max_pages;
505 : 0 : static atomic_t last_readahead_pages;
506 : :
507 [ # # ]: 0 : max_pages = 1 << READ_ONCE(page_cluster);
508 [ # # ]: 0 : if (max_pages <= 1)
509 : : return 1;
510 : :
511 : 0 : hits = atomic_xchg(&swapin_readahead_hits, 0);
512 [ # # ]: 0 : pages = __swapin_nr_pages(prev_offset, offset, hits, max_pages,
513 : : atomic_read(&last_readahead_pages));
514 [ # # ]: 0 : if (!hits)
515 : 0 : prev_offset = offset;
516 : 0 : atomic_set(&last_readahead_pages, pages);
517 : :
518 : 0 : return pages;
519 : : }
520 : :
521 : : /**
522 : : * swap_cluster_readahead - swap in pages in hope we need them soon
523 : : * @entry: swap entry of this memory
524 : : * @gfp_mask: memory allocation flags
525 : : * @vmf: fault information
526 : : *
527 : : * Returns the struct page for entry and addr, after queueing swapin.
528 : : *
529 : : * Primitive swap readahead code. We simply read an aligned block of
530 : : * (1 << page_cluster) entries in the swap area. This method is chosen
531 : : * because it doesn't cost us any seek time. We also make sure to queue
532 : : * the 'original' request together with the readahead ones...
533 : : *
534 : : * This has been extended to use the NUMA policies from the mm triggering
535 : : * the readahead.
536 : : *
537 : : * Caller must hold read mmap_sem if vmf->vma is not NULL.
538 : : */
539 : 0 : struct page *swap_cluster_readahead(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
540 : : struct vm_fault *vmf)
541 : : {
542 : 0 : struct page *page;
543 : 0 : unsigned long entry_offset = swp_offset(entry);
544 : 0 : unsigned long offset = entry_offset;
545 : 0 : unsigned long start_offset, end_offset;
546 : 0 : unsigned long mask;
547 : 0 : struct swap_info_struct *si = swp_swap_info(entry);
548 : 0 : struct blk_plug plug;
549 : 0 : bool do_poll = true, page_allocated;
550 : 0 : struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
551 : 0 : unsigned long addr = vmf->address;
552 : :
553 : 0 : mask = swapin_nr_pages(offset) - 1;
554 [ # # ]: 0 : if (!mask)
555 : 0 : goto skip;
556 : :
557 : : /* Test swap type to make sure the dereference is safe */
558 [ # # ]: 0 : if (likely(si->flags & (SWP_BLKDEV | SWP_FS))) {
559 : 0 : struct inode *inode = si->swap_file->f_mapping->host;
560 [ # # ]: 0 : if (inode_read_congested(inode))
561 : 0 : goto skip;
562 : : }
563 : :
564 : 0 : do_poll = false;
565 : : /* Read a page_cluster sized and aligned cluster around offset. */
566 : 0 : start_offset = offset & ~mask;
567 : 0 : end_offset = offset | mask;
568 : 0 : if (!start_offset) /* First page is swap header. */
569 : : start_offset++;
570 [ # # ]: 0 : if (end_offset >= si->max)
571 : 0 : end_offset = si->max - 1;
572 : :
573 : 0 : blk_start_plug(&plug);
574 [ # # ]: 0 : for (offset = start_offset; offset <= end_offset ; offset++) {
575 : : /* Ok, do the async read-ahead now */
576 : 0 : page = __read_swap_cache_async(
577 : : swp_entry(swp_type(entry), offset),
578 : : gfp_mask, vma, addr, &page_allocated);
579 [ # # ]: 0 : if (!page)
580 : 0 : continue;
581 [ # # ]: 0 : if (page_allocated) {
582 : 0 : swap_readpage(page, false);
583 [ # # ]: 0 : if (offset != entry_offset) {
584 : 0 : SetPageReadahead(page);
585 : 0 : count_vm_event(SWAP_RA);
