Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/mm/swapfile.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994 Linus Torvalds
6 : : * Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
7 : : */
8 : :
9 : : #include <linux/mm.h>
10 : : #include <linux/sched/mm.h>
11 : : #include <linux/sched/task.h>
12 : : #include <linux/hugetlb.h>
13 : : #include <linux/mman.h>
14 : : #include <linux/slab.h>
15 : : #include <linux/kernel_stat.h>
16 : : #include <linux/swap.h>
17 : : #include <linux/vmalloc.h>
18 : : #include <linux/pagemap.h>
19 : : #include <linux/namei.h>
20 : : #include <linux/shmem_fs.h>
21 : : #include <linux/blkdev.h>
22 : : #include <linux/random.h>
23 : : #include <linux/writeback.h>
24 : : #include <linux/proc_fs.h>
25 : : #include <linux/seq_file.h>
26 : : #include <linux/init.h>
27 : : #include <linux/ksm.h>
28 : : #include <linux/rmap.h>
29 : : #include <linux/security.h>
30 : : #include <linux/backing-dev.h>
31 : : #include <linux/mutex.h>
32 : : #include <linux/capability.h>
33 : : #include <linux/syscalls.h>
34 : : #include <linux/memcontrol.h>
35 : : #include <linux/poll.h>
36 : : #include <linux/oom.h>
37 : : #include <linux/frontswap.h>
38 : : #include <linux/swapfile.h>
39 : : #include <linux/export.h>
40 : : #include <linux/swap_slots.h>
41 : : #include <linux/sort.h>
42 : :
43 : : #include <asm/pgtable.h>
44 : : #include <asm/tlbflush.h>
45 : : #include <linux/swapops.h>
46 : : #include <linux/swap_cgroup.h>
47 : :
48 : : static bool swap_count_continued(struct swap_info_struct *, pgoff_t,
49 : : unsigned char);
50 : : static void free_swap_count_continuations(struct swap_info_struct *);
51 : : static sector_t map_swap_entry(swp_entry_t, struct block_device**);
52 : :
53 : : DEFINE_SPINLOCK(swap_lock);
54 : : static unsigned int nr_swapfiles;
55 : : atomic_long_t nr_swap_pages;
56 : : /*
57 : : * Some modules use swappable objects and may try to swap them out under
58 : : * memory pressure (via the shrinker). Before doing so, they may wish to
59 : : * check to see if any swap space is available.
60 : : */
61 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_swap_pages);
62 : : /* protected with swap_lock. reading in vm_swap_full() doesn't need lock */
63 : : long total_swap_pages;
64 : : static int least_priority = -1;
65 : :
66 : : static const char Bad_file[] = "Bad swap file entry ";
67 : : static const char Unused_file[] = "Unused swap file entry ";
68 : : static const char Bad_offset[] = "Bad swap offset entry ";
69 : : static const char Unused_offset[] = "Unused swap offset entry ";
70 : :
71 : : /*
72 : : * all active swap_info_structs
73 : : * protected with swap_lock, and ordered by priority.
74 : : */
75 : : PLIST_HEAD(swap_active_head);
76 : :
77 : : /*
78 : : * all available (active, not full) swap_info_structs
79 : : * protected with swap_avail_lock, ordered by priority.
80 : : * This is used by get_swap_page() instead of swap_active_head
81 : : * because swap_active_head includes all swap_info_structs,
82 : : * but get_swap_page() doesn't need to look at full ones.
83 : : * This uses its own lock instead of swap_lock because when a
84 : : * swap_info_struct changes between not-full/full, it needs to
85 : : * add/remove itself to/from this list, but the swap_info_struct->lock
86 : : * is held and the locking order requires swap_lock to be taken
87 : : * before any swap_info_struct->lock.
88 : : */
89 : : static struct plist_head *swap_avail_heads;
90 : : static DEFINE_SPINLOCK(swap_avail_lock);
91 : :
92 : : struct swap_info_struct *swap_info[MAX_SWAPFILES];
93 : :
94 : : static DEFINE_MUTEX(swapon_mutex);
95 : :
96 : : static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(proc_poll_wait);
97 : : /* Activity counter to indicate that a swapon or swapoff has occurred */
98 : : static atomic_t proc_poll_event = ATOMIC_INIT(0);
99 : :
100 : : atomic_t nr_rotate_swap = ATOMIC_INIT(0);
101 : :
102 : : static struct swap_info_struct *swap_type_to_swap_info(int type)
103 : : {
104 : 3 : if (type >= READ_ONCE(nr_swapfiles))
105 : : return NULL;
106 : :
107 : 3 : smp_rmb(); /* Pairs with smp_wmb in alloc_swap_info. */
108 : 3 : return READ_ONCE(swap_info[type]);
109 : : }
110 : :
111 : : static inline unsigned char swap_count(unsigned char ent)
112 : : {
113 : 0 : return ent & ~SWAP_HAS_CACHE; /* may include COUNT_CONTINUED flag */
114 : : }
115 : :
116 : : /* Reclaim the swap entry anyway if possible */
117 : : #define TTRS_ANYWAY 0x1
118 : : /*
119 : : * Reclaim the swap entry if there are no more mappings of the
120 : : * corresponding page
121 : : */
122 : : #define TTRS_UNMAPPED 0x2
123 : : /* Reclaim the swap entry if swap is getting full*/
124 : : #define TTRS_FULL 0x4
125 : :
126 : : /* returns 1 if swap entry is freed */
127 : 0 : static int __try_to_reclaim_swap(struct swap_info_struct *si,
128 : : unsigned long offset, unsigned long flags)
129 : : {
130 : 0 : swp_entry_t entry = swp_entry(si->type, offset);
131 : : struct page *page;
132 : : int ret = 0;
133 : :
134 : 0 : page = find_get_page(swap_address_space(entry), offset);
135 : 0 : if (!page)
136 : : return 0;
137 : : /*
138 : : * When this function is called from scan_swap_map_slots() and it's
139 : : * called by vmscan.c at reclaiming pages. So, we hold a lock on a page,
140 : : * here. We have to use trylock for avoiding deadlock. This is a special
141 : : * case and you should use try_to_free_swap() with explicit lock_page()
142 : : * in usual operations.
143 : : */
144 : 0 : if (trylock_page(page)) {
145 : 0 : if ((flags & TTRS_ANYWAY) ||
146 : 0 : ((flags & TTRS_UNMAPPED) && !page_mapped(page)) ||
147 : 0 : ((flags & TTRS_FULL) && mem_cgroup_swap_full(page)))
148 : 0 : ret = try_to_free_swap(page);
149 : 0 : unlock_page(page);
150 : : }
151 : 0 : put_page(page);
152 : 0 : return ret;
153 : : }
154 : :
155 : : static inline struct swap_extent *first_se(struct swap_info_struct *sis)
156 : : {
157 : 0 : struct rb_node *rb = rb_first(&sis->swap_extent_root);
158 : : return rb_entry(rb, struct swap_extent, rb_node);
159 : : }
160 : :
161 : : static inline struct swap_extent *next_se(struct swap_extent *se)
162 : : {
163 : 0 : struct rb_node *rb = rb_next(&se->rb_node);
164 : 0 : return rb ? rb_entry(rb, struct swap_extent, rb_node) : NULL;
165 : : }
166 : :
167 : : /*
168 : : * swapon tell device that all the old swap contents can be discarded,
169 : : * to allow the swap device to optimize its wear-levelling.
170 : : */
171 : 0 : static int discard_swap(struct swap_info_struct *si)
172 : : {
173 : : struct swap_extent *se;
174 : : sector_t start_block;
175 : : sector_t nr_blocks;
176 : : int err = 0;
177 : :
178 : : /* Do not discard the swap header page! */
179 : : se = first_se(si);
180 : 0 : start_block = (se->start_block + 1) << (PAGE_SHIFT - 9);
181 : 0 : nr_blocks = ((sector_t)se->nr_pages - 1) << (PAGE_SHIFT - 9);
182 : 0 : if (nr_blocks) {
183 : 0 : err = blkdev_issue_discard(si->bdev, start_block,
184 : : nr_blocks, GFP_KERNEL, 0);
185 : 0 : if (err)
186 : : return err;
187 : 0 : cond_resched();
188 : : }
189 : :
190 : 0 : for (se = next_se(se); se; se = next_se(se)) {
191 : 0 : start_block = se->start_block << (PAGE_SHIFT - 9);
192 : 0 : nr_blocks = (sector_t)se->nr_pages << (PAGE_SHIFT - 9);
193 : :
194 : 0 : err = blkdev_issue_discard(si->bdev, start_block,
195 : : nr_blocks, GFP_KERNEL, 0);
196 : 0 : if (err)
197 : : break;
198 : :
199 : 0 : cond_resched();
200 : : }
201 : 0 : return err; /* That will often be -EOPNOTSUPP */
202 : : }
203 : :
204 : : static struct swap_extent *
205 : 0 : offset_to_swap_extent(struct swap_info_struct *sis, unsigned long offset)
206 : : {
207 : : struct swap_extent *se;
208 : : struct rb_node *rb;
209 : :
210 : 0 : rb = sis->swap_extent_root.rb_node;
211 : 0 : while (rb) {
212 : : se = rb_entry(rb, struct swap_extent, rb_node);
213 : 0 : if (offset < se->start_page)
214 : 0 : rb = rb->rb_left;
215 : 0 : else if (offset >= se->start_page + se->nr_pages)
216 : 0 : rb = rb->rb_right;
217 : : else
218 : 0 : return se;
219 : : }
220 : : /* It *must* be present */
221 : 0 : BUG();
222 : : }
223 : :
224 : : /*
225 : : * swap allocation tell device that a cluster of swap can now be discarded,
226 : : * to allow the swap device to optimize its wear-levelling.
227 : : */
228 : 0 : static void discard_swap_cluster(struct swap_info_struct *si,
229 : : pgoff_t start_page, pgoff_t nr_pages)
230 : : {
231 : 0 : struct swap_extent *se = offset_to_swap_extent(si, start_page);
232 : :
233 : 0 : while (nr_pages) {
234 : 0 : pgoff_t offset = start_page - se->start_page;
235 : 0 : sector_t start_block = se->start_block + offset;
236 : 0 : sector_t nr_blocks = se->nr_pages - offset;
237 : :
238 : 0 : if (nr_blocks > nr_pages)
239 : : nr_blocks = nr_pages;
240 : 0 : start_page += nr_blocks;
241 : 0 : nr_pages -= nr_blocks;
242 : :
243 : 0 : start_block <<= PAGE_SHIFT - 9;
244 : 0 : nr_blocks <<= PAGE_SHIFT - 9;
245 : 0 : if (blkdev_issue_discard(si->bdev, start_block,
246 : : nr_blocks, GFP_NOIO, 0))
247 : : break;
248 : :
249 : : se = next_se(se);
250 : : }
251 : 0 : }
252 : :
253 : : #ifdef CONFIG_THP_SWAP
254 : : #define SWAPFILE_CLUSTER HPAGE_PMD_NR
255 : :
256 : : #define swap_entry_size(size) (size)
257 : : #else
258 : : #define SWAPFILE_CLUSTER 256
259 : :
260 : : /*
261 : : * Define swap_entry_size() as constant to let compiler to optimize
262 : : * out some code if !CONFIG_THP_SWAP
263 : : */
264 : : #define swap_entry_size(size) 1
265 : : #endif
266 : : #define LATENCY_LIMIT 256
267 : :
268 : : static inline void cluster_set_flag(struct swap_cluster_info *info,
269 : : unsigned int flag)
270 : : {
271 : 3 : info->flags = flag;
272 : : }
273 : :
274 : : static inline unsigned int cluster_count(struct swap_cluster_info *info)
275 : : {
276 : 3 : return info->data;
277 : : }
278 : :
279 : : static inline void cluster_set_count(struct swap_cluster_info *info,
280 : : unsigned int c)
281 : : {
282 : 3 : info->data = c;
283 : : }
284 : :
285 : : static inline void cluster_set_count_flag(struct swap_cluster_info *info,
286 : : unsigned int c, unsigned int f)
287 : : {
288 : 0 : info->flags = f;
289 : 0 : info->data = c;
290 : : }
291 : :
292 : : static inline unsigned int cluster_next(struct swap_cluster_info *info)
293 : : {
294 : 3 : return info->data;
295 : : }
296 : :
297 : : static inline void cluster_set_next(struct swap_cluster_info *info,
298 : : unsigned int n)
299 : : {
300 : 3 : info->data = n;
301 : : }
302 : :
303 : : static inline void cluster_set_next_flag(struct swap_cluster_info *info,
304 : : unsigned int n, unsigned int f)
305 : : {
306 : 3 : info->flags = f;
307 : 3 : info->data = n;
308 : : }
309 : :
310 : : static inline bool cluster_is_free(struct swap_cluster_info *info)
311 : : {
312 : 3 : return info->flags & CLUSTER_FLAG_FREE;
313 : : }
314 : :
315 : : static inline bool cluster_is_null(struct swap_cluster_info *info)
316 : : {
317 : 3 : return info->flags & CLUSTER_FLAG_NEXT_NULL;
318 : : }
319 : :
320 : : static inline void cluster_set_null(struct swap_cluster_info *info)
321 : : {
322 : 3 : info->flags = CLUSTER_FLAG_NEXT_NULL;
323 : 3 : info->data = 0;
324 : : }
325 : :
326 : : static inline bool cluster_is_huge(struct swap_cluster_info *info)
327 : : {
328 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_THP_SWAP))
329 : : return info->flags & CLUSTER_FLAG_HUGE;
330 : : return false;
331 : : }
332 : :
333 : : static inline void cluster_clear_huge(struct swap_cluster_info *info)
334 : : {
335 : : info->flags &= ~CLUSTER_FLAG_HUGE;
336 : : }
337 : :
338 : : static inline struct swap_cluster_info *lock_cluster(struct swap_info_struct *si,
339 : : unsigned long offset)
340 : : {
341 : : struct swap_cluster_info *ci;
342 : :
343 : 0 : ci = si->cluster_info;
344 : 0 : if (ci) {
345 : 0 : ci += offset / SWAPFILE_CLUSTER;
346 : : spin_lock(&ci->lock);
347 : : }
348 : : return ci;
349 : : }
350 : :
351 : : static inline void unlock_cluster(struct swap_cluster_info *ci)
352 : : {
353 : 0 : if (ci)
354 : : spin_unlock(&ci->lock);
355 : : }
356 : :
357 : : /*
358 : : * Determine the locking method in use for this device. Return
359 : : * swap_cluster_info if SSD-style cluster-based locking is in place.
360 : : */
361 : 0 : static inline struct swap_cluster_info *lock_cluster_or_swap_info(
362 : : struct swap_info_struct *si, unsigned long offset)
363 : : {
364 : : struct swap_cluster_info *ci;
365 : :
366 : : /* Try to use fine-grained SSD-style locking if available: */
367 : : ci = lock_cluster(si, offset);
368 : : /* Otherwise, fall back to traditional, coarse locking: */
369 : 0 : if (!ci)
370 : : spin_lock(&si->lock);
371 : :
372 : 0 : return ci;
373 : : }
374 : :
375 : 0 : static inline void unlock_cluster_or_swap_info(struct swap_info_struct *si,
376 : : struct swap_cluster_info *ci)
377 : : {
378 : 0 : if (ci)
379 : : unlock_cluster(ci);
380 : : else
381 : : spin_unlock(&si->lock);
382 : 0 : }
383 : :
384 : : static inline bool cluster_list_empty(struct swap_cluster_list *list)
385 : : {
386 : : return cluster_is_null(&list->head);
387 : : }
388 : :
389 : : static inline unsigned int cluster_list_first(struct swap_cluster_list *list)
390 : : {
391 : : return cluster_next(&list->head);
392 : : }
393 : :
394 : : static void cluster_list_init(struct swap_cluster_list *list)
395 : : {
396 : : cluster_set_null(&list->head);
397 : : cluster_set_null(&list->tail);
398 : : }
399 : :
400 : 3 : static void cluster_list_add_tail(struct swap_cluster_list *list,
401 : : struct swap_cluster_info *ci,
402 : : unsigned int idx)
403 : : {
404 : 3 : if (cluster_list_empty(list)) {
405 : : cluster_set_next_flag(&list->head, idx, 0);
406 : : cluster_set_next_flag(&list->tail, idx, 0);
407 : : } else {
408 : : struct swap_cluster_info *ci_tail;
409 : : unsigned int tail = cluster_next(&list->tail);
410 : :
411 : : /*
412 : : * Nested cluster lock, but both cluster locks are
413 : : * only acquired when we held swap_info_struct->lock
414 : : */
415 : 3 : ci_tail = ci + tail;
416 : 3 : spin_lock_nested(&ci_tail->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
417 : : cluster_set_next(ci_tail, idx);
418 : : spin_unlock(&ci_tail->lock);
419 : : cluster_set_next_flag(&list->tail, idx, 0);
420 : : }
421 : 3 : }
422 : :
423 : : static unsigned int cluster_list_del_first(struct swap_cluster_list *list,
424 : : struct swap_cluster_info *ci)
425 : : {
426 : : unsigned int idx;
427 : :
428 : : idx = cluster_next(&list->head);
429 : 0 : if (cluster_next(&list->tail) == idx) {
430 : : cluster_set_null(&list->head);
431 : : cluster_set_null(&list->tail);
432 : : } else
433 : 0 : cluster_set_next_flag(&list->head,
434 : 0 : cluster_next(&ci[idx]), 0);
435 : :
436 : : return idx;
437 : : }
438 : :
439 : : /* Add a cluster to discard list and schedule it to do discard */
440 : 0 : static void swap_cluster_schedule_discard(struct swap_info_struct *si,
441 : : unsigned int idx)
442 : : {
443 : : /*
444 : : * If scan_swap_map() can't find a free cluster, it will check
445 : : * si->swap_map directly. To make sure the discarding cluster isn't
446 : : * taken by scan_swap_map(), mark the swap entries bad (occupied). It
447 : : * will be cleared after discard
448 : : */
449 : 0 : memset(si->swap_map + idx * SWAPFILE_CLUSTER,
450 : : SWAP_MAP_BAD, SWAPFILE_CLUSTER);
451 : :
452 : 0 : cluster_list_add_tail(&si->discard_clusters, si->cluster_info, idx);
453 : :
454 : 0 : schedule_work(&si->discard_work);
455 : 0 : }
456 : :
457 : : static void __free_cluster(struct swap_info_struct *si, unsigned long idx)
458 : : {
459 : 0 : struct swap_cluster_info *ci = si->cluster_info;
460 : :
461 : 0 : cluster_set_flag(ci + idx, CLUSTER_FLAG_FREE);
462 : 0 : cluster_list_add_tail(&si->free_clusters, ci, idx);
463 : : }
464 : :
465 : : /*
466 : : * Doing discard actually. After a cluster discard is finished, the cluster
467 : : * will be added to free cluster list. caller should hold si->lock.