586 : : }
587 : : }
588 : 0 : put_page(page);
589 : : }
590 : 0 : blk_finish_plug(&plug);
591 : :
592 : 0 : lru_add_drain(); /* Push any new pages onto the LRU now */
593 : 0 : skip:
594 : 0 : return read_swap_cache_async(entry, gfp_mask, vma, addr, do_poll);
595 : : }
596 : :
597 : 0 : int init_swap_address_space(unsigned int type, unsigned long nr_pages)
598 : : {
599 : 0 : struct address_space *spaces, *space;
600 : 0 : unsigned int i, nr;
601 : :
602 : 0 : nr = DIV_ROUND_UP(nr_pages, SWAP_ADDRESS_SPACE_PAGES);
603 : 0 : spaces = kvcalloc(nr, sizeof(struct address_space), GFP_KERNEL);
604 [ # # ]: 0 : if (!spaces)
605 : : return -ENOMEM;
606 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < nr; i++) {
607 : 0 : space = spaces + i;
608 : 0 : xa_init_flags(&space->i_pages, XA_FLAGS_LOCK_IRQ);
609 : 0 : atomic_set(&space->i_mmap_writable, 0);
610 : 0 : space->a_ops = &swap_aops;
611 : : /* swap cache doesn't use writeback related tags */
612 : 0 : mapping_set_no_writeback_tags(space);
613 : : }
614 : 0 : nr_swapper_spaces[type] = nr;
615 : 0 : swapper_spaces[type] = spaces;
616 : :
617 : 0 : return 0;
618 : : }
619 : :
620 : 0 : void exit_swap_address_space(unsigned int type)
621 : : {
622 : 0 : kvfree(swapper_spaces[type]);
623 : 0 : nr_swapper_spaces[type] = 0;
624 : 0 : swapper_spaces[type] = NULL;
625 : 0 : }
626 : :
627 : 0 : static inline void swap_ra_clamp_pfn(struct vm_area_struct *vma,
628 : : unsigned long faddr,
629 : : unsigned long lpfn,
630 : : unsigned long rpfn,
631 : : unsigned long *start,
632 : : unsigned long *end)
633 : : {
634 : 0 : *start = max3(lpfn, PFN_DOWN(vma->vm_start),
635 : : PFN_DOWN(faddr & PMD_MASK));
636 : 0 : *end = min3(rpfn, PFN_DOWN(vma->vm_end),
637 : : PFN_DOWN((faddr & PMD_MASK) + PMD_SIZE));
638 : 0 : }
639 : :
640 : 0 : static void swap_ra_info(struct vm_fault *vmf,
641 : : struct vma_swap_readahead *ra_info)
642 : : {
643 : 0 : struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
644 : 0 : unsigned long ra_val;
645 : 0 : swp_entry_t entry;
646 : 0 : unsigned long faddr, pfn, fpfn;
647 : 0 : unsigned long start, end;
648 : 0 : pte_t *pte, *orig_pte;
649 : 0 : unsigned int max_win, hits, prev_win, win, left;
650 : : #ifndef CONFIG_64BIT
651 : : pte_t *tpte;
652 : : #endif
653 : :
654 [ # # ]: 0 : max_win = 1 << min_t(unsigned int, READ_ONCE(page_cluster),
655 : : SWAP_RA_ORDER_CEILING);
656 [ # # ]: 0 : if (max_win == 1) {
657 : 0 : ra_info->win = 1;
658 : 0 : return;
659 : : }
660 : :
661 : 0 : faddr = vmf->address;
662 [ # # ]: 0 : orig_pte = pte = pte_offset_map(vmf->pmd, faddr);
663 [ # # ]: 0 : entry = pte_to_swp_entry(*pte);
664 [ # # ]: 0 : if ((unlikely(non_swap_entry(entry)))) {
665 : : pte_unmap(orig_pte);
666 : : return;
667 : : }
668 : :
669 : 0 : fpfn = PFN_DOWN(faddr);
670 [ # # ]: 0 : ra_val = GET_SWAP_RA_VAL(vma);
671 : 0 : pfn = PFN_DOWN(SWAP_RA_ADDR(ra_val));
672 : 0 : prev_win = SWAP_RA_WIN(ra_val);
673 : 0 : hits = SWAP_RA_HITS(ra_val);
674 [ # # ]: 0 : ra_info->win = win = __swapin_nr_pages(pfn, fpfn, hits,
675 : : max_win, prev_win);
676 : 0 : atomic_long_set(&vma->swap_readahead_info,
677 : 0 : SWAP_RA_VAL(faddr, win, 0));
678 : :
679 [ # # ]: 0 : if (win == 1) {
680 : : pte_unmap(orig_pte);
681 : : return;
682 : : }
683 : :
684 : : /* Copy the PTEs because the page table may be unmapped */
685 [ # # ]: 0 : if (fpfn == pfn + 1)
686 : 0 : swap_ra_clamp_pfn(vma, faddr, fpfn, fpfn + win, &start, &end);
687 [ # # ]: 0 : else if (pfn == fpfn + 1)
688 : 0 : swap_ra_clamp_pfn(vma, faddr, fpfn - win + 1, fpfn + 1,
689 : : &start, &end);
690 : : else {
691 : 0 : left = (win - 1) / 2;
692 : 0 : swap_ra_clamp_pfn(vma, faddr, fpfn - left, fpfn + win - left,
693 : : &start, &end);
694 : : }
695 : 0 : ra_info->nr_pte = end - start;
696 : 0 : ra_info->offset = fpfn - start;
697 : 0 : pte -= ra_info->offset;
698 : : #ifdef CONFIG_64BIT
699 : 0 : ra_info->ptes = pte;
700 : : #else
701 : : tpte = ra_info->ptes;
702 : : for (pfn = start; pfn != end; pfn++)
703 : : *tpte++ = *pte++;
704 : : #endif
705 : 0 : pte_unmap(orig_pte);
706 : : }
707 : :
708 : : /**
709 : : * swap_vma_readahead - swap in pages in hope we need them soon
710 : : * @entry: swap entry of this memory
711 : : * @gfp_mask: memory allocation flags
712 : : * @vmf: fault information
713 : : *
714 : : * Returns the struct page for entry and addr, after queueing swapin.
715 : : *
716 : : * Primitive swap readahead code. We simply read in a few pages whoes
717 : : * virtual addresses are around the fault address in the same vma.
718 : : *
719 : : * Caller must hold read mmap_sem if vmf->vma is not NULL.
720 : : *
721 : : */
722 : 0 : static struct page *swap_vma_readahead(swp_entry_t fentry, gfp_t gfp_mask,
723 : : struct vm_fault *vmf)
724 : : {
725 : 0 : struct blk_plug plug;
726 : 0 : struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
727 : 0 : struct page *page;
728 : 0 : pte_t *pte, pentry;
729 : 0 : swp_entry_t entry;
730 : 0 : unsigned int i;
731 : 0 : bool page_allocated;
732 : 0 : struct vma_swap_readahead ra_info = {0,};
733 : :
734 : 0 : swap_ra_info(vmf, &ra_info);
735 [ # # ]: 0 : if (ra_info.win == 1)
736 : 0 : goto skip;
737 : :
738 : 0 : blk_start_plug(&plug);
739 [ # # ]: 0 : for (i = 0, pte = ra_info.ptes; i < ra_info.nr_pte;
740 : 0 : i++, pte++) {
741 : 0 : pentry = *pte;
742 [ # # ]: 0 : if (pte_none(pentry))
743 : 0 : continue;
744 [ # # ]: 0 : if (pte_present(pentry))
745 : 0 : continue;
746 [ # # ]: 0 : entry = pte_to_swp_entry(pentry);
747 [ # # ]: 0 : if (unlikely(non_swap_entry(entry)))
748 : 0 : continue;
749 : 0 : page = __read_swap_cache_async(entry, gfp_mask, vma,
750 : : vmf->address, &page_allocated);
751 [ # # ]: 0 : if (!page)
752 : 0 : continue;
753 [ # # ]: 0 : if (page_allocated) {
754 : 0 : swap_readpage(page, false);
755 [ # # ]: 0 : if (i != ra_info.offset) {
756 : 0 : SetPageReadahead(page);
757 : 0 : count_vm_event(SWAP_RA);
758 : : }
759 : : }
760 : 0 : put_page(page);
761 : : }
762 : 0 : blk_finish_plug(&plug);
763 : 0 : lru_add_drain();
764 : 0 : skip:
765 : 0 : return read_swap_cache_async(fentry, gfp_mask, vma, vmf->address,
766 : 0 : ra_info.win == 1);
767 : : }
768 : :
769 : : /**
770 : : * swapin_readahead - swap in pages in hope we need them soon
771 : : * @entry: swap entry of this memory
772 : : * @gfp_mask: memory allocation flags
773 : : * @vmf: fault information
774 : : *
775 : : * Returns the struct page for entry and addr, after queueing swapin.