468 : : */
469 : 0 : static void swap_do_scheduled_discard(struct swap_info_struct *si)
470 : : {
471 : : struct swap_cluster_info *info, *ci;
472 : : unsigned int idx;
473 : :
474 : 0 : info = si->cluster_info;
475 : :
476 : 0 : while (!cluster_list_empty(&si->discard_clusters)) {
477 : : idx = cluster_list_del_first(&si->discard_clusters, info);
478 : : spin_unlock(&si->lock);
479 : :
480 : 0 : discard_swap_cluster(si, idx * SWAPFILE_CLUSTER,
481 : : SWAPFILE_CLUSTER);
482 : :
483 : : spin_lock(&si->lock);
484 : : ci = lock_cluster(si, idx * SWAPFILE_CLUSTER);
485 : : __free_cluster(si, idx);
486 : 0 : memset(si->swap_map + idx * SWAPFILE_CLUSTER,
487 : : 0, SWAPFILE_CLUSTER);
488 : : unlock_cluster(ci);
489 : : }
490 : 0 : }
491 : :
492 : 0 : static void swap_discard_work(struct work_struct *work)
493 : : {
494 : : struct swap_info_struct *si;
495 : :
496 : 0 : si = container_of(work, struct swap_info_struct, discard_work);
497 : :
498 : : spin_lock(&si->lock);
499 : 0 : swap_do_scheduled_discard(si);
500 : : spin_unlock(&si->lock);
501 : 0 : }
502 : :
503 : : static void alloc_cluster(struct swap_info_struct *si, unsigned long idx)
504 : : {
505 : 0 : struct swap_cluster_info *ci = si->cluster_info;
506 : :
507 : : VM_BUG_ON(cluster_list_first(&si->free_clusters) != idx);
508 : : cluster_list_del_first(&si->free_clusters, ci);
509 : 0 : cluster_set_count_flag(ci + idx, 0, 0);
510 : : }
511 : :
512 : 0 : static void free_cluster(struct swap_info_struct *si, unsigned long idx)
513 : : {
514 : : struct swap_cluster_info *ci = si->cluster_info + idx;
515 : :
516 : : VM_BUG_ON(cluster_count(ci) != 0);
517 : : /*
518 : : * If the swap is discardable, prepare discard the cluster
519 : : * instead of free it immediately. The cluster will be freed
520 : : * after discard.
521 : : */
522 : 0 : if ((si->flags & (SWP_WRITEOK | SWP_PAGE_DISCARD)) ==
523 : : (SWP_WRITEOK | SWP_PAGE_DISCARD)) {
524 : 0 : swap_cluster_schedule_discard(si, idx);
525 : 0 : return;
526 : : }
527 : :
528 : : __free_cluster(si, idx);
529 : : }
530 : :
531 : : /*
532 : : * The cluster corresponding to page_nr will be used. The cluster will be
533 : : * removed from free cluster list and its usage counter will be increased.
534 : : */
535 : 3 : static void inc_cluster_info_page(struct swap_info_struct *p,
536 : : struct swap_cluster_info *cluster_info, unsigned long page_nr)
537 : : {
538 : 3 : unsigned long idx = page_nr / SWAPFILE_CLUSTER;
539 : :
540 : 3 : if (!cluster_info)
541 : 3 : return;
542 : 3 : if (cluster_is_free(&cluster_info[idx]))
543 : : alloc_cluster(p, idx);
544 : :
545 : : VM_BUG_ON(cluster_count(&cluster_info[idx]) >= SWAPFILE_CLUSTER);
546 : 3 : cluster_set_count(&cluster_info[idx],
547 : : cluster_count(&cluster_info[idx]) + 1);
548 : : }
549 : :
550 : : /*
551 : : * The cluster corresponding to page_nr decreases one usage. If the usage
552 : : * counter becomes 0, which means no page in the cluster is in using, we can
553 : : * optionally discard the cluster and add it to free cluster list.
554 : : */
555 : 0 : static void dec_cluster_info_page(struct swap_info_struct *p,
556 : : struct swap_cluster_info *cluster_info, unsigned long page_nr)
557 : : {
558 : 0 : unsigned long idx = page_nr / SWAPFILE_CLUSTER;
559 : :
560 : 0 : if (!cluster_info)
561 : 0 : return;
562 : :
563 : : VM_BUG_ON(cluster_count(&cluster_info[idx]) == 0);
564 : 0 : cluster_set_count(&cluster_info[idx],
565 : 0 : cluster_count(&cluster_info[idx]) - 1);
566 : :
567 : 0 : if (cluster_count(&cluster_info[idx]) == 0)
568 : 0 : free_cluster(p, idx);
569 : : }
570 : :
571 : : /*
572 : : * It's possible scan_swap_map() uses a free cluster in the middle of free
573 : : * cluster list. Avoiding such abuse to avoid list corruption.
574 : : */
575 : : static bool
576 : 0 : scan_swap_map_ssd_cluster_conflict(struct swap_info_struct *si,
577 : : unsigned long offset)
578 : : {
579 : : struct percpu_cluster *percpu_cluster;
580 : : bool conflict;
581 : :
582 : 0 : offset /= SWAPFILE_CLUSTER;
583 : 0 : conflict = !cluster_list_empty(&si->free_clusters) &&
584 : 0 : offset != cluster_list_first(&si->free_clusters) &&
585 : 0 : cluster_is_free(&si->cluster_info[offset]);
586 : :
587 : 0 : if (!conflict)
588 : : return false;
589 : :
590 : 0 : percpu_cluster = this_cpu_ptr(si->percpu_cluster);
591 : : cluster_set_null(&percpu_cluster->index);
592 : 0 : return true;
593 : : }
594 : :
595 : : /*
596 : : * Try to get a swap entry from current cpu's swap entry pool (a cluster). This
597 : : * might involve allocating a new cluster for current CPU too.
598 : : */
599 : 0 : static bool scan_swap_map_try_ssd_cluster(struct swap_info_struct *si,
600 : : unsigned long *offset, unsigned long *scan_base)
601 : : {
602 : : struct percpu_cluster *cluster;
603 : : struct swap_cluster_info *ci;
604 : : bool found_free;
605 : : unsigned long tmp, max;
606 : :
607 : : new_cluster:
608 : 0 : cluster = this_cpu_ptr(si->percpu_cluster);
609 : 0 : if (cluster_is_null(&cluster->index)) {
610 : 0 : if (!cluster_list_empty(&si->free_clusters)) {
611 : 0 : cluster->index = si->free_clusters.head;
612 : 0 : cluster->next = cluster_next(&cluster->index) *
613 : : SWAPFILE_CLUSTER;
614 : 0 : } else if (!cluster_list_empty(&si->discard_clusters)) {
615 : : /*
616 : : * we don't have free cluster but have some clusters in
617 : : * discarding, do discard now and reclaim them
618 : : */
619 : 0 : swap_do_scheduled_discard(si);
620 : 0 : *scan_base = *offset = si->cluster_next;
621 : 0 : goto new_cluster;
622 : : } else
623 : : return false;
624 : : }
625 : :
626 : : found_free = false;
627 : :
628 : : /*
629 : : * Other CPUs can use our cluster if they can't find a free cluster,
630 : : * check if there is still free entry in the cluster
631 : : */
632 : 0 : tmp = cluster->next;
633 : 0 : max = min_t(unsigned long, si->max,
634 : : (cluster_next(&cluster->index) + 1) * SWAPFILE_CLUSTER);
635 : 0 : if (tmp >= max) {
636 : : cluster_set_null(&cluster->index);
637 : : goto new_cluster;
638 : : }
639 : : ci = lock_cluster(si, tmp);
640 : 0 : while (tmp < max) {
641 : 0 : if (!si->swap_map[tmp]) {
642 : : found_free = true;
643 : : break;
644 : : }
645 : 0 : tmp++;
646 : : }
647 : : unlock_cluster(ci);
648 : 0 : if (!found_free) {
649 : : cluster_set_null(&cluster->index);
650 : : goto new_cluster;
651 : : }
652 : 0 : cluster->next = tmp + 1;
653 : 0 : *offset = tmp;
654 : 0 : *scan_base = tmp;
655 : 0 : return found_free;
656 : : }
657 : :
658 : 0 : static void __del_from_avail_list(struct swap_info_struct *p)
659 : : {
660 : : int nid;
661 : :
662 : 0 : for_each_node(nid)
663 : 0 : plist_del(&p->avail_lists[nid], &swap_avail_heads[nid]);
664 : 0 : }
665 : :
666 : 0 : static void del_from_avail_list(struct swap_info_struct *p)
667 : : {
668 : : spin_lock(&swap_avail_lock);
669 : 0 : __del_from_avail_list(p);
670 : : spin_unlock(&swap_avail_lock);
671 : 0 : }
672 : :
673 : 0 : static void swap_range_alloc(struct swap_info_struct *si, unsigned long offset,
674 : : unsigned int nr_entries)
675 : : {
676 : 0 : unsigned int end = offset + nr_entries - 1;
677 : :
678 : 0 : if (offset == si->lowest_bit)
679 : 0 : si->lowest_bit += nr_entries;
680 : 0 : if (end == si->highest_bit)
681 : 0 : si->highest_bit -= nr_entries;
682 : 0 : si->inuse_pages += nr_entries;
683 : 0 : if (si->inuse_pages == si->pages) {
684 : 0 : si->lowest_bit = si->max;
685 : 0 : si->highest_bit = 0;
686 : 0 : del_from_avail_list(si);
687 : : }
688 : 0 : }
689 : :
690 : 3 : static void add_to_avail_list(struct swap_info_struct *p)
691 : : {
692 : : int nid;
693 : :
694 : : spin_lock(&swap_avail_lock);
695 : 3 : for_each_node(nid) {
696 : 3 : WARN_ON(!plist_node_empty(&p->avail_lists[nid]));
697 : 3 : plist_add(&p->avail_lists[nid], &swap_avail_heads[nid]);
698 : : }
699 : : spin_unlock(&swap_avail_lock);
700 : 3 : }
701 : :
702 : 0 : static void swap_range_free(struct swap_info_struct *si, unsigned long offset,
703 : : unsigned int nr_entries)
704 : : {
705 : 0 : unsigned long end = offset + nr_entries - 1;
706 : : void (*swap_slot_free_notify)(struct block_device *, unsigned long);
707 : :
708 : 0 : if (offset < si->lowest_bit)
709 : 0 : si->lowest_bit = offset;
710 : 0 : if (end > si->highest_bit) {
711 : : bool was_full = !si->highest_bit;
712 : :
713 : 0 : si->highest_bit = end;
714 : 0 : if (was_full && (si->flags & SWP_WRITEOK))
715 : 0 : add_to_avail_list(si);
716 : : }
717 : 0 : atomic_long_add(nr_entries, &nr_swap_pages);
718 : 0 : si->inuse_pages -= nr_entries;
719 : 0 : if (si->flags & SWP_BLKDEV)
720 : 0 : swap_slot_free_notify =
721 : 0 : si->bdev->bd_disk->fops->swap_slot_free_notify;
722 : : else
723 : : swap_slot_free_notify = NULL;
724 : 0 : while (offset <= end) {
725 : 0 : frontswap_invalidate_page(si->type, offset);
726 : 0 : if (swap_slot_free_notify)
727 : 0 : swap_slot_free_notify(si->bdev, offset);
728 : 0 : offset++;
729 : : }
730 : 0 : }
731 : :
732 : 0 : static int scan_swap_map_slots(struct swap_info_struct *si,
733 : : unsigned char usage, int nr,
734 : : swp_entry_t slots[])
735 : : {
736 : : struct swap_cluster_info *ci;
737 : : unsigned long offset;
738 : : unsigned long scan_base;
739 : : unsigned long last_in_cluster = 0;
740 : : int latency_ration = LATENCY_LIMIT;
741 : : int n_ret = 0;
742 : :
743 : 0 : if (nr > SWAP_BATCH)
744 : : nr = SWAP_BATCH;
745 : :
746 : : /*
747 : : * We try to cluster swap pages by allocating them sequentially
748 : : * in swap. Once we've allocated SWAPFILE_CLUSTER pages this
749 : : * way, however, we resort to first-free allocation, starting
750 : : * a new cluster. This prevents us from scattering swap pages
751 : : * all over the entire swap partition, so that we reduce
752 : : * overall disk seek times between swap pages. -- sct
753 : : * But we do now try to find an empty cluster. -Andrea
754 : : * And we let swap pages go all over an SSD partition. Hugh
755 : : */
756 : :
757 : 0 : si->flags += SWP_SCANNING;
758 : 0 : scan_base = offset = si->cluster_next;
759 : :
760 : : /* SSD algorithm */
761 : 0 : if (si->cluster_info) {
762 : 0 : if (scan_swap_map_try_ssd_cluster(si, &offset, &scan_base))
763 : : goto checks;
764 : : else
765 : : goto scan;
766 : : }
767 : :
768 : 0 : if (unlikely(!si->cluster_nr--)) {
769 : 0 : if (si->pages - si->inuse_pages < SWAPFILE_CLUSTER) {
770 : 0 : si->cluster_nr = SWAPFILE_CLUSTER - 1;
771 : 0 : goto checks;
772 : : }
773 : :
774 : : spin_unlock(&si->lock);
775 : :
776 : : /*
777 : : * If seek is expensive, start searching for new cluster from
778 : : * start of partition, to minimize the span of allocated swap.
779 : : * If seek is cheap, that is the SWP_SOLIDSTATE si->cluster_info
780 : : * case, just handled by scan_swap_map_try_ssd_cluster() above.
781 : : */
782 : 0 : scan_base = offset = si->lowest_bit;
783 : 0 : last_in_cluster = offset + SWAPFILE_CLUSTER - 1;
784 : :
785 : : /* Locate the first empty (unaligned) cluster */
786 : 0 : for (; last_in_cluster <= si->highest_bit; offset++) {
787 : 0 : if (si->swap_map[offset])
788 : 0 : last_in_cluster = offset + SWAPFILE_CLUSTER;
789 : 0 : else if (offset == last_in_cluster) {
790 : : spin_lock(&si->lock);
791 : 0 : offset -= SWAPFILE_CLUSTER - 1;
792 : 0 : si->cluster_next = offset;
793 : 0 : si->cluster_nr = SWAPFILE_CLUSTER - 1;
794 : 0 : goto checks;
795 : : }
796 : 0 : if (unlikely(--latency_ration < 0)) {
797 : 0 : cond_resched();
798 : : latency_ration = LATENCY_LIMIT;
799 : : }
800 : : }
801 : :
802 : 0 : offset = scan_base;
803 : : spin_lock(&si->lock);
804 : 0 : si->cluster_nr = SWAPFILE_CLUSTER - 1;
805 : : }
806 : :
807 : : checks:
808 : 0 : if (si->cluster_info) {
809 : 0 : while (scan_swap_map_ssd_cluster_conflict(si, offset)) {
810 : : /* take a break if we already got some slots */
811 : 0 : if (n_ret)
812 : : goto done;
813 : 0 : if (!scan_swap_map_try_ssd_cluster(si, &offset,
814 : : &scan_base))
815 : : goto scan;
816 : : }
817 : : }
818 : 0 : if (!(si->flags & SWP_WRITEOK))
819 : : goto no_page;
820 : 0 : if (!si->highest_bit)
821 : : goto no_page;
822 : 0 : if (offset > si->highest_bit)
823 : 0 : scan_base = offset = si->lowest_bit;
824 : :
825 : 0 : ci = lock_cluster(si, offset);
826 : : /* reuse swap entry of cache-only swap if not busy. */
827 : 0 : if (vm_swap_full() && si->swap_map[offset] == SWAP_HAS_CACHE) {
828 : : int swap_was_freed;
829 : : unlock_cluster(ci);
830 : : spin_unlock(&si->lock);
831 : 0 : swap_was_freed = __try_to_reclaim_swap(si, offset, TTRS_ANYWAY);
832 : : spin_lock(&si->lock);
833 : : /* entry was freed successfully, try to use this again */
834 : 0 : if (swap_was_freed)
835 : : goto checks;
836 : : goto scan; /* check next one */
837 : : }
838 : :
839 : 0 : if (si->swap_map[offset]) {
840 : : unlock_cluster(ci);
841 : 0 : if (!n_ret)
842 : : goto scan;
843 : : else
844 : : goto done;
845 : : }
846 : 0 : si->swap_map[offset] = usage;
847 : 0 : inc_cluster_info_page(si, si->cluster_info, offset);
848 : : unlock_cluster(ci);
849 : :
850 : 0 : swap_range_alloc(si, offset, 1);
851 : 0 : si->cluster_next = offset + 1;
852 : 0 : slots[n_ret++] = swp_entry(si->type, offset);
853 : :
854 : : /* got enough slots or reach max slots? */
855 : 0 : if ((n_ret == nr) || (offset >= si->highest_bit))
856 : : goto done;
857 : :
858 : : /* search for next available slot */
859 : :
860 : : /* time to take a break? */
861 : 0 : if (unlikely(--latency_ration < 0)) {
862 : 0 : if (n_ret)
863 : : goto done;
864 : : spin_unlock(&si->lock);
865 : 0 : cond_resched();
866 : : spin_lock(&si->lock);
867 : : latency_ration = LATENCY_LIMIT;
868 : : }
869 : :
870 : : /* try to get more slots in cluster */
871 : 0 : if (si->cluster_info) {
872 : 0 : if (scan_swap_map_try_ssd_cluster(si, &offset, &scan_base))
873 : : goto checks;
874 : : else
875 : : goto done;
876 : : }
877 : : /* non-ssd case */
878 : 0 : ++offset;
879 : :
880 : : /* non-ssd case, still more slots in cluster? */
881 : 0 : if (si->cluster_nr && !si->swap_map[offset]) {
882 : 0 : --si->cluster_nr;
883 : 0 : goto checks;
884 : : }
885 : :
886 : : done:
887 : 0 : si->flags -= SWP_SCANNING;
888 : 0 : return n_ret;
889 : :
890 : : scan:
891 : : spin_unlock(&si->lock);
892 : 0 : while (++offset <= si->highest_bit) {
893 : 0 : if (!si->swap_map[offset]) {
894 : : spin_lock(&si->lock);
895 : : goto checks;
896 : : }
897 : 0 : if (vm_swap_full() && si->swap_map[offset] == SWAP_HAS_CACHE) {
898 : : spin_lock(&si->lock);
899 : : goto checks;
900 : : }
901 : 0 : if (unlikely(--latency_ration < 0)) {
902 : 0 : cond_resched();
903 : : latency_ration = LATENCY_LIMIT;
904 : : }
905 : : }
906 : 0 : offset = si->lowest_bit;
907 : 0 : while (offset < scan_base) {
908 : 0 : if (!si->swap_map[offset]) {
909 : : spin_lock(&si->lock);
910 : : goto checks;
911 : : }
912 : 0 : if (vm_swap_full() && si->swap_map[offset] == SWAP_HAS_CACHE) {
913 : : spin_lock(&si->lock);
914 : : goto checks;
915 : : }
916 : 0 : if (unlikely(--latency_ration < 0)) {
917 : 0 : cond_resched();
918 : : latency_ration = LATENCY_LIMIT;
919 : : }
920 : 0 : offset++;
921 : : }
922 : : spin_lock(&si->lock);
923 : :
924 : : no_page:
925 : 0 : si->flags -= SWP_SCANNING;
926 : 0 : return n_ret;
927 : : }
928 : :
929 : : static int swap_alloc_cluster(struct swap_info_struct *si, swp_entry_t *slot)
930 : : {
931 : : unsigned long idx;
932 : : struct swap_cluster_info *ci;
933 : : unsigned long offset, i;
934 : : unsigned char *map;
935 : :
936 : : /*
937 : : * Should not even be attempting cluster allocations when huge
938 : : * page swap is disabled. Warn and fail the allocation.
939 : : */
940 : : if (!IS_ENABLED(CONFIG_THP_SWAP)) {
941 : : VM_WARN_ON_ONCE(1);
942 : : return 0;
943 : : }
944 : :
945 : : if (cluster_list_empty(&si->free_clusters))
946 : : return 0;
947 : :
948 : : idx = cluster_list_first(&si->free_clusters);
949 : : offset = idx * SWAPFILE_CLUSTER;
950 : : ci = lock_cluster(si, offset);
951 : : alloc_cluster(si, idx);
952 : : cluster_set_count_flag(ci, SWAPFILE_CLUSTER, CLUSTER_FLAG_HUGE);
953 : :
954 : : map = si->swap_map + offset;
955 : : for (i = 0; i < SWAPFILE_CLUSTER; i++)
956 : : map[i] = SWAP_HAS_CACHE;
957 : : unlock_cluster(ci);
958 : : swap_range_alloc(si, offset, SWAPFILE_CLUSTER);
959 : : *slot = swp_entry(si->type, offset);
960 : :
961 : : return 1;
962 : : }
963 : :
964 : : static void swap_free_cluster(struct swap_info_struct *si, unsigned long idx)
965 : : {
966 : : unsigned long offset = idx * SWAPFILE_CLUSTER;
967 : : struct swap_cluster_info *ci;
968 : :
969 : : ci = lock_cluster(si, offset);
970 : : memset(si->swap_map + offset, 0, SWAPFILE_CLUSTER);
971 : : cluster_set_count_flag(ci, 0, 0);
972 : : free_cluster(si, idx);
973 : : unlock_cluster(ci);
974 : : swap_range_free(si, offset, SWAPFILE_CLUSTER);
975 : : }
976 : :
977 : 0 : static unsigned long scan_swap_map(struct swap_info_struct *si,
978 : : unsigned char usage)
979 : : {
980 : : swp_entry_t entry;
981 : : int n_ret;
982 : :
983 : 0 : n_ret = scan_swap_map_slots(si, usage, 1, &entry);
984 : :
985 : 0 : if (n_ret)
986 : 0 : return swp_offset(entry);
987 : : else
988 : : return 0;
989 : :
990 : : }
991 : :
992 : 0 : int get_swap_pages(int n_goal, swp_entry_t swp_entries[], int entry_size)
993 : : {
994 : : unsigned long size = swap_entry_size(entry_size);
995 : : struct swap_info_struct *si, *next;
996 : : long avail_pgs;
997 : : int n_ret = 0;
998 : : int node;
999 : :
1000 : : /* Only single cluster request supported */
1001 : : WARN_ON_ONCE(n_goal > 1 && size == SWAPFILE_CLUSTER);
1002 : :
1003 : : avail_pgs = atomic_long_read(&nr_swap_pages) / size;
1004 : 0 : if (avail_pgs <= 0)
1005 : : goto noswap;
1006 : :
1007 : 0 : if (n_goal > SWAP_BATCH)
1008 : : n_goal = SWAP_BATCH;
1009 : :
1010 : 0 : if (n_goal > avail_pgs)
1011 : : n_goal = avail_pgs;
1012 : :
1013 : : atomic_long_sub(n_goal * size, &nr_swap_pages);
1014 : :
1015 : : spin_lock(&swap_avail_lock);
1016 : :
1017 : : start_over:
1018 : : node = numa_node_id();
1019 : 0 : plist_for_each_entry_safe(si, next, &swap_avail_heads[node], avail_lists[node]) {
1020 : : /* requeue si to after same-priority siblings */
1021 : 0 : plist_requeue(&si->avail_lists[node], &swap_avail_heads[node]);
1022 : : spin_unlock(&swap_avail_lock);
1023 : : spin_lock(&si->lock);
1024 : 0 : if (!si->highest_bit || !(si->flags & SWP_WRITEOK)) {
1025 : : spin_lock(&swap_avail_lock);
1026 : 0 : if (plist_node_empty(&si->avail_lists[node])) {
1027 : : spin_unlock(&si->lock);
1028 : : goto nextsi;
1029 : : }
1030 : 0 : WARN(!si->highest_bit,
1031 : : "swap_info %d in list but !highest_bit\n",
1032 : : si->type);
1033 : 0 : WARN(!(si->flags & SWP_WRITEOK),
1034 : : "swap_info %d in list but !SWP_WRITEOK\n",
1035 : : si->type);
1036 : 0 : __del_from_avail_list(si);
1037 : : spin_unlock(&si->lock);
1038 : : goto nextsi;
1039 : : }
1040 : : if (size == SWAPFILE_CLUSTER) {
1041 : : if (!(si->flags & SWP_FS))
1042 : : n_ret = swap_alloc_cluster(si, swp_entries);
1043 : : } else
1044 : 0 : n_ret = scan_swap_map_slots(si, SWAP_HAS_CACHE,
1045 : : n_goal, swp_entries);
1046 : : spin_unlock(&si->lock);
1047 : 0 : if (n_ret || size == SWAPFILE_CLUSTER)
1048 : : goto check_out;
1049 : : pr_debug("scan_swap_map of si %d failed to find offset\n",
1050 : : si->type);
1051 : :
1052 : : spin_lock(&swap_avail_lock);
1053 : : nextsi:
1054 : : /*
1055 : : * if we got here, it's likely that si was almost full before,
1056 : : * and since scan_swap_map() can drop the si->lock, multiple
1057 : : * callers probably all tried to get a page from the same si
1058 : : * and it filled up before we could get one; or, the si filled
1059 : : * up between us dropping swap_avail_lock and taking si->lock.
1060 : : * Since we dropped the swap_avail_lock, the swap_avail_head
1061 : : * list may have been modified; so if next is still in the
1062 : : * swap_avail_head list then try it, otherwise start over
1063 : : * if we have not gotten any slots.
1064 : : */
1065 : 0 : if (plist_node_empty(&next->avail_lists[node]))
1066 : : goto start_over;
1067 : : }
1068 : :
1069 : : spin_unlock(&swap_avail_lock);
1070 : :
1071 : : check_out:
1072 : 0 : if (n_ret < n_goal)
1073 : 0 : atomic_long_add((long)(n_goal - n_ret) * size,
1074 : : &nr_swap_pages);
1075 : : noswap:
1076 : 0 : return n_ret;
1077 : : }
1078 : :
1079 : : /* The only caller of this function is now suspend routine */
1080 : 0 : swp_entry_t get_swap_page_of_type(int type)
1081 : : {
1082 : : struct swap_info_struct *si = swap_type_to_swap_info(type);
1083 : : pgoff_t offset;
1084 : :
1085 : 0 : if (!si)
1086 : : goto fail;
1087 : :
1088 : : spin_lock(&si->lock);
1089 : 0 : if (si->flags & SWP_WRITEOK) {
1090 : : atomic_long_dec(&nr_swap_pages);
1091 : : /* This is called for allocating swap entry, not cache */
1092 : 0 : offset = scan_swap_map(si, 1);
1093 : 0 : if (offset) {
1094 : : spin_unlock(&si->lock);
1095 : : return swp_entry(type, offset);
1096 : : }
1097 : : atomic_long_inc(&nr_swap_pages);
1098 : : }
1099 : : spin_unlock(&si->lock);
1100 : : fail:
1101 : 0 : return (swp_entry_t) {0};
1102 : : }
1103 : :
1104 : 0 : static struct swap_info_struct *__swap_info_get(swp_entry_t entry)
1105 : : {
1106 : : struct swap_info_struct *p;
1107 : : unsigned long offset;
1108 : :
1109 : 0 : if (!entry.val)
1110 : : goto out;
1111 : : p = swp_swap_info(entry);
1112 : 0 : if (!p)
1113 : : goto bad_nofile;
1114 : 0 : if (!(p->flags & SWP_USED))
1115 : : goto bad_device;
1116 : : offset = swp_offset(entry);
1117 : 0 : if (offset >= p->max)
1118 : : goto bad_offset;
1119 : : return p;
1120 : :
1121 : : bad_offset:
1122 : 0 : pr_err("swap_info_get: %s%08lx\n", Bad_offset, entry.val);
1123 : 0 : goto out;
1124 : : bad_device:
1125 : 0 : pr_err("swap_info_get: %s%08lx\n", Unused_file, entry.val);
1126 : 0 : goto out;
1127 : : bad_nofile:
1128 : 0 : pr_err("swap_info_get: %s%08lx\n", Bad_file, entry.val);
1129 : : out:
1130 : : return NULL;
1131 : : }
1132 : :
1133 : 0 : static struct swap_info_struct *_swap_info_get(swp_entry_t entry)
1134 : : {
1135 : : struct swap_info_struct *p;
1136 : :
1137 : 0 : p = __swap_info_get(entry);
1138 : 0 : if (!p)
1139 : : goto out;
1140 : 0 : if (!p->swap_map[swp_offset(entry)])
1141 : : goto bad_free;
1142 : : return p;
1143 : :
1144 : : bad_free:
1145 : 0 : pr_err("swap_info_get: %s%08lx\n", Unused_offset, entry.val);
1146 : 0 : goto out;
1147 : : out:
1148 : : return NULL;
1149 : : }
1150 : :
1151 : 0 : static struct swap_info_struct *swap_info_get(swp_entry_t entry)
1152 : : {
1153 : : struct swap_info_struct *p;
1154 : :
1155 : 0 : p = _swap_info_get(entry);
1156 : 0 : if (p)
1157 : : spin_lock(&p->lock);
1158 : 0 : return p;
1159 : : }
1160 : :
1161 : 0 : static struct swap_info_struct *swap_info_get_cont(swp_entry_t entry,
1162 : : struct swap_info_struct *q)
1163 : : {
1164 : : struct swap_info_struct *p;
1165 : :
1166 : 0 : p = _swap_info_get(entry);
1167 : :
1168 : 0 : if (p != q) {
1169 : 0 : if (q != NULL)
1170 : : spin_unlock(&q->lock);
1171 : 0 : if (p != NULL)
1172 : : spin_lock(&p->lock);
1173 : : }
1174 : 0 : return p;
1175 : : }
1176 : :
1177 : 0 : static unsigned char __swap_entry_free_locked(struct swap_info_struct *p,
1178 : : unsigned long offset,
1179 : : unsigned char usage)
1180 : : {
1181 : : unsigned char count;
1182 : : unsigned char has_cache;
1183 : :
1184 : 0 : count = p->swap_map[offset];
1185 : :
1186 : 0 : has_cache = count & SWAP_HAS_CACHE;
1187 : 0 : count &= ~SWAP_HAS_CACHE;
1188 : :
1189 : 0 : if (usage == SWAP_HAS_CACHE) {
1190 : : VM_BUG_ON(!has_cache);
1191 : : has_cache = 0;
1192 : 0 : } else if (count == SWAP_MAP_SHMEM) {
1193 : : /*
1194 : : * Or we could insist on shmem.c using a special
1195 : : * swap_shmem_free() and free_shmem_swap_and_cache()...
1196 : : */
1197 : : count = 0;
1198 : 0 : } else if ((count & ~COUNT_CONTINUED) <= SWAP_MAP_MAX) {
1199 : 0 : if (count == COUNT_CONTINUED) {
1200 : 0 : if (swap_count_continued(p, offset, count))
1201 : : count = SWAP_MAP_MAX | COUNT_CONTINUED;
1202 : : else
1203 : : count = SWAP_MAP_MAX;
1204 : : } else
1205 : 0 : count--;
1206 : : }
1207 : :
1208 : 0 : usage = count | has_cache;
1209 : 0 : p->swap_map[offset] = usage ? : SWAP_HAS_CACHE;
1210 : :
1211 : 0 : return usage;
1212 : : }
1213 : :
1214 : : /*
1215 : : * Check whether swap entry is valid in the swap device. If so,
1216 : : * return pointer to swap_info_struct, and keep the swap entry valid
1217 : : * via preventing the swap device from being swapoff, until
1218 : : * put_swap_device() is called. Otherwise return NULL.
1219 : : *
1220 : : * The entirety of the RCU read critical section must come before the
1221 : : * return from or after the call to synchronize_rcu() in
1222 : : * enable_swap_info() or swapoff(). So if "si->flags & SWP_VALID" is
1223 : : * true, the si->map, si->cluster_info, etc. must be valid in the
1224 : : * critical section.
1225 : : *
1226 : : * Notice that swapoff or swapoff+swapon can still happen before the
1227 : : * rcu_read_lock() in get_swap_device() or after the rcu_read_unlock()
1228 : : * in put_swap_device() if there isn't any other way to prevent
1229 : : * swapoff, such as page lock, page table lock, etc. The caller must
1230 : : * be prepared for that. For example, the following situation is
1231 : : * possible.
1232 : : *
1233 : : * CPU1 CPU2
1234 : : * do_swap_page()
1235 : : * ... swapoff+swapon
1236 : : * __read_swap_cache_async()
1237 : : * swapcache_prepare()
1238 : : * __swap_duplicate()
1239 : : * // check swap_map
1240 : : * // verify PTE not changed
1241 : : *
1242 : : * In __swap_duplicate(), the swap_map need to be checked before
1243 : : * changing partly because the specified swap entry may be for another
1244 : : * swap device which has been swapoff. And in do_swap_page(), after
1245 : : * the page is read from the swap device, the PTE is verified not
1246 : : * changed with the page table locked to check whether the swap device
1247 : : * has been swapoff or swapoff+swapon.
1248 : : */
1249 : 0 : struct swap_info_struct *get_swap_device(swp_entry_t entry)
1250 : : {
1251 : : struct swap_info_struct *si;
1252 : : unsigned long offset;
1253 : :
1254 : 0 : if (!entry.val)
1255 : : goto out;
1256 : : si = swp_swap_info(entry);
1257 : 0 : if (!si)
1258 : : goto bad_nofile;
1259 : :
1260 : : rcu_read_lock();
1261 : 0 : if (!(si->flags & SWP_VALID))
1262 : : goto unlock_out;
1263 : : offset = swp_offset(entry);
1264 : 0 : if (offset >= si->max)
1265 : : goto unlock_out;
1266 : :
1267 : : return si;
1268 : : bad_nofile:
1269 : 0 : pr_err("%s: %s%08lx\n", __func__, Bad_file, entry.val);
1270 : : out:
1271 : : return NULL;
1272 : : unlock_out:
1273 : : rcu_read_unlock();
1274 : 0 : return NULL;
1275 : : }
1276 : :
1277 : 0 : static unsigned char __swap_entry_free(struct swap_info_struct *p,
1278 : : swp_entry_t entry, unsigned char usage)
1279 : : {
1280 : : struct swap_cluster_info *ci;
1281 : : unsigned long offset = swp_offset(entry);
1282 : :
1283 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(p, offset);
1284 : 0 : usage = __swap_entry_free_locked(p, offset, usage);
1285 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(p, ci);
1286 : 0 : if (!usage)
1287 : 0 : free_swap_slot(entry);
1288 : :
1289 : 0 : return usage;
1290 : : }
1291 : :
1292 : 0 : static void swap_entry_free(struct swap_info_struct *p, swp_entry_t entry)
1293 : : {
1294 : : struct swap_cluster_info *ci;
1295 : : unsigned long offset = swp_offset(entry);
1296 : : unsigned char count;
1297 : :
1298 : : ci = lock_cluster(p, offset);
1299 : : count = p->swap_map[offset];
1300 : : VM_BUG_ON(count != SWAP_HAS_CACHE);
1301 : 0 : p->swap_map[offset] = 0;
1302 : 0 : dec_cluster_info_page(p, p->cluster_info, offset);
1303 : : unlock_cluster(ci);
1304 : :
1305 : : mem_cgroup_uncharge_swap(entry, 1);
1306 : 0 : swap_range_free(p, offset, 1);
1307 : 0 : }
1308 : :
1309 : : /*
1310 : : * Caller has made sure that the swap device corresponding to entry
1311 : : * is still around or has not been recycled.
1312 : : */
1313 : 0 : void swap_free(swp_entry_t entry)
1314 : : {
1315 : : struct swap_info_struct *p;
1316 : :
1317 : 0 : p = _swap_info_get(entry);
1318 : 0 : if (p)
1319 : 0 : __swap_entry_free(p, entry, 1);
1320 : 0 : }
1321 : :
1322 : : /*
1323 : : * Called after dropping swapcache to decrease refcnt to swap entries.
1324 : : */
1325 : 0 : void put_swap_page(struct page *page, swp_entry_t entry)
1326 : : {
1327 : : unsigned long offset = swp_offset(entry);
1328 : : unsigned long idx = offset / SWAPFILE_CLUSTER;
1329 : : struct swap_cluster_info *ci;
1330 : : struct swap_info_struct *si;
1331 : : unsigned char *map;
1332 : : unsigned int i, free_entries = 0;
1333 : : unsigned char val;
1334 : : int size = swap_entry_size(hpage_nr_pages(page));
1335 : :
1336 : 0 : si = _swap_info_get(entry);
1337 : 0 : if (!si)
1338 : : return;
1339 : :
1340 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(si, offset);
1341 : : if (size == SWAPFILE_CLUSTER) {
1342 : : VM_BUG_ON(!cluster_is_huge(ci));
1343 : : map = si->swap_map + offset;
1344 : : for (i = 0; i < SWAPFILE_CLUSTER; i++) {
1345 : : val = map[i];
1346 : : VM_BUG_ON(!(val & SWAP_HAS_CACHE));
1347 : : if (val == SWAP_HAS_CACHE)
1348 : : free_entries++;
1349 : : }
1350 : : cluster_clear_huge(ci);
1351 : : if (free_entries == SWAPFILE_CLUSTER) {
1352 : : unlock_cluster_or_swap_info(si, ci);
1353 : : spin_lock(&si->lock);
1354 : : mem_cgroup_uncharge_swap(entry, SWAPFILE_CLUSTER);
1355 : : swap_free_cluster(si, idx);
1356 : : spin_unlock(&si->lock);
1357 : : return;
1358 : : }
1359 : : }
1360 : 0 : for (i = 0; i < size; i++, entry.val++) {
1361 : 0 : if (!__swap_entry_free_locked(si, offset + i, SWAP_HAS_CACHE)) {
1362 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(si, ci);
1363 : 0 : free_swap_slot(entry);
1364 : 0 : if (i == size - 1)
1365 : : return;
1366 : 0 : lock_cluster_or_swap_info(si, offset);
1367 : : }
1368 : : }
1369 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(si, ci);
1370 : : }
1371 : :
1372 : : #ifdef CONFIG_THP_SWAP
1373 : : int split_swap_cluster(swp_entry_t entry)
1374 : : {
1375 : : struct swap_info_struct *si;
1376 : : struct swap_cluster_info *ci;
1377 : : unsigned long offset = swp_offset(entry);
1378 : :
1379 : : si = _swap_info_get(entry);
1380 : : if (!si)
1381 : : return -EBUSY;
1382 : : ci = lock_cluster(si, offset);
1383 : : cluster_clear_huge(ci);
1384 : : unlock_cluster(ci);
1385 : : return 0;
1386 : : }
1387 : : #endif
1388 : :
1389 : 0 : static int swp_entry_cmp(const void *ent1, const void *ent2)
1390 : : {
1391 : : const swp_entry_t *e1 = ent1, *e2 = ent2;
1392 : :
1393 : 0 : return (int)swp_type(*e1) - (int)swp_type(*e2);
1394 : : }
1395 : :
1396 : 0 : void swapcache_free_entries(swp_entry_t *entries, int n)
1397 : : {
1398 : : struct swap_info_struct *p, *prev;
1399 : : int i;
1400 : :
1401 : 0 : if (n <= 0)
1402 : 0 : return;
1403 : :
1404 : : prev = NULL;
1405 : : p = NULL;
1406 : :
1407 : : /*
1408 : : * Sort swap entries by swap device, so each lock is only taken once.
1409 : : * nr_swapfiles isn't absolutely correct, but the overhead of sort() is
1410 : : * so low that it isn't necessary to optimize further.
1411 : : */
1412 : 0 : if (nr_swapfiles > 1)
1413 : 0 : sort(entries, n, sizeof(entries[0]), swp_entry_cmp, NULL);
1414 : 0 : for (i = 0; i < n; ++i) {
1415 : 0 : p = swap_info_get_cont(entries[i], prev);
1416 : 0 : if (p)
1417 : 0 : swap_entry_free(p, entries[i]);
1418 : : prev = p;
1419 : : }
1420 : 0 : if (p)
1421 : : spin_unlock(&p->lock);
1422 : : }
1423 : :
1424 : : /*
1425 : : * How many references to page are currently swapped out?
1426 : : * This does not give an exact answer when swap count is continued,
1427 : : * but does include the high COUNT_CONTINUED flag to allow for that.
1428 : : */
1429 : 0 : int page_swapcount(struct page *page)
1430 : : {
1431 : : int count = 0;
1432 : : struct swap_info_struct *p;
1433 : : struct swap_cluster_info *ci;
1434 : : swp_entry_t entry;
1435 : : unsigned long offset;
1436 : :
1437 : 0 : entry.val = page_private(page);
1438 : 0 : p = _swap_info_get(entry);
1439 : 0 : if (p) {
1440 : : offset = swp_offset(entry);
1441 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(p, offset);
1442 : 0 : count = swap_count(p->swap_map[offset]);
1443 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(p, ci);
1444 : : }
1445 : 0 : return count;
1446 : : }
1447 : :
1448 : 0 : int __swap_count(swp_entry_t entry)
1449 : : {
1450 : : struct swap_info_struct *si;
1451 : : pgoff_t offset = swp_offset(entry);
1452 : : int count = 0;
1453 : :
1454 : 0 : si = get_swap_device(entry);
1455 : 0 : if (si) {
1456 : 0 : count = swap_count(si->swap_map[offset]);
1457 : : put_swap_device(si);
1458 : : }
1459 : 0 : return count;
1460 : : }
1461 : :
1462 : 0 : static int swap_swapcount(struct swap_info_struct *si, swp_entry_t entry)
1463 : : {
1464 : : int count = 0;
1465 : : pgoff_t offset = swp_offset(entry);
1466 : : struct swap_cluster_info *ci;
1467 : :
1468 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(si, offset);
1469 : 0 : count = swap_count(si->swap_map[offset]);
1470 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(si, ci);
1471 : 0 : return count;
1472 : : }
1473 : :
1474 : : /*
1475 : : * How many references to @entry are currently swapped out?
1476 : : * This does not give an exact answer when swap count is continued,
1477 : : * but does include the high COUNT_CONTINUED flag to allow for that.
1478 : : */
1479 : 0 : int __swp_swapcount(swp_entry_t entry)
1480 : : {
1481 : : int count = 0;
1482 : : struct swap_info_struct *si;
1483 : :
1484 : 0 : si = get_swap_device(entry);
1485 : 0 : if (si) {
1486 : 0 : count = swap_swapcount(si, entry);
1487 : : put_swap_device(si);
1488 : : }
1489 : 0 : return count;
1490 : : }
1491 : :
1492 : : /*
1493 : : * How many references to @entry are currently swapped out?
1494 : : * This considers COUNT_CONTINUED so it returns exact answer.
1495 : : */
1496 : 0 : int swp_swapcount(swp_entry_t entry)
1497 : : {
1498 : : int count, tmp_count, n;
1499 : : struct swap_info_struct *p;
1500 : : struct swap_cluster_info *ci;
1501 : : struct page *page;
1502 : : pgoff_t offset;
1503 : : unsigned char *map;
1504 : :
1505 : 0 : p = _swap_info_get(entry);
1506 : 0 : if (!p)
1507 : : return 0;
1508 : :
1509 : : offset = swp_offset(entry);
1510 : :
1511 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(p, offset);
1512 : :
1513 : 0 : count = swap_count(p->swap_map[offset]);
1514 : 0 : if (!(count & COUNT_CONTINUED))
1515 : : goto out;
1516 : :
1517 : 0 : count &= ~COUNT_CONTINUED;
1518 : : n = SWAP_MAP_MAX + 1;
1519 : :
1520 : 0 : page = vmalloc_to_page(p->swap_map + offset);
1521 : 0 : offset &= ~PAGE_MASK;
1522 : : VM_BUG_ON(page_private(page) != SWP_CONTINUED);
1523 : :
1524 : : do {
1525 : 0 : page = list_next_entry(page, lru);
1526 : 0 : map = kmap_atomic(page);
1527 : 0 : tmp_count = map[offset];
1528 : : kunmap_atomic(map);
1529 : :
1530 : 0 : count += (tmp_count & ~COUNT_CONTINUED) * n;
1531 : 0 : n *= (SWAP_CONT_MAX + 1);
1532 : 0 : } while (tmp_count & COUNT_CONTINUED);
1533 : : out:
1534 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(p, ci);
1535 : 0 : return count;
1536 : : }
1537 : :
1538 : 0 : static bool swap_page_trans_huge_swapped(struct swap_info_struct *si,
1539 : : swp_entry_t entry)
1540 : : {
1541 : : struct swap_cluster_info *ci;
1542 : 0 : unsigned char *map = si->swap_map;
1543 : : unsigned long roffset = swp_offset(entry);
1544 : 0 : unsigned long offset = round_down(roffset, SWAPFILE_CLUSTER);
1545 : : int i;
1546 : : bool ret = false;
1547 : :
1548 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(si, offset);
1549 : : if (!ci || !cluster_is_huge(ci)) {
1550 : 0 : if (swap_count(map[roffset]))
1551 : : ret = true;
1552 : : goto unlock_out;
1553 : : }
1554 : : for (i = 0; i < SWAPFILE_CLUSTER; i++) {
1555 : : if (swap_count(map[offset + i])) {
1556 : : ret = true;
1557 : : break;
1558 : : }
1559 : : }
1560 : : unlock_out:
1561 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(si, ci);
1562 : 0 : return ret;
1563 : : }
1564 : :
1565 : : static bool page_swapped(struct page *page)
1566 : : {
1567 : : swp_entry_t entry;
1568 : : struct swap_info_struct *si;
1569 : :
1570 : : if (!IS_ENABLED(CONFIG_THP_SWAP) || likely(!PageTransCompound(page)))
1571 : 0 : return page_swapcount(page) != 0;
1572 : :
1573 : : page = compound_head(page);
1574 : : entry.val = page_private(page);
1575 : : si = _swap_info_get(entry);
1576 : : if (si)
1577 : : return swap_page_trans_huge_swapped(si, entry);
1578 : : return false;
1579 : : }
1580 : :
1581 : 3 : static int page_trans_huge_map_swapcount(struct page *page, int *total_mapcount,
1582 : : int *total_swapcount)
1583 : : {
1584 : : int i, map_swapcount, _total_mapcount, _total_swapcount;
1585 : : unsigned long offset = 0;
1586 : : struct swap_info_struct *si;
1587 : : struct swap_cluster_info *ci = NULL;
1588 : : unsigned char *map = NULL;
1589 : : int mapcount, swapcount = 0;
1590 : :
1591 : : /* hugetlbfs shouldn't call it */
1592 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageHuge(page), page);
1593 : :
1594 : : if (!IS_ENABLED(CONFIG_THP_SWAP) || likely(!PageTransCompound(page))) {
1595 : : mapcount = page_trans_huge_mapcount(page, total_mapcount);
1596 : 3 : if (PageSwapCache(page))
1597 : 0 : swapcount = page_swapcount(page);
1598 : 3 : if (total_swapcount)
1599 : 3 : *total_swapcount = swapcount;
1600 : 3 : return mapcount + swapcount;
1601 : : }
1602 : :
1603 : : page = compound_head(page);
1604 : :
1605 : : _total_mapcount = _total_swapcount = map_swapcount = 0;
1606 : : if (PageSwapCache(page)) {
1607 : : swp_entry_t entry;
1608 : :
1609 : : entry.val = page_private(page);
1610 : : si = _swap_info_get(entry);
1611 : : if (si) {
1612 : : map = si->swap_map;
1613 : : offset = swp_offset(entry);
1614 : : }
1615 : : }
1616 : : if (map)
1617 : : ci = lock_cluster(si, offset);
1618 : : for (i = 0; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
1619 : : mapcount = atomic_read(&page[i]._mapcount) + 1;
1620 : : _total_mapcount += mapcount;
1621 : : if (map) {
1622 : : swapcount = swap_count(map[offset + i]);
1623 : : _total_swapcount += swapcount;
1624 : : }
1625 : : map_swapcount = max(map_swapcount, mapcount + swapcount);
1626 : : }
1627 : : unlock_cluster(ci);
1628 : : if (PageDoubleMap(page)) {
1629 : : map_swapcount -= 1;
1630 : : _total_mapcount -= HPAGE_PMD_NR;
1631 : : }
1632 : : mapcount = compound_mapcount(page);
1633 : : map_swapcount += mapcount;
1634 : : _total_mapcount += mapcount;
1635 : : if (total_mapcount)
1636 : : *total_mapcount = _total_mapcount;
1637 : : if (total_swapcount)
1638 : : *total_swapcount = _total_swapcount;
1639 : :
1640 : : return map_swapcount;
1641 : : }
1642 : :
1643 : : /*
1644 : : * We can write to an anon page without COW if there are no other references
1645 : : * to it. And as a side-effect, free up its swap: because the old content
1646 : : * on disk will never be read, and seeking back there to write new content
1647 : : * later would only waste time away from clustering.
1648 : : *
1649 : : * NOTE: total_map_swapcount should not be relied upon by the caller if
1650 : : * reuse_swap_page() returns false, but it may be always overwritten
1651 : : * (see the other implementation for CONFIG_SWAP=n).
1652 : : */
1653 : 3 : bool reuse_swap_page(struct page *page, int *total_map_swapcount)
1654 : : {
1655 : : int count, total_mapcount, total_swapcount;
1656 : :
1657 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1658 : : if (unlikely(PageKsm(page)))
1659 : : return false;
1660 : 3 : count = page_trans_huge_map_swapcount(page, &total_mapcount,
1661 : : &total_swapcount);
1662 : 3 : if (total_map_swapcount)
1663 : 3 : *total_map_swapcount = total_mapcount + total_swapcount;
1664 : 3 : if (count == 1 && PageSwapCache(page) &&
1665 : : (likely(!PageTransCompound(page)) ||
1666 : : /* The remaining swap count will be freed soon */
1667 : : total_swapcount == page_swapcount(page))) {
1668 : 0 : if (!PageWriteback(page)) {
1669 : : page = compound_head(page);
1670 : 0 : delete_from_swap_cache(page);
1671 : : SetPageDirty(page);
1672 : : } else {
1673 : : swp_entry_t entry;
1674 : : struct swap_info_struct *p;
1675 : :
1676 : 0 : entry.val = page_private(page);
1677 : 0 : p = swap_info_get(entry);
1678 : 0 : if (p->flags & SWP_STABLE_WRITES) {
1679 : : spin_unlock(&p->lock);
1680 : 0 : return false;
1681 : : }
1682 : : spin_unlock(&p->lock);
1683 : : }
1684 : : }
1685 : :
1686 : 3 : return count <= 1;
1687 : : }
1688 : :
1689 : : /*
1690 : : * If swap is getting full, or if there are no more mappings of this page,
1691 : : * then try_to_free_swap is called to free its swap space.
1692 : : */
1693 : 0 : int try_to_free_swap(struct page *page)
1694 : : {
1695 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1696 : :
1697 : 0 : if (!PageSwapCache(page))
1698 : : return 0;
1699 : 0 : if (PageWriteback(page))
1700 : : return 0;
1701 : 0 : if (page_swapped(page))
1702 : : return 0;
1703 : :
1704 : : /*
1705 : : * Once hibernation has begun to create its image of memory,
1706 : : * there's a danger that one of the calls to try_to_free_swap()
1707 : : * - most probably a call from __try_to_reclaim_swap() while
1708 : : * hibernation is allocating its own swap pages for the image,
1709 : : * but conceivably even a call from memory reclaim - will free
1710 : : * the swap from a page which has already been recorded in the
1711 : : * image as a clean swapcache page, and then reuse its swap for
1712 : : * another page of the image. On waking from hibernation, the
1713 : : * original page might be freed under memory pressure, then
1714 : : * later read back in from swap, now with the wrong data.
1715 : : *
1716 : : * Hibernation suspends storage while it is writing the image
1717 : : * to disk so check that here.
1718 : : */
1719 : : if (pm_suspended_storage())
1720 : : return 0;
1721 : :
1722 : : page = compound_head(page);
1723 : 0 : delete_from_swap_cache(page);
1724 : : SetPageDirty(page);
1725 : 0 : return 1;
1726 : : }
1727 : :
1728 : : /*
1729 : : * Free the swap entry like above, but also try to
1730 : : * free the page cache entry if it is the last user.
1731 : : */
1732 : 0 : int free_swap_and_cache(swp_entry_t entry)
1733 : : {
1734 : : struct swap_info_struct *p;
1735 : : unsigned char count;
1736 : :
1737 : 0 : if (non_swap_entry(entry))
1738 : : return 1;
1739 : :
1740 : 0 : p = _swap_info_get(entry);
1741 : 0 : if (p) {
1742 : 0 : count = __swap_entry_free(p, entry, 1);
1743 : 0 : if (count == SWAP_HAS_CACHE &&
1744 : 0 : !swap_page_trans_huge_swapped(p, entry))
1745 : 0 : __try_to_reclaim_swap(p, swp_offset(entry),
1746 : : TTRS_UNMAPPED | TTRS_FULL);
1747 : : }
1748 : 0 : return p != NULL;
1749 : : }
1750 : :
1751 : : #ifdef CONFIG_HIBERNATION
1752 : : /*
1753 : : * Find the swap type that corresponds to given device (if any).
1754 : : *
1755 : : * @offset - number of the PAGE_SIZE-sized block of the device, starting
1756 : : * from 0, in which the swap header is expected to be located.
1757 : : *
1758 : : * This is needed for the suspend to disk (aka swsusp).
1759 : : */
1760 : : int swap_type_of(dev_t device, sector_t offset, struct block_device **bdev_p)
1761 : : {
1762 : : struct block_device *bdev = NULL;
1763 : : int type;
1764 : :
1765 : : if (device)
1766 : : bdev = bdget(device);
1767 : :
1768 : : spin_lock(&swap_lock);
1769 : : for (type = 0; type < nr_swapfiles; type++) {
1770 : : struct swap_info_struct *sis = swap_info[type];
1771 : :
1772 : : if (!(sis->flags & SWP_WRITEOK))
1773 : : continue;
1774 : :
1775 : : if (!bdev) {
1776 : : if (bdev_p)
1777 : : *bdev_p = bdgrab(sis->bdev);
1778 : :
1779 : : spin_unlock(&swap_lock);
1780 : : return type;
1781 : : }
1782 : : if (bdev == sis->bdev) {
1783 : : struct swap_extent *se = first_se(sis);
1784 : :
1785 : : if (se->start_block == offset) {
1786 : : if (bdev_p)
1787 : : *bdev_p = bdgrab(sis->bdev);
1788 : :
1789 : : spin_unlock(&swap_lock);
1790 : : bdput(bdev);
1791 : : return type;
1792 : : }
1793 : : }
1794 : : }
1795 : : spin_unlock(&swap_lock);
1796 : : if (bdev)
1797 : : bdput(bdev);
1798 : :
1799 : : return -ENODEV;
1800 : : }
1801 : :
1802 : : /*
1803 : : * Get the (PAGE_SIZE) block corresponding to given offset on the swapdev
1804 : : * corresponding to given index in swap_info (swap type).
1805 : : */
1806 : : sector_t swapdev_block(int type, pgoff_t offset)
1807 : : {
1808 : : struct block_device *bdev;
1809 : : struct swap_info_struct *si = swap_type_to_swap_info(type);
1810 : :
1811 : : if (!si || !(si->flags & SWP_WRITEOK))
1812 : : return 0;
1813 : : return map_swap_entry(swp_entry(type, offset), &bdev);
1814 : : }
1815 : :
1816 : : /*
1817 : : * Return either the total number of swap pages of given type, or the number
1818 : : * of free pages of that type (depending on @free)
1819 : : *
1820 : : * This is needed for software suspend
1821 : : */
1822 : : unsigned int count_swap_pages(int type, int free)
1823 : : {
1824 : : unsigned int n = 0;
1825 : :
1826 : : spin_lock(&swap_lock);
1827 : : if ((unsigned int)type < nr_swapfiles) {
1828 : : struct swap_info_struct *sis = swap_info[type];
1829 : :
1830 : : spin_lock(&sis->lock);
1831 : : if (sis->flags & SWP_WRITEOK) {
1832 : : n = sis->pages;
1833 : : if (free)
1834 : : n -= sis->inuse_pages;
1835 : : }
1836 : : spin_unlock(&sis->lock);
1837 : : }
1838 : : spin_unlock(&swap_lock);
1839 : : return n;
1840 : : }
1841 : : #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
1842 : :
1843 : : static inline int pte_same_as_swp(pte_t pte, pte_t swp_pte)
1844 : : {
1845 : : return pte_same(pte_swp_clear_soft_dirty(pte), swp_pte);
1846 : : }
1847 : :
1848 : : /*
1849 : : * No need to decide whether this PTE shares the swap entry with others,
1850 : : * just let do_wp_page work it out if a write is requested later - to
1851 : : * force COW, vm_page_prot omits write permission from any private vma.
1852 : : */
1853 : 0 : static int unuse_pte(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
1854 : : unsigned long addr, swp_entry_t entry, struct page *page)
1855 : : {
1856 : : struct page *swapcache;
1857 : : struct mem_cgroup *memcg;
1858 : : spinlock_t *ptl;
1859 : : pte_t *pte;
1860 : : int ret = 1;
1861 : :
1862 : : swapcache = page;
1863 : : page = ksm_might_need_to_copy(page, vma, addr);
1864 : 0 : if (unlikely(!page))
1865 : : return -ENOMEM;
1866 : :
1867 : 0 : if (mem_cgroup_try_charge(page, vma->vm_mm, GFP_KERNEL,
1868 : : &memcg, false)) {
1869 : : ret = -ENOMEM;
1870 : : goto out_nolock;
1871 : : }
1872 : :
1873 : 0 : pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
1874 : 0 : if (unlikely(!pte_same_as_swp(*pte, swp_entry_to_pte(entry)))) {
1875 : 0 : mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
1876 : : ret = 0;
1877 : 0 : goto out;
1878 : : }
1879 : :
1880 : 0 : dec_mm_counter(vma->vm_mm, MM_SWAPENTS);
1881 : 0 : inc_mm_counter(vma->vm_mm, MM_ANONPAGES);
1882 : 0 : get_page(page);
1883 : 0 : set_pte_at(vma->vm_mm, addr, pte,
1884 : 0 : pte_mkold(mk_pte(page, vma->vm_page_prot)));
1885 : : if (page == swapcache) {
1886 : 0 : page_add_anon_rmap(page, vma, addr, false);
1887 : 0 : mem_cgroup_commit_charge(page, memcg, true, false);
1888 : : } else { /* ksm created a completely new copy */
1889 : : page_add_new_anon_rmap(page, vma, addr, false);
1890 : : mem_cgroup_commit_charge(page, memcg, false, false);
1891 : : lru_cache_add_active_or_unevictable(page, vma);
1892 : : }
1893 : 0 : swap_free(entry);
1894 : : /*
1895 : : * Move the page to the active list so it is not
1896 : : * immediately swapped out again after swapon.
1897 : : */
1898 : 0 : activate_page(page);
1899 : : out:
1900 : : pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1901 : : out_nolock:
1902 : : if (page != swapcache) {
1903 : : unlock_page(page);
1904 : : put_page(page);
1905 : : }
1906 : 0 : return ret;
1907 : : }
1908 : :
1909 : 0 : static int unuse_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
1910 : : unsigned long addr, unsigned long end,
1911 : : unsigned int type, bool frontswap,
1912 : : unsigned long *fs_pages_to_unuse)
1913 : : {
1914 : : struct page *page;
1915 : : swp_entry_t entry;
1916 : : pte_t *pte;
1917 : : struct swap_info_struct *si;
1918 : : unsigned long offset;
1919 : : int ret = 0;
1920 : : volatile unsigned char *swap_map;
1921 : :
1922 : 0 : si = swap_info[type];
1923 : 0 : pte = pte_offset_map(pmd, addr);
1924 : : do {
1925 : : struct vm_fault vmf;
1926 : :
1927 : 0 : if (!is_swap_pte(*pte))
1928 : 0 : continue;
1929 : :
1930 : : entry = pte_to_swp_entry(*pte);
1931 : 0 : if (swp_type(entry) != type)
1932 : 0 : continue;
1933 : :
1934 : : offset = swp_offset(entry);
1935 : 0 : if (frontswap && !frontswap_test(si, offset))
1936 : 0 : continue;
1937 : :
1938 : : pte_unmap(pte);
1939 : 0 : swap_map = &si->swap_map[offset];
1940 : 0 : vmf.vma = vma;
1941 : 0 : vmf.address = addr;
1942 : 0 : vmf.pmd = pmd;
1943 : 0 : page = swapin_readahead(entry, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, &vmf);
1944 : 0 : if (!page) {
1945 : 0 : if (*swap_map == 0 || *swap_map == SWAP_MAP_BAD)
1946 : : goto try_next;
1947 : 0 : return -ENOMEM;
1948 : : }
1949 : :
1950 : 0 : lock_page(page);
1951 : 0 : wait_on_page_writeback(page);
1952 : 0 : ret = unuse_pte(vma, pmd, addr, entry, page);
1953 : 0 : if (ret < 0) {
1954 : 0 : unlock_page(page);
1955 : 0 : put_page(page);
1956 : 0 : goto out;
1957 : : }
1958 : :
1959 : 0 : try_to_free_swap(page);
1960 : 0 : unlock_page(page);
1961 : 0 : put_page(page);
1962 : :
1963 : 0 : if (*fs_pages_to_unuse && !--(*fs_pages_to_unuse)) {
1964 : : ret = FRONTSWAP_PAGES_UNUSED;
1965 : : goto out;
1966 : : }
1967 : : try_next:
1968 : 0 : pte = pte_offset_map(pmd, addr);
1969 : 0 : } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1970 : : pte_unmap(pte - 1);
1971 : :
1972 : : ret = 0;
1973 : : out:
1974 : 0 : return ret;
1975 : : }
1976 : :
1977 : 0 : static inline int unuse_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
1978 : : unsigned long addr, unsigned long end,
1979 : : unsigned int type, bool frontswap,
1980 : : unsigned long *fs_pages_to_unuse)
1981 : : {
1982 : : pmd_t *pmd;
1983 : : unsigned long next;
1984 : : int ret;
1985 : :
1986 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
1987 : : do {
1988 : 0 : cond_resched();
1989 : : next = pmd_addr_end(addr, end);
1990 : 0 : if (pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd))
1991 : 0 : continue;
1992 : 0 : ret = unuse_pte_range(vma, pmd, addr, next, type,
1993 : : frontswap, fs_pages_to_unuse);
1994 : 0 : if (ret)
1995 : 0 : return ret;
1996 : : } while (pmd++, addr = next, addr != end);
1997 : : return 0;
1998 : : }
1999 : :
2000 : : static inline int unuse_pud_range(struct vm_area_struct *vma, p4d_t *p4d,
2001 : : unsigned long addr, unsigned long end,
2002 : : unsigned int type, bool frontswap,
2003 : : unsigned long *fs_pages_to_unuse)
2004 : : {
2005 : : pud_t *pud;
2006 : : unsigned long next;
2007 : : int ret;
2008 : :
2009 : : pud = pud_offset(p4d, addr);
2010 : : do {
2011 : : next = pud_addr_end(addr, end);
2012 : : if (pud_none_or_clear_bad(pud))
2013 : : continue;
2014 : 0 : ret = unuse_pmd_range(vma, pud, addr, next, type,
2015 : : frontswap, fs_pages_to_unuse);
2016 : 0 : if (ret)
2017 : : return ret;
2018 : : } while (pud++, addr = next, addr != end);
2019 : : return 0;
2020 : : }
2021 : :
2022 : : static inline int unuse_p4d_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
2023 : : unsigned long addr, unsigned long end,
2024 : : unsigned int type, bool frontswap,
2025 : : unsigned long *fs_pages_to_unuse)
2026 : : {
2027 : : p4d_t *p4d;
2028 : : unsigned long next;
2029 : : int ret;
2030 : :
2031 : : p4d = p4d_offset(pgd, addr);
2032 : : do {
2033 : : next = p4d_addr_end(addr, end);
2034 : : if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
2035 : : continue;
2036 : : ret = unuse_pud_range(vma, p4d, addr, next, type,
2037 : : frontswap, fs_pages_to_unuse);
2038 : 0 : if (ret)
2039 : : return ret;
2040 : : } while (p4d++, addr = next, addr != end);
2041 : : return 0;
2042 : : }
2043 : :
2044 : 0 : static int unuse_vma(struct vm_area_struct *vma, unsigned int type,
2045 : : bool frontswap, unsigned long *fs_pages_to_unuse)
2046 : : {
2047 : : pgd_t *pgd;
2048 : : unsigned long addr, end, next;
2049 : : int ret;
2050 : :
2051 : 0 : addr = vma->vm_start;
2052 : 0 : end = vma->vm_end;
2053 : :
2054 : 0 : pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
2055 : : do {
2056 : 0 : next = pgd_addr_end(addr, end);
2057 : : if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
2058 : : continue;
2059 : : ret = unuse_p4d_range(vma, pgd, addr, next, type,
2060 : : frontswap, fs_pages_to_unuse);
2061 : 0 : if (ret)
2062 : 0 : return ret;
2063 : 0 : } while (pgd++, addr = next, addr != end);
2064 : : return 0;
2065 : : }
2066 : :
2067 : 0 : static int unuse_mm(struct mm_struct *mm, unsigned int type,
2068 : : bool frontswap, unsigned long *fs_pages_to_unuse)
2069 : : {
2070 : : struct vm_area_struct *vma;
2071 : : int ret = 0;
2072 : :
2073 : 0 : down_read(&mm->mmap_sem);
2074 : 0 : for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
2075 : 0 : if (vma->anon_vma) {
2076 : 0 : ret = unuse_vma(vma, type, frontswap,
2077 : : fs_pages_to_unuse);
2078 : 0 : if (ret)
2079 : : break;
2080 : : }
2081 : 0 : cond_resched();
2082 : : }
2083 : 0 : up_read(&mm->mmap_sem);
2084 : 0 : return ret;
2085 : : }
2086 : :
2087 : : /*
2088 : : * Scan swap_map (or frontswap_map if frontswap parameter is true)
2089 : : * from current position to next entry still in use. Return 0
2090 : : * if there are no inuse entries after prev till end of the map.
2091 : : */
2092 : 0 : static unsigned int find_next_to_unuse(struct swap_info_struct *si,
2093 : : unsigned int prev, bool frontswap)
2094 : : {
2095 : : unsigned int i;
2096 : : unsigned char count;
2097 : :
2098 : : /*
2099 : : * No need for swap_lock here: we're just looking
2100 : : * for whether an entry is in use, not modifying it; false
2101 : : * hits are okay, and sys_swapoff() has already prevented new
2102 : : * allocations from this area (while holding swap_lock).
2103 : : */
2104 : 0 : for (i = prev + 1; i < si->max; i++) {
2105 : 0 : count = READ_ONCE(si->swap_map[i]);
2106 : 0 : if (count && swap_count(count) != SWAP_MAP_BAD)
2107 : 0 : if (!frontswap || frontswap_test(si, i))
2108 : : break;
2109 : 0 : if ((i % LATENCY_LIMIT) == 0)
2110 : 0 : cond_resched();
2111 : : }
2112 : :
2113 : 0 : if (i == si->max)
2114 : : i = 0;
2115 : :
2116 : 0 : return i;
2117 : : }
2118 : :
2119 : : /*
2120 : : * If the boolean frontswap is true, only unuse pages_to_unuse pages;
2121 : : * pages_to_unuse==0 means all pages; ignored if frontswap is false
2122 : : */
2123 : 0 : int try_to_unuse(unsigned int type, bool frontswap,
2124 : : unsigned long pages_to_unuse)
2125 : : {
2126 : : struct mm_struct *prev_mm;
2127 : : struct mm_struct *mm;
2128 : : struct list_head *p;
2129 : : int retval = 0;
2130 : 0 : struct swap_info_struct *si = swap_info[type];
2131 : : struct page *page;
2132 : : swp_entry_t entry;
2133 : : unsigned int i;
2134 : :
2135 : 0 : if (!si->inuse_pages)
2136 : : return 0;
2137 : :
2138 : 0 : if (!frontswap)
2139 : 0 : pages_to_unuse = 0;
2140 : :
2141 : : retry:
2142 : 0 : retval = shmem_unuse(type, frontswap, &pages_to_unuse);
2143 : 0 : if (retval)
2144 : : goto out;
2145 : :
2146 : : prev_mm = &init_mm;
2147 : : mmget(prev_mm);
2148 : :
2149 : : spin_lock(&mmlist_lock);
2150 : : p = &init_mm.mmlist;
2151 : 0 : while (si->inuse_pages &&
2152 : 0 : !signal_pending(current) &&
2153 : 0 : (p = p->next) != &init_mm.mmlist) {
2154 : :
2155 : 0 : mm = list_entry(p, struct mm_struct, mmlist);
2156 : 0 : if (!mmget_not_zero(mm))
2157 : 0 : continue;
2158 : : spin_unlock(&mmlist_lock);
2159 : 0 : mmput(prev_mm);
2160 : : prev_mm = mm;
2161 : 0 : retval = unuse_mm(mm, type, frontswap, &pages_to_unuse);
2162 : :
2163 : 0 : if (retval) {
2164 : 0 : mmput(prev_mm);
2165 : 0 : goto out;
2166 : : }
2167 : :
2168 : : /*
2169 : : * Make sure that we aren't completely killing
2170 : : * interactive performance.
2171 : : */
2172 : 0 : cond_resched();
2173 : : spin_lock(&mmlist_lock);
2174 : : }
2175 : : spin_unlock(&mmlist_lock);
2176 : :
2177 : 0 : mmput(prev_mm);
2178 : :
2179 : : i = 0;
2180 : 0 : while (si->inuse_pages &&
2181 : 0 : !signal_pending(current) &&
2182 : : (i = find_next_to_unuse(si, i, frontswap)) != 0) {
2183 : :
2184 : : entry = swp_entry(type, i);
2185 : 0 : page = find_get_page(swap_address_space(entry), i);
2186 : 0 : if (!page)
2187 : 0 : continue;
2188 : :
2189 : : /*
2190 : : * It is conceivable that a racing task removed this page from
2191 : : * swap cache just before we acquired the page lock. The page
2192 : : * might even be back in swap cache on another swap area. But
2193 : : * that is okay, try_to_free_swap() only removes stale pages.
2194 : : */
2195 : 0 : lock_page(page);
2196 : 0 : wait_on_page_writeback(page);
2197 : 0 : try_to_free_swap(page);
2198 : 0 : unlock_page(page);
2199 : 0 : put_page(page);
2200 : :
2201 : : /*
2202 : : * For frontswap, we just need to unuse pages_to_unuse, if
2203 : : * it was specified. Need not check frontswap again here as
2204 : : * we already zeroed out pages_to_unuse if not frontswap.
2205 : : */
2206 : 0 : if (pages_to_unuse && --pages_to_unuse == 0)
2207 : : goto out;
2208 : : }
2209 : :
2210 : : /*
2211 : : * Lets check again to see if there are still swap entries in the map.
2212 : : * If yes, we would need to do retry the unuse logic again.
2213 : : * Under global memory pressure, swap entries can be reinserted back
2214 : : * into process space after the mmlist loop above passes over them.
2215 : : *
2216 : : * Limit the number of retries? No: when mmget_not_zero() above fails,
2217 : : * that mm is likely to be freeing swap from exit_mmap(), which proceeds
2218 : : * at its own independent pace; and even shmem_writepage() could have
2219 : : * been preempted after get_swap_page(), temporarily hiding that swap.
2220 : : * It's easy and robust (though cpu-intensive) just to keep retrying.
2221 : : */
2222 : 0 : if (si->inuse_pages) {
2223 : 0 : if (!signal_pending(current))
2224 : : goto retry;
2225 : : retval = -EINTR;
2226 : : }
2227 : : out:
2228 : 0 : return (retval == FRONTSWAP_PAGES_UNUSED) ? 0 : retval;
2229 : : }
2230 : :
2231 : : /*
2232 : : * After a successful try_to_unuse, if no swap is now in use, we know
2233 : : * we can empty the mmlist. swap_lock must be held on entry and exit.
2234 : : * Note that mmlist_lock nests inside swap_lock, and an mm must be
2235 : : * added to the mmlist just after page_duplicate - before would be racy.
2236 : : */
2237 : 0 : static void drain_mmlist(void)
2238 : : {
2239 : : struct list_head *p, *next;
2240 : : unsigned int type;
2241 : :
2242 : 0 : for (type = 0; type < nr_swapfiles; type++)
2243 : 0 : if (swap_info[type]->inuse_pages)
2244 : 0 : return;
2245 : : spin_lock(&mmlist_lock);
2246 : 0 : list_for_each_safe(p, next, &init_mm.mmlist)
2247 : : list_del_init(p);
2248 : : spin_unlock(&mmlist_lock);
2249 : : }
2250 : :
2251 : : /*
2252 : : * Use this swapdev's extent info to locate the (PAGE_SIZE) block which
2253 : : * corresponds to page offset for the specified swap entry.
2254 : : * Note that the type of this function is sector_t, but it returns page offset
2255 : : * into the bdev, not sector offset.
2256 : : */
2257 : 0 : static sector_t map_swap_entry(swp_entry_t entry, struct block_device **bdev)
2258 : : {
2259 : : struct swap_info_struct *sis;
2260 : : struct swap_extent *se;
2261 : : pgoff_t offset;
2262 : :
2263 : : sis = swp_swap_info(entry);
2264 : 0 : *bdev = sis->bdev;
2265 : :
2266 : : offset = swp_offset(entry);
2267 : 0 : se = offset_to_swap_extent(sis, offset);
2268 : 0 : return se->start_block + (offset - se->start_page);
2269 : : }
2270 : :
2271 : : /*
2272 : : * Returns the page offset into bdev for the specified page's swap entry.
2273 : : */
2274 : 0 : sector_t map_swap_page(struct page *page, struct block_device **bdev)
2275 : : {
2276 : : swp_entry_t entry;
2277 : 0 : entry.val = page_private(page);
2278 : 0 : return map_swap_entry(entry, bdev);
2279 : : }
2280 : :
2281 : : /*
2282 : : * Free all of a swapdev's extent information
2283 : : */
2284 : 0 : static void destroy_swap_extents(struct swap_info_struct *sis)
2285 : : {
2286 : 0 : while (!RB_EMPTY_ROOT(&sis->swap_extent_root)) {
2287 : 0 : struct rb_node *rb = sis->swap_extent_root.rb_node;
2288 : : struct swap_extent *se = rb_entry(rb, struct swap_extent, rb_node);
2289 : :
2290 : 0 : rb_erase(rb, &sis->swap_extent_root);
2291 : 0 : kfree(se);
2292 : : }
2293 : :
2294 : 0 : if (sis->flags & SWP_ACTIVATED) {
2295 : 0 : struct file *swap_file = sis->swap_file;
2296 : 0 : struct address_space *mapping = swap_file->f_mapping;
2297 : :
2298 : 0 : sis->flags &= ~SWP_ACTIVATED;
2299 : 0 : if (mapping->a_ops->swap_deactivate)
2300 : 0 : mapping->a_ops->swap_deactivate(swap_file);
2301 : : }
2302 : 0 : }
2303 : :
2304 : : /*
2305 : : * Add a block range (and the corresponding page range) into this swapdev's
2306 : : * extent tree.
2307 : : *
2308 : : * This function rather assumes that it is called in ascending page order.
2309 : : */
2310 : : int
2311 : 3 : add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis, unsigned long start_page,
2312 : : unsigned long nr_pages, sector_t start_block)
2313 : : {
2314 : 3 : struct rb_node **link = &sis->swap_extent_root.rb_node, *parent = NULL;
2315 : : struct swap_extent *se;
2316 : : struct swap_extent *new_se;
2317 : :
2318 : : /*
2319 : : * place the new node at the right most since the
2320 : : * function is called in ascending page order.
2321 : : */
2322 : 3 : while (*link) {
2323 : : parent = *link;
2324 : 3 : link = &parent->rb_right;
2325 : : }
2326 : :
2327 : 3 : if (parent) {
2328 : 3 : se = rb_entry(parent, struct swap_extent, rb_node);
2329 : 3 : BUG_ON(se->start_page + se->nr_pages != start_page);
2330 : 3 : if (se->start_block + se->nr_pages == start_block) {
2331 : : /* Merge it */
2332 : 3 : se->nr_pages += nr_pages;
2333 : 3 : return 0;
2334 : : }
2335 : : }
2336 : :
2337 : : /* No merge, insert a new extent. */
2338 : : new_se = kmalloc(sizeof(*se), GFP_KERNEL);
2339 : 3 : if (new_se == NULL)
2340 : : return -ENOMEM;
2341 : 3 : new_se->start_page = start_page;
2342 : 3 : new_se->nr_pages = nr_pages;
2343 : 3 : new_se->start_block = start_block;
2344 : :
2345 : 3 : rb_link_node(&new_se->rb_node, parent, link);
2346 : 3 : rb_insert_color(&new_se->rb_node, &sis->swap_extent_root);
2347 : 3 : return 1;
2348 : : }
2349 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(add_swap_extent);
2350 : :
2351 : : /*
2352 : : * A `swap extent' is a simple thing which maps a contiguous range of pages
2353 : : * onto a contiguous range of disk blocks. An ordered list of swap extents
2354 : : * is built at swapon time and is then used at swap_writepage/swap_readpage
2355 : : * time for locating where on disk a page belongs.
2356 : : *
2357 : : * If the swapfile is an S_ISBLK block device, a single extent is installed.
2358 : : * This is done so that the main operating code can treat S_ISBLK and S_ISREG
2359 : : * swap files identically.
2360 : : *
2361 : : * Whether the swapdev is an S_ISREG file or an S_ISBLK blockdev, the swap
2362 : : * extent list operates in PAGE_SIZE disk blocks. Both S_ISREG and S_ISBLK
2363 : : * swapfiles are handled *identically* after swapon time.
2364 : : *
2365 : : * For S_ISREG swapfiles, setup_swap_extents() will walk all the file's blocks
2366 : : * and will parse them into an ordered extent list, in PAGE_SIZE chunks. If
2367 : : * some stray blocks are found which do not fall within the PAGE_SIZE alignment
2368 : : * requirements, they are simply tossed out - we will never use those blocks
2369 : : * for swapping.
2370 : : *
2371 : : * For all swap devices we set S_SWAPFILE across the life of the swapon. This
2372 : : * prevents users from writing to the swap device, which will corrupt memory.
2373 : : *
2374 : : * The amount of disk space which a single swap extent represents varies.
2375 : : * Typically it is in the 1-4 megabyte range. So we can have hundreds of
2376 : : * extents in the list. To avoid much list walking, we cache the previous
2377 : : * search location in `curr_swap_extent', and start new searches from there.
2378 : : * This is extremely effective. The average number of iterations in
2379 : : * map_swap_page() has been measured at about 0.3 per page. - akpm.
2380 : : */
2381 : 3 : static int setup_swap_extents(struct swap_info_struct *sis, sector_t *span)
2382 : : {
2383 : 3 : struct file *swap_file = sis->swap_file;
2384 : 3 : struct address_space *mapping = swap_file->f_mapping;
2385 : 3 : struct inode *inode = mapping->host;
2386 : : int ret;
2387 : :
2388 : 3 : if (S_ISBLK(inode->i_mode)) {
2389 : 0 : ret = add_swap_extent(sis, 0, sis->max, 0);
2390 : 0 : *span = sis->pages;
2391 : 0 : return ret;
2392 : : }
2393 : :
2394 : 3 : if (mapping->a_ops->swap_activate) {
2395 : 0 : ret = mapping->a_ops->swap_activate(sis, swap_file, span);
2396 : 0 : if (ret >= 0)
2397 : 0 : sis->flags |= SWP_ACTIVATED;
2398 : 0 : if (!ret) {
2399 : 0 : sis->flags |= SWP_FS;
2400 : 0 : ret = add_swap_extent(sis, 0, sis->max, 0);
2401 : 0 : *span = sis->pages;
2402 : : }
2403 : 0 : return ret;
2404 : : }
2405 : :
2406 : 3 : return generic_swapfile_activate(sis, swap_file, span);
2407 : : }
2408 : :
2409 : : static int swap_node(struct swap_info_struct *p)
2410 : : {
2411 : : struct block_device *bdev;
2412 : :
2413 : 3 : if (p->bdev)
2414 : : bdev = p->bdev;
2415 : : else
2416 : 0 : bdev = p->swap_file->f_inode->i_sb->s_bdev;
2417 : :
2418 : 3 : return bdev ? bdev->bd_disk->node_id : NUMA_NO_NODE;
2419 : : }
2420 : :
2421 : 3 : static void setup_swap_info(struct swap_info_struct *p, int prio,
2422 : : unsigned char *swap_map,
2423 : : struct swap_cluster_info *cluster_info)
2424 : : {
2425 : : int i;
2426 : :
2427 : 3 : if (prio >= 0)
2428 : 0 : p->prio = prio;
2429 : : else
2430 : 3 : p->prio = --least_priority;
2431 : : /*
2432 : : * the plist prio is negated because plist ordering is
2433 : : * low-to-high, while swap ordering is high-to-low
2434 : : */
2435 : 3 : p->list.prio = -p->prio;
2436 : 3 : for_each_node(i) {
2437 : 3 : if (p->prio >= 0)
2438 : 0 : p->avail_lists[i].prio = -p->prio;
2439 : : else {
2440 : 3 : if (swap_node(p) == i)
2441 : 0 : p->avail_lists[i].prio = 1;
2442 : : else
2443 : 3 : p->avail_lists[i].prio = -p->prio;
2444 : : }
2445 : : }
2446 : 3 : p->swap_map = swap_map;
2447 : 3 : p->cluster_info = cluster_info;
2448 : 3 : }
2449 : :
2450 : 3 : static void _enable_swap_info(struct swap_info_struct *p)
2451 : : {
2452 : 3 : p->flags |= SWP_WRITEOK | SWP_VALID;
2453 : 3 : atomic_long_add(p->pages, &nr_swap_pages);
2454 : 3 : total_swap_pages += p->pages;
2455 : :
2456 : 3 : assert_spin_locked(&swap_lock);
2457 : : /*
2458 : : * both lists are plists, and thus priority ordered.
2459 : : * swap_active_head needs to be priority ordered for swapoff(),
2460 : : * which on removal of any swap_info_struct with an auto-assigned
2461 : : * (i.e. negative) priority increments the auto-assigned priority
2462 : : * of any lower-priority swap_info_structs.
2463 : : * swap_avail_head needs to be priority ordered for get_swap_page(),
2464 : : * which allocates swap pages from the highest available priority
2465 : : * swap_info_struct.
2466 : : */
2467 : 3 : plist_add(&p->list, &swap_active_head);
2468 : 3 : add_to_avail_list(p);
2469 : 3 : }
2470 : :
2471 : 3 : static void enable_swap_info(struct swap_info_struct *p, int prio,
2472 : : unsigned char *swap_map,
2473 : : struct swap_cluster_info *cluster_info,
2474 : : unsigned long *frontswap_map)
2475 : : {
2476 : 3 : frontswap_init(p->type, frontswap_map);
2477 : : spin_lock(&swap_lock);
2478 : : spin_lock(&p->lock);
2479 : 3 : setup_swap_info(p, prio, swap_map, cluster_info);
2480 : : spin_unlock(&p->lock);
2481 : : spin_unlock(&swap_lock);
2482 : : /*
2483 : : * Guarantee swap_map, cluster_info, etc. fields are valid
2484 : : * between get/put_swap_device() if SWP_VALID bit is set
2485 : : */
2486 : 3 : synchronize_rcu();
2487 : : spin_lock(&swap_lock);
2488 : : spin_lock(&p->lock);
2489 : 3 : _enable_swap_info(p);
2490 : : spin_unlock(&p->lock);
2491 : : spin_unlock(&swap_lock);
2492 : 3 : }
2493 : :
2494 : 0 : static void reinsert_swap_info(struct swap_info_struct *p)
2495 : : {
2496 : : spin_lock(&swap_lock);
2497 : : spin_lock(&p->lock);
2498 : 0 : setup_swap_info(p, p->prio, p->swap_map, p->cluster_info);
2499 : 0 : _enable_swap_info(p);
2500 : : spin_unlock(&p->lock);
2501 : : spin_unlock(&swap_lock);
2502 : 0 : }
2503 : :
2504 : 3 : bool has_usable_swap(void)
2505 : : {
2506 : : bool ret = true;
2507 : :
2508 : : spin_lock(&swap_lock);
2509 : 3 : if (plist_head_empty(&swap_active_head))
2510 : : ret = false;
2511 : : spin_unlock(&swap_lock);
2512 : 3 : return ret;
2513 : : }
2514 : :
2515 : 0 : SYSCALL_DEFINE1(swapoff, const char __user *, specialfile)
2516 : : {
2517 : : struct swap_info_struct *p = NULL;
2518 : : unsigned char *swap_map;
2519 : : struct swap_cluster_info *cluster_info;
2520 : : unsigned long *frontswap_map;
2521 : : struct file *swap_file, *victim;
2522 : : struct address_space *mapping;
2523 : : struct inode *inode;
2524 : : struct filename *pathname;
2525 : : int err, found = 0;
2526 : : unsigned int old_block_size;
2527 : :
2528 : 0 : if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
2529 : : return -EPERM;
2530 : :
2531 : 0 : BUG_ON(!current->mm);
2532 : :
2533 : 0 : pathname = getname(specialfile);
2534 : 0 : if (IS_ERR(pathname))
2535 : 0 : return PTR_ERR(pathname);
2536 : :
2537 : 0 : victim = file_open_name(pathname, O_RDWR|O_LARGEFILE, 0);
2538 : : err = PTR_ERR(victim);
2539 : 0 : if (IS_ERR(victim))
2540 : : goto out;
2541 : :
2542 : 0 : mapping = victim->f_mapping;
2543 : : spin_lock(&swap_lock);
2544 : 0 : plist_for_each_entry(p, &swap_active_head, list) {
2545 : 0 : if (p->flags & SWP_WRITEOK) {
2546 : 0 : if (p->swap_file->f_mapping == mapping) {
2547 : : found = 1;
2548 : : break;
2549 : : }
2550 : : }
2551 : : }
2552 : 0 : if (!found) {
2553 : : err = -EINVAL;
2554 : : spin_unlock(&swap_lock);
2555 : : goto out_dput;
2556 : : }
2557 : 0 : if (!security_vm_enough_memory_mm(current->mm, p->pages))
2558 : 0 : vm_unacct_memory(p->pages);
2559 : : else {
2560 : : err = -ENOMEM;
2561 : : spin_unlock(&swap_lock);
2562 : : goto out_dput;
2563 : : }
2564 : 0 : del_from_avail_list(p);
2565 : : spin_lock(&p->lock);
2566 : 0 : if (p->prio < 0) {
2567 : 0 : struct swap_info_struct *si = p;
2568 : : int nid;
2569 : :
2570 : 0 : plist_for_each_entry_continue(si, &swap_active_head, list) {
2571 : 0 : si->prio++;
2572 : 0 : si->list.prio--;
2573 : 0 : for_each_node(nid) {
2574 : 0 : if (si->avail_lists[nid].prio != 1)
2575 : 0 : si->avail_lists[nid].prio--;
2576 : : }
2577 : : }
2578 : 0 : least_priority++;
2579 : : }
2580 : 0 : plist_del(&p->list, &swap_active_head);
2581 : 0 : atomic_long_sub(p->pages, &nr_swap_pages);
2582 : 0 : total_swap_pages -= p->pages;
2583 : 0 : p->flags &= ~SWP_WRITEOK;
2584 : : spin_unlock(&p->lock);
2585 : : spin_unlock(&swap_lock);
2586 : :
2587 : 0 : disable_swap_slots_cache_lock();
2588 : :
2589 : : set_current_oom_origin();
2590 : 0 : err = try_to_unuse(p->type, false, 0); /* force unuse all pages */
2591 : : clear_current_oom_origin();
2592 : :
2593 : 0 : if (err) {
2594 : : /* re-insert swap space back into swap_list */
2595 : 0 : reinsert_swap_info(p);
2596 : 0 : reenable_swap_slots_cache_unlock();
2597 : 0 : goto out_dput;
2598 : : }
2599 : :
2600 : 0 : reenable_swap_slots_cache_unlock();
2601 : :
2602 : : spin_lock(&swap_lock);
2603 : : spin_lock(&p->lock);
2604 : 0 : p->flags &= ~SWP_VALID; /* mark swap device as invalid */
2605 : : spin_unlock(&p->lock);
2606 : : spin_unlock(&swap_lock);
2607 : : /*
2608 : : * wait for swap operations protected by get/put_swap_device()
2609 : : * to complete
2610 : : */
2611 : 0 : synchronize_rcu();
2612 : :
2613 : 0 : flush_work(&p->discard_work);
2614 : :
2615 : 0 : destroy_swap_extents(p);
2616 : 0 : if (p->flags & SWP_CONTINUED)
2617 : 0 : free_swap_count_continuations(p);
2618 : :
2619 : 0 : if (!p->bdev || !blk_queue_nonrot(bdev_get_queue(p->bdev)))
2620 : : atomic_dec(&nr_rotate_swap);
2621 : :
2622 : 0 : mutex_lock(&swapon_mutex);
2623 : : spin_lock(&swap_lock);
2624 : : spin_lock(&p->lock);
2625 : 0 : drain_mmlist();
2626 : :
2627 : : /* wait for anyone still in scan_swap_map */
2628 : 0 : p->highest_bit = 0; /* cuts scans short */
2629 : 0 : while (p->flags >= SWP_SCANNING) {
2630 : : spin_unlock(&p->lock);
2631 : : spin_unlock(&swap_lock);
2632 : 0 : schedule_timeout_uninterruptible(1);
2633 : : spin_lock(&swap_lock);
2634 : : spin_lock(&p->lock);
2635 : : }
2636 : :
2637 : 0 : swap_file = p->swap_file;
2638 : 0 : old_block_size = p->old_block_size;
2639 : 0 : p->swap_file = NULL;
2640 : 0 : p->max = 0;
2641 : 0 : swap_map = p->swap_map;
2642 : 0 : p->swap_map = NULL;
2643 : 0 : cluster_info = p->cluster_info;
2644 : 0 : p->cluster_info = NULL;
2645 : : frontswap_map = frontswap_map_get(p);
2646 : : spin_unlock(&p->lock);
2647 : : spin_unlock(&swap_lock);
2648 : 0 : frontswap_invalidate_area(p->type);
2649 : : frontswap_map_set(p, NULL);
2650 : 0 : mutex_unlock(&swapon_mutex);
2651 : 0 : free_percpu(p->percpu_cluster);
2652 : 0 : p->percpu_cluster = NULL;
2653 : 0 : vfree(swap_map);
2654 : 0 : kvfree(cluster_info);
2655 : 0 : kvfree(frontswap_map);
2656 : : /* Destroy swap account information */
2657 : : swap_cgroup_swapoff(p->type);
2658 : 0 : exit_swap_address_space(p->type);
2659 : :
2660 : 0 : inode = mapping->host;
2661 : 0 : if (S_ISBLK(inode->i_mode)) {
2662 : 0 : struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
2663 : :
2664 : 0 : set_blocksize(bdev, old_block_size);
2665 : 0 : blkdev_put(bdev, FMODE_READ | FMODE_WRITE | FMODE_EXCL);
2666 : : }
2667 : :
2668 : : inode_lock(inode);
2669 : 0 : inode->i_flags &= ~S_SWAPFILE;
2670 : : inode_unlock(inode);
2671 : 0 : filp_close(swap_file, NULL);
2672 : :
2673 : : /*
2674 : : * Clear the SWP_USED flag after all resources are freed so that swapon
2675 : : * can reuse this swap_info in alloc_swap_info() safely. It is ok to
2676 : : * not hold p->lock after we cleared its SWP_WRITEOK.
2677 : : */
2678 : : spin_lock(&swap_lock);
2679 : 0 : p->flags = 0;
2680 : : spin_unlock(&swap_lock);
2681 : :
2682 : : err = 0;
2683 : : atomic_inc(&proc_poll_event);
2684 : 0 : wake_up_interruptible(&proc_poll_wait);
2685 : :
2686 : : out_dput:
2687 : 0 : filp_close(victim, NULL);
2688 : : out:
2689 : 0 : putname(pathname);
2690 : 0 : return err;
2691 : : }
2692 : :
2693 : : #ifdef CONFIG_PROC_FS
2694 : 3 : static __poll_t swaps_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2695 : : {
2696 : 3 : struct seq_file *seq = file->private_data;
2697 : :
2698 : : poll_wait(file, &proc_poll_wait, wait);
2699 : :
2700 : 3 : if (seq->poll_event != atomic_read(&proc_poll_event)) {
2701 : 3 : seq->poll_event = atomic_read(&proc_poll_event);
2702 : 3 : return EPOLLIN | EPOLLRDNORM | EPOLLERR | EPOLLPRI;
2703 : : }
2704 : :
2705 : : return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2706 : : }
2707 : :
2708 : : /* iterator */
2709 : 3 : static void *swap_start(struct seq_file *swap, loff_t *pos)
2710 : : {
2711 : : struct swap_info_struct *si;
2712 : : int type;
2713 : 3 : loff_t l = *pos;
2714 : :
2715 : 3 : mutex_lock(&swapon_mutex);
2716 : :
2717 : 3 : if (!l)
2718 : : return SEQ_START_TOKEN;
2719 : :
2720 : 3 : for (type = 0; (si = swap_type_to_swap_info(type)); type++) {
2721 : 3 : if (!(si->flags & SWP_USED) || !si->swap_map)
2722 : 1 : continue;
2723 : 3 : if (!--l)
2724 : 0 : return si;
2725 : : }
2726 : :
2727 : : return NULL;
2728 : : }
2729 : :
2730 : 3 : static void *swap_next(struct seq_file *swap, void *v, loff_t *pos)
2731 : : {
2732 : : struct swap_info_struct *si = v;
2733 : : int type;
2734 : :
2735 : 3 : if (v == SEQ_START_TOKEN)
2736 : : type = 0;
2737 : : else
2738 : 3 : type = si->type + 1;
2739 : :
2740 : 3 : for (; (si = swap_type_to_swap_info(type)); type++) {
2741 : 3 : if (!(si->flags & SWP_USED) || !si->swap_map)
2742 : 1 : continue;
2743 : 3 : ++*pos;
2744 : 3 : return si;
2745 : : }
2746 : :
2747 : : return NULL;
2748 : : }
2749 : :
2750 : 3 : static void swap_stop(struct seq_file *swap, void *v)
2751 : : {
2752 : 3 : mutex_unlock(&swapon_mutex);
2753 : 3 : }
2754 : :
2755 : 3 : static int swap_show(struct seq_file *swap, void *v)
2756 : : {
2757 : : struct swap_info_struct *si = v;
2758 : : struct file *file;
2759 : : int len;
2760 : :
2761 : 3 : if (si == SEQ_START_TOKEN) {
2762 : 3 : seq_puts(swap,"Filename\t\t\t\tType\t\tSize\tUsed\tPriority\n");
2763 : 3 : return 0;
2764 : : }
2765 : :
2766 : 3 : file = si->swap_file;
2767 : 3 : len = seq_file_path(swap, file, " \t\n\\");
2768 : 3 : seq_printf(swap, "%*s%s\t%u\t%u\t%d\n",
2769 : : len < 40 ? 40 - len : 1, " ",
2770 : 3 : S_ISBLK(file_inode(file)->i_mode) ?
2771 : : "partition" : "file\t",
2772 : 3 : si->pages << (PAGE_SHIFT - 10),
2773 : 3 : si->inuse_pages << (PAGE_SHIFT - 10),
2774 : 3 : si->prio);
2775 : 3 : return 0;
2776 : : }
2777 : :
2778 : : static const struct seq_operations swaps_op = {
2779 : : .start = swap_start,
2780 : : .next = swap_next,
2781 : : .stop = swap_stop,
2782 : : .show = swap_show
2783 : : };
2784 : :
2785 : 3 : static int swaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
2786 : : {
2787 : : struct seq_file *seq;
2788 : : int ret;
2789 : :
2790 : 3 : ret = seq_open(file, &swaps_op);
2791 : 3 : if (ret)
2792 : : return ret;
2793 : :
2794 : 3 : seq = file->private_data;
2795 : 3 : seq->poll_event = atomic_read(&proc_poll_event);
2796 : 3 : return 0;
2797 : : }
2798 : :
2799 : : static const struct file_operations proc_swaps_operations = {
2800 : : .open = swaps_open,
2801 : : .read = seq_read,
2802 : : .llseek = seq_lseek,
2803 : : .release = seq_release,
2804 : : .poll = swaps_poll,
2805 : : };
2806 : :
2807 : 3 : static int __init procswaps_init(void)
2808 : : {
2809 : 3 : proc_create("swaps", 0, NULL, &proc_swaps_operations);
2810 : 3 : return 0;
2811 : : }
2812 : : __initcall(procswaps_init);
2813 : : #endif /* CONFIG_PROC_FS */
2814 : :
2815 : : #ifdef MAX_SWAPFILES_CHECK
2816 : 3 : static int __init max_swapfiles_check(void)
2817 : : {
2818 : : MAX_SWAPFILES_CHECK();
2819 : 3 : return 0;
2820 : : }
2821 : : late_initcall(max_swapfiles_check);
2822 : : #endif
2823 : :
2824 : 3 : static struct swap_info_struct *alloc_swap_info(void)
2825 : : {
2826 : : struct swap_info_struct *p;
2827 : : unsigned int type;
2828 : : int i;
2829 : :
2830 : 3 : p = kvzalloc(struct_size(p, avail_lists, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
2831 : 3 : if (!p)
2832 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
2833 : :
2834 : : spin_lock(&swap_lock);
2835 : 3 : for (type = 0; type < nr_swapfiles; type++) {
2836 : 0 : if (!(swap_info[type]->flags & SWP_USED))
2837 : : break;
2838 : : }
2839 : 3 : if (type >= MAX_SWAPFILES) {
2840 : : spin_unlock(&swap_lock);
2841 : 0 : kvfree(p);
2842 : 0 : return ERR_PTR(-EPERM);
2843 : : }
2844 : 3 : if (type >= nr_swapfiles) {
2845 : 3 : p->type = type;
2846 : 3 : WRITE_ONCE(swap_info[type], p);
2847 : : /*
2848 : : * Write swap_info[type] before nr_swapfiles, in case a
2849 : : * racing procfs swap_start() or swap_next() is reading them.
2850 : : * (We never shrink nr_swapfiles, we never free this entry.)
2851 : : */
2852 : 3 : smp_wmb();
2853 : 3 : WRITE_ONCE(nr_swapfiles, nr_swapfiles + 1);
2854 : : } else {
2855 : 0 : kvfree(p);
2856 : 0 : p = swap_info[type];
2857 : : /*
2858 : : * Do not memset this entry: a racing procfs swap_next()
2859 : : * would be relying on p->type to remain valid.
2860 : : */
2861 : : }
2862 : 3 : p->swap_extent_root = RB_ROOT;
2863 : : plist_node_init(&p->list, 0);
2864 : 3 : for_each_node(i)
2865 : 3 : plist_node_init(&p->avail_lists[i], 0);
2866 : 3 : p->flags = SWP_USED;
2867 : : spin_unlock(&swap_lock);
2868 : 3 : spin_lock_init(&p->lock);
2869 : 3 : spin_lock_init(&p->cont_lock);
2870 : :
2871 : 3 : return p;
2872 : : }
2873 : :
2874 : 3 : static int claim_swapfile(struct swap_info_struct *p, struct inode *inode)
2875 : : {
2876 : : int error;
2877 : :
2878 : 3 : if (S_ISBLK(inode->i_mode)) {
2879 : 0 : p->bdev = bdgrab(I_BDEV(inode));
2880 : 0 : error = blkdev_get(p->bdev,
2881 : : FMODE_READ | FMODE_WRITE | FMODE_EXCL, p);
2882 : 0 : if (error < 0) {
2883 : 0 : p->bdev = NULL;
2884 : 0 : return error;
2885 : : }
2886 : 0 : p->old_block_size = block_size(p->bdev);
2887 : 0 : error = set_blocksize(p->bdev, PAGE_SIZE);
2888 : 0 : if (error < 0)
2889 : : return error;
2890 : 0 : p->flags |= SWP_BLKDEV;
2891 : 3 : } else if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
2892 : 3 : p->bdev = inode->i_sb->s_bdev;
2893 : : }
2894 : :
2895 : : return 0;
2896 : : }
2897 : :
2898 : :
2899 : : /*
2900 : : * Find out how many pages are allowed for a single swap device. There
2901 : : * are two limiting factors:
2902 : : * 1) the number of bits for the swap offset in the swp_entry_t type, and
2903 : : * 2) the number of bits in the swap pte, as defined by the different
2904 : : * architectures.
2905 : : *
2906 : : * In order to find the largest possible bit mask, a swap entry with
2907 : : * swap type 0 and swap offset ~0UL is created, encoded to a swap pte,
2908 : : * decoded to a swp_entry_t again, and finally the swap offset is
2909 : : * extracted.
2910 : : *
2911 : : * This will mask all the bits from the initial ~0UL mask that can't
2912 : : * be encoded in either the swp_entry_t or the architecture definition
2913 : : * of a swap pte.
2914 : : */
2915 : 0 : unsigned long generic_max_swapfile_size(void)
2916 : : {
2917 : 0 : return swp_offset(pte_to_swp_entry(
2918 : : swp_entry_to_pte(swp_entry(0, ~0UL)))) + 1;
2919 : : }
2920 : :
2921 : : /* Can be overridden by an architecture for additional checks. */
2922 : 3 : __weak unsigned long max_swapfile_size(void)
2923 : : {
2924 : 3 : return generic_max_swapfile_size();
2925 : : }
2926 : :
2927 : 3 : static unsigned long read_swap_header(struct swap_info_struct *p,
2928 : : union swap_header *swap_header,
2929 : : struct inode *inode)
2930 : : {
2931 : : int i;
2932 : : unsigned long maxpages;
2933 : : unsigned long swapfilepages;
2934 : : unsigned long last_page;
2935 : :
2936 : 3 : if (memcmp("SWAPSPACE2", swap_header->magic.magic, 10)) {
2937 : 0 : pr_err("Unable to find swap-space signature\n");
2938 : 0 : return 0;
2939 : : }
2940 : :
2941 : : /* swap partition endianess hack... */
2942 : 3 : if (swab32(swap_header->info.version) == 1) {
2943 : : swab32s(&swap_header->info.version);
2944 : : swab32s(&swap_header->info.last_page);
2945 : : swab32s(&swap_header->info.nr_badpages);
2946 : 0 : if (swap_header->info.nr_badpages > MAX_SWAP_BADPAGES)
2947 : : return 0;
2948 : 0 : for (i = 0; i < swap_header->info.nr_badpages; i++)
2949 : : swab32s(&swap_header->info.badpages[i]);
2950 : : }
2951 : : /* Check the swap header's sub-version */
2952 : 3 : if (swap_header->info.version != 1) {
2953 : 0 : pr_warn("Unable to handle swap header version %d\n",
2954 : : swap_header->info.version);
2955 : 0 : return 0;
2956 : : }
2957 : :
2958 : 3 : p->lowest_bit = 1;
2959 : 3 : p->cluster_next = 1;
2960 : 3 : p->cluster_nr = 0;
2961 : :
2962 : 3 : maxpages = max_swapfile_size();
2963 : 3 : last_page = swap_header->info.last_page;
2964 : 3 : if (!last_page) {
2965 : 0 : pr_warn("Empty swap-file\n");
2966 : 0 : return 0;
2967 : : }
2968 : 3 : if (last_page > maxpages) {
2969 : 0 : pr_warn("Truncating oversized swap area, only using %luk out of %luk\n",
2970 : : maxpages << (PAGE_SHIFT - 10),
2971 : : last_page << (PAGE_SHIFT - 10));
2972 : : }
2973 : 3 : if (maxpages > last_page) {
2974 : 3 : maxpages = last_page + 1;
2975 : : /* p->max is an unsigned int: don't overflow it */
2976 : 3 : if ((unsigned int)maxpages == 0)
2977 : : maxpages = UINT_MAX;
2978 : : }
2979 : 3 : p->highest_bit = maxpages - 1;
2980 : :
2981 : 3 : if (!maxpages)
2982 : : return 0;
2983 : 3 : swapfilepages = i_size_read(inode) >> PAGE_SHIFT;
2984 : 3 : if (swapfilepages && maxpages > swapfilepages) {
2985 : 0 : pr_warn("Swap area shorter than signature indicates\n");
2986 : 0 : return 0;
2987 : : }
2988 : 3 : if (swap_header->info.nr_badpages && S_ISREG(inode->i_mode))
2989 : : return 0;
2990 : 3 : if (swap_header->info.nr_badpages > MAX_SWAP_BADPAGES)
2991 : : return 0;
2992 : :
2993 : 3 : return maxpages;
2994 : : }
2995 : :
2996 : : #define SWAP_CLUSTER_INFO_COLS \
2997 : : DIV_ROUND_UP(L1_CACHE_BYTES, sizeof(struct swap_cluster_info))
2998 : : #define SWAP_CLUSTER_SPACE_COLS \
2999 : : DIV_ROUND_UP(SWAP_ADDRESS_SPACE_PAGES, SWAPFILE_CLUSTER)
3000 : : #define SWAP_CLUSTER_COLS \
3001 : : max_t(unsigned int, SWAP_CLUSTER_INFO_COLS, SWAP_CLUSTER_SPACE_COLS)
3002 : :
3003 : 3 : static int setup_swap_map_and_extents(struct swap_info_struct *p,
3004 : : union swap_header *swap_header,
3005 : : unsigned char *swap_map,
3006 : : struct swap_cluster_info *cluster_info,
3007 : : unsigned long maxpages,
3008 : : sector_t *span)
3009 : : {
3010 : : unsigned int j, k;
3011 : : unsigned int nr_good_pages;
3012 : : int nr_extents;
3013 : 3 : unsigned long nr_clusters = DIV_ROUND_UP(maxpages, SWAPFILE_CLUSTER);
3014 : 3 : unsigned long col = p->cluster_next / SWAPFILE_CLUSTER % SWAP_CLUSTER_COLS;
3015 : : unsigned long i, idx;
3016 : :
3017 : 3 : nr_good_pages = maxpages - 1; /* omit header page */
3018 : :
3019 : : cluster_list_init(&p->free_clusters);
3020 : : cluster_list_init(&p->discard_clusters);
3021 : :
3022 : 3 : for (i = 0; i < swap_header->info.nr_badpages; i++) {
3023 : 0 : unsigned int page_nr = swap_header->info.badpages[i];
3024 : 0 : if (page_nr == 0 || page_nr > swap_header->info.last_page)
3025 : : return -EINVAL;
3026 : 0 : if (page_nr < maxpages) {
3027 : 0 : swap_map[page_nr] = SWAP_MAP_BAD;
3028 : 0 : nr_good_pages--;
3029 : : /*
3030 : : * Haven't marked the cluster free yet, no list
3031 : : * operation involved
3032 : : */
3033 : 0 : inc_cluster_info_page(p, cluster_info, page_nr);
3034 : : }
3035 : : }
3036 : :
3037 : : /* Haven't marked the cluster free yet, no list operation involved */
3038 : 0 : for (i = maxpages; i < round_up(maxpages, SWAPFILE_CLUSTER); i++)
3039 : 0 : inc_cluster_info_page(p, cluster_info, i);
3040 : :
3041 : 3 : if (nr_good_pages) {
3042 : 3 : swap_map[0] = SWAP_MAP_BAD;
3043 : : /*
3044 : : * Not mark the cluster free yet, no list
3045 : : * operation involved
3046 : : */
3047 : 3 : inc_cluster_info_page(p, cluster_info, 0);
3048 : 3 : p->max = maxpages;
3049 : 3 : p->pages = nr_good_pages;
3050 : 3 : nr_extents = setup_swap_extents(p, span);
3051 : 3 : if (nr_extents < 0)
3052 : : return nr_extents;
3053 : 3 : nr_good_pages = p->pages;
3054 : : }
3055 : 3 : if (!nr_good_pages) {
3056 : 0 : pr_warn("Empty swap-file\n");
3057 : 0 : return -EINVAL;
3058 : : }
3059 : :
3060 : 3 : if (!cluster_info)
3061 : : return nr_extents;
3062 : :
3063 : :
3064 : : /*
3065 : : * Reduce false cache line sharing between cluster_info and
3066 : : * sharing same address space.
3067 : : */
3068 : 3 : for (k = 0; k < SWAP_CLUSTER_COLS; k++) {
3069 : 3 : j = (k + col) % SWAP_CLUSTER_COLS;
3070 : 3 : for (i = 0; i < DIV_ROUND_UP(nr_clusters, SWAP_CLUSTER_COLS); i++) {
3071 : 3 : idx = i * SWAP_CLUSTER_COLS + j;
3072 : 3 : if (idx >= nr_clusters)
3073 : 3 : continue;
3074 : 3 : if (cluster_count(&cluster_info[idx]))
3075 : 3 : continue;
3076 : : cluster_set_flag(&cluster_info[idx], CLUSTER_FLAG_FREE);
3077 : 3 : cluster_list_add_tail(&p->free_clusters, cluster_info,
3078 : : idx);
3079 : : }
3080 : : }
3081 : : return nr_extents;
3082 : : }
3083 : :
3084 : : /*
3085 : : * Helper to sys_swapon determining if a given swap
3086 : : * backing device queue supports DISCARD operations.
3087 : : */
3088 : : static bool swap_discardable(struct swap_info_struct *si)
3089 : : {
3090 : : struct request_queue *q = bdev_get_queue(si->bdev);
3091 : :
3092 : 0 : if (!q || !blk_queue_discard(q))
3093 : : return false;
3094 : :
3095 : : return true;
3096 : : }
3097 : :
3098 : 3 : SYSCALL_DEFINE2(swapon, const char __user *, specialfile, int, swap_flags)
3099 : : {
3100 : : struct swap_info_struct *p;
3101 : : struct filename *name;
3102 : : struct file *swap_file = NULL;
3103 : : struct address_space *mapping;
3104 : : int prio;
3105 : : int error;
3106 : : union swap_header *swap_header;
3107 : : int nr_extents;
3108 : : sector_t span;
3109 : : unsigned long maxpages;
3110 : : unsigned char *swap_map = NULL;
3111 : : struct swap_cluster_info *cluster_info = NULL;
3112 : : unsigned long *frontswap_map = NULL;
3113 : : struct page *page = NULL;
3114 : : struct inode *inode = NULL;
3115 : : bool inced_nr_rotate_swap = false;
3116 : :
3117 : 3 : if (swap_flags & ~SWAP_FLAGS_VALID)
3118 : : return -EINVAL;
3119 : :
3120 : 3 : if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
3121 : : return -EPERM;
3122 : :
3123 : 3 : if (!swap_avail_heads)
3124 : : return -ENOMEM;
3125 : :
3126 : 3 : p = alloc_swap_info();
3127 : 3 : if (IS_ERR(p))
3128 : 0 : return PTR_ERR(p);
3129 : :
3130 : 3 : INIT_WORK(&p->discard_work, swap_discard_work);
3131 : :
3132 : 3 : name = getname(specialfile);
3133 : 3 : if (IS_ERR(name)) {
3134 : : error = PTR_ERR(name);
3135 : : name = NULL;
3136 : 0 : goto bad_swap;
3137 : : }
3138 : 3 : swap_file = file_open_name(name, O_RDWR|O_LARGEFILE, 0);
3139 : 3 : if (IS_ERR(swap_file)) {
3140 : : error = PTR_ERR(swap_file);
3141 : : swap_file = NULL;
3142 : 0 : goto bad_swap;
3143 : : }
3144 : :
3145 : 3 : p->swap_file = swap_file;
3146 : 3 : mapping = swap_file->f_mapping;
3147 : 3 : inode = mapping->host;
3148 : :
3149 : 3 : error = claim_swapfile(p, inode);
3150 : 3 : if (unlikely(error))
3151 : : goto bad_swap;
3152 : :
3153 : : inode_lock(inode);
3154 : 3 : if (IS_SWAPFILE(inode)) {
3155 : : error = -EBUSY;
3156 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3157 : : }
3158 : :
3159 : : /*
3160 : : * Read the swap header.
3161 : : */
3162 : 3 : if (!mapping->a_ops->readpage) {
3163 : : error = -EINVAL;
3164 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3165 : : }
3166 : : page = read_mapping_page(mapping, 0, swap_file);
3167 : 3 : if (IS_ERR(page)) {
3168 : : error = PTR_ERR(page);
3169 : 0 : goto bad_swap;
3170 : : }
3171 : 3 : swap_header = kmap(page);
3172 : :
3173 : 3 : maxpages = read_swap_header(p, swap_header, inode);
3174 : 3 : if (unlikely(!maxpages)) {
3175 : : error = -EINVAL;
3176 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3177 : : }
3178 : :
3179 : : /* OK, set up the swap map and apply the bad block list */
3180 : 3 : swap_map = vzalloc(maxpages);
3181 : 3 : if (!swap_map) {
3182 : : error = -ENOMEM;
3183 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3184 : : }
3185 : :
3186 : 3 : if (bdi_cap_stable_pages_required(inode_to_bdi(inode)))
3187 : 0 : p->flags |= SWP_STABLE_WRITES;
3188 : :
3189 : 3 : if (bdi_cap_synchronous_io(inode_to_bdi(inode)))
3190 : 0 : p->flags |= SWP_SYNCHRONOUS_IO;
3191 : :
3192 : 3 : if (p->bdev && blk_queue_nonrot(bdev_get_queue(p->bdev))) {
3193 : : int cpu;
3194 : : unsigned long ci, nr_cluster;
3195 : :
3196 : 3 : p->flags |= SWP_SOLIDSTATE;
3197 : : /*
3198 : : * select a random position to start with to help wear leveling
3199 : : * SSD
3200 : : */
3201 : 3 : p->cluster_next = 1 + (prandom_u32() % p->highest_bit);
3202 : 3 : nr_cluster = DIV_ROUND_UP(maxpages, SWAPFILE_CLUSTER);
3203 : :
3204 : : cluster_info = kvcalloc(nr_cluster, sizeof(*cluster_info),
3205 : : GFP_KERNEL);
3206 : 3 : if (!cluster_info) {
3207 : : error = -ENOMEM;
3208 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3209 : : }
3210 : :
3211 : 3 : for (ci = 0; ci < nr_cluster; ci++)
3212 : 3 : spin_lock_init(&((cluster_info + ci)->lock));
3213 : :
3214 : 3 : p->percpu_cluster = alloc_percpu(struct percpu_cluster);
3215 : 3 : if (!p->percpu_cluster) {
3216 : : error = -ENOMEM;
3217 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3218 : : }
3219 : 3 : for_each_possible_cpu(cpu) {
3220 : : struct percpu_cluster *cluster;
3221 : 3 : cluster = per_cpu_ptr(p->percpu_cluster, cpu);
3222 : : cluster_set_null(&cluster->index);
3223 : : }
3224 : : } else {
3225 : : atomic_inc(&nr_rotate_swap);
3226 : : inced_nr_rotate_swap = true;
3227 : : }
3228 : :
3229 : : error = swap_cgroup_swapon(p->type, maxpages);
3230 : : if (error)
3231 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3232 : :
3233 : 3 : nr_extents = setup_swap_map_and_extents(p, swap_header, swap_map,
3234 : : cluster_info, maxpages, &span);
3235 : 3 : if (unlikely(nr_extents < 0)) {
3236 : : error = nr_extents;
3237 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3238 : : }
3239 : : /* frontswap enabled? set up bit-per-page map for frontswap */
3240 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_FRONTSWAP))
3241 : 3 : frontswap_map = kvcalloc(BITS_TO_LONGS(maxpages),
3242 : : sizeof(long),
3243 : : GFP_KERNEL);
3244 : :
3245 : 3 : if (p->bdev &&(swap_flags & SWAP_FLAG_DISCARD) && swap_discardable(p)) {
3246 : : /*
3247 : : * When discard is enabled for swap with no particular
3248 : : * policy flagged, we set all swap discard flags here in
3249 : : * order to sustain backward compatibility with older
3250 : : * swapon(8) releases.
3251 : : */
3252 : 0 : p->flags |= (SWP_DISCARDABLE | SWP_AREA_DISCARD |
3253 : : SWP_PAGE_DISCARD);
3254 : :
3255 : : /*
3256 : : * By flagging sys_swapon, a sysadmin can tell us to
3257 : : * either do single-time area discards only, or to just
3258 : : * perform discards for released swap page-clusters.
3259 : : * Now it's time to adjust the p->flags accordingly.
3260 : : */
3261 : 0 : if (swap_flags & SWAP_FLAG_DISCARD_ONCE)
3262 : 0 : p->flags &= ~SWP_PAGE_DISCARD;
3263 : 0 : else if (swap_flags & SWAP_FLAG_DISCARD_PAGES)
3264 : 0 : p->flags &= ~SWP_AREA_DISCARD;
3265 : :
3266 : : /* issue a swapon-time discard if it's still required */
3267 : 0 : if (p->flags & SWP_AREA_DISCARD) {
3268 : 0 : int err = discard_swap(p);
3269 : 0 : if (unlikely(err))
3270 : 0 : pr_err("swapon: discard_swap(%p): %d\n",
3271 : : p, err);
3272 : : }
3273 : : }
3274 : :
3275 : 3 : error = init_swap_address_space(p->type, maxpages);
3276 : 3 : if (error)
3277 : : goto bad_swap_unlock_inode;
3278 : :
3279 : : /*
3280 : : * Flush any pending IO and dirty mappings before we start using this
3281 : : * swap device.
3282 : : */
3283 : 3 : inode->i_flags |= S_SWAPFILE;
3284 : : error = inode_drain_writes(inode);
3285 : 3 : if (error) {
3286 : 0 : inode->i_flags &= ~S_SWAPFILE;
3287 : 0 : goto bad_swap_unlock_inode;
3288 : : }
3289 : :
3290 : 3 : mutex_lock(&swapon_mutex);
3291 : : prio = -1;
3292 : 3 : if (swap_flags & SWAP_FLAG_PREFER)
3293 : 0 : prio =
3294 : : (swap_flags & SWAP_FLAG_PRIO_MASK) >> SWAP_FLAG_PRIO_SHIFT;
3295 : 3 : enable_swap_info(p, prio, swap_map, cluster_info, frontswap_map);
3296 : :
3297 : 3 : pr_info("Adding %uk swap on %s. Priority:%d extents:%d across:%lluk %s%s%s%s%s\n",
3298 : : p->pages<<(PAGE_SHIFT-10), name->name, p->prio,
3299 : : nr_extents, (unsigned long long)span<<(PAGE_SHIFT-10),
3300 : : (p->flags & SWP_SOLIDSTATE) ? "SS" : "",
3301 : : (p->flags & SWP_DISCARDABLE) ? "D" : "",
3302 : : (p->flags & SWP_AREA_DISCARD) ? "s" : "",
3303 : : (p->flags & SWP_PAGE_DISCARD) ? "c" : "",
3304 : : (frontswap_map) ? "FS" : "");
3305 : :
3306 : 3 : mutex_unlock(&swapon_mutex);
3307 : : atomic_inc(&proc_poll_event);
3308 : 3 : wake_up_interruptible(&proc_poll_wait);
3309 : :
3310 : : error = 0;
3311 : 3 : goto out;
3312 : : bad_swap_unlock_inode:
3313 : : inode_unlock(inode);
3314 : : bad_swap:
3315 : 0 : free_percpu(p->percpu_cluster);
3316 : 0 : p->percpu_cluster = NULL;
3317 : 0 : if (inode && S_ISBLK(inode->i_mode) && p->bdev) {
3318 : 0 : set_blocksize(p->bdev, p->old_block_size);
3319 : 0 : blkdev_put(p->bdev, FMODE_READ | FMODE_WRITE | FMODE_EXCL);
3320 : : }
3321 : : inode = NULL;
3322 : 0 : destroy_swap_extents(p);
3323 : : swap_cgroup_swapoff(p->type);
3324 : : spin_lock(&swap_lock);
3325 : 0 : p->swap_file = NULL;
3326 : 0 : p->flags = 0;
3327 : : spin_unlock(&swap_lock);
3328 : 0 : vfree(swap_map);
3329 : 0 : kvfree(cluster_info);
3330 : 0 : kvfree(frontswap_map);
3331 : 0 : if (inced_nr_rotate_swap)
3332 : : atomic_dec(&nr_rotate_swap);
3333 : 0 : if (swap_file)
3334 : 0 : filp_close(swap_file, NULL);
3335 : : out:
3336 : 3 : if (page && !IS_ERR(page)) {
3337 : : kunmap(page);
3338 : 3 : put_page(page);
3339 : : }
3340 : 3 : if (name)
3341 : 3 : putname(name);
3342 : 3 : if (inode)
3343 : : inode_unlock(inode);
3344 : 3 : if (!error)
3345 : 3 : enable_swap_slots_cache();
3346 : 3 : return error;
3347 : : }
3348 : :
3349 : 3 : void si_swapinfo(struct sysinfo *val)
3350 : : {
3351 : : unsigned int type;
3352 : : unsigned long nr_to_be_unused = 0;
3353 : :
3354 : : spin_lock(&swap_lock);
3355 : 3 : for (type = 0; type < nr_swapfiles; type++) {
3356 : 3 : struct swap_info_struct *si = swap_info[type];
3357 : :
3358 : 3 : if ((si->flags & SWP_USED) && !(si->flags & SWP_WRITEOK))
3359 : 3 : nr_to_be_unused += si->inuse_pages;
3360 : : }
3361 : 3 : val->freeswap = atomic_long_read(&nr_swap_pages) + nr_to_be_unused;
3362 : 3 : val->totalswap = total_swap_pages + nr_to_be_unused;
3363 : : spin_unlock(&swap_lock);
3364 : 3 : }
3365 : :
3366 : : /*
3367 : : * Verify that a swap entry is valid and increment its swap map count.
3368 : : *
3369 : : * Returns error code in following case.
3370 : : * - success -> 0
3371 : : * - swp_entry is invalid -> EINVAL
3372 : : * - swp_entry is migration entry -> EINVAL
3373 : : * - swap-cache reference is requested but there is already one. -> EEXIST
3374 : : * - swap-cache reference is requested but the entry is not used. -> ENOENT
3375 : : * - swap-mapped reference requested but needs continued swap count. -> ENOMEM
3376 : : */
3377 : 0 : static int __swap_duplicate(swp_entry_t entry, unsigned char usage)
3378 : : {
3379 : : struct swap_info_struct *p;
3380 : : struct swap_cluster_info *ci;
3381 : : unsigned long offset;
3382 : : unsigned char count;
3383 : : unsigned char has_cache;
3384 : : int err = -EINVAL;
3385 : :
3386 : 0 : p = get_swap_device(entry);
3387 : 0 : if (!p)
3388 : : goto out;
3389 : :
3390 : : offset = swp_offset(entry);
3391 : 0 : ci = lock_cluster_or_swap_info(p, offset);
3392 : :
3393 : 0 : count = p->swap_map[offset];
3394 : :
3395 : : /*
3396 : : * swapin_readahead() doesn't check if a swap entry is valid, so the
3397 : : * swap entry could be SWAP_MAP_BAD. Check here with lock held.
3398 : : */
3399 : 0 : if (unlikely(swap_count(count) == SWAP_MAP_BAD)) {
3400 : : err = -ENOENT;
3401 : : goto unlock_out;
3402 : : }
3403 : :
3404 : 0 : has_cache = count & SWAP_HAS_CACHE;
3405 : : count &= ~SWAP_HAS_CACHE;
3406 : : err = 0;
3407 : :
3408 : 0 : if (usage == SWAP_HAS_CACHE) {
3409 : :
3410 : : /* set SWAP_HAS_CACHE if there is no cache and entry is used */
3411 : 0 : if (!has_cache && count)
3412 : : has_cache = SWAP_HAS_CACHE;
3413 : 0 : else if (has_cache) /* someone else added cache */
3414 : : err = -EEXIST;
3415 : : else /* no users remaining */
3416 : : err = -ENOENT;
3417 : :
3418 : 0 : } else