776 : : *
777 : : * It's a main entry function for swap readahead. By the configuration,
778 : : * it will read ahead blocks by cluster-based(ie, physical disk based)
779 : : * or vma-based(ie, virtual address based on faulty address) readahead.
780 : : */
781 : 0 : struct page *swapin_readahead(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
782 : : struct vm_fault *vmf)
783 : : {
784 [ # # ]: 0 : return swap_use_vma_readahead() ?
785 [ # # ]: 0 : swap_vma_readahead(entry, gfp_mask, vmf) :
786 : 0 : swap_cluster_readahead(entry, gfp_mask, vmf);
787 : : }
788 : :
789 : : #ifdef CONFIG_SYSFS
790 : 0 : static ssize_t vma_ra_enabled_show(struct kobject *kobj,
791 : : struct kobj_attribute *attr, char *buf)
792 : : {
793 [ # # ]: 0 : return sprintf(buf, "%s\n", enable_vma_readahead ? "true" : "false");
794 : : }
795 : 0 : static ssize_t vma_ra_enabled_store(struct kobject *kobj,
796 : : struct kobj_attribute *attr,
797 : : const char *buf, size_t count)
798 : : {
799 [ # # # # ]: 0 : if (!strncmp(buf, "true", 4) || !strncmp(buf, "1", 1))
800 : 0 : enable_vma_readahead = true;
801 [ # # # # ]: 0 : else if (!strncmp(buf, "false", 5) || !strncmp(buf, "0", 1))
802 : 0 : enable_vma_readahead = false;
803 : : else
804 : : return -EINVAL;
805 : :
806 : 0 : return count;
807 : : }
808 : : static struct kobj_attribute vma_ra_enabled_attr =
809 : : __ATTR(vma_ra_enabled, 0644, vma_ra_enabled_show,
810 : : vma_ra_enabled_store);
811 : :
812 : : static struct attribute *swap_attrs[] = {
813 : : &vma_ra_enabled_attr.attr,
814 : : NULL,
815 : : };
816 : :
817 : : static struct attribute_group swap_attr_group = {
818 : : .attrs = swap_attrs,
819 : : };
820 : :
821 : 3 : static int __init swap_init_sysfs(void)
822 : : {
823 : 3 : int err;
824 : 3 : struct kobject *swap_kobj;
825 : :
826 : 3 : swap_kobj = kobject_create_and_add("swap", mm_kobj);
827 [ - + ]: 3 : if (!swap_kobj) {
828 : 0 : pr_err("failed to create swap kobject\n");
829 : 0 : return -ENOMEM;
830 : : }
831 : 3 : err = sysfs_create_group(swap_kobj, &swap_attr_group);
832 [ - + ]: 3 : if (err) {
833 : 0 : pr_err("failed to register swap group\n");
834 : 0 : goto delete_obj;
835 : : }
836 : : return 0;
837 : :
838 : : delete_obj:
839 : 0 : kobject_put(swap_kobj);
840 : 0 : return err;
841 : : }
842 : : subsys_initcall(swap_init_sysfs);
843 : : #endif
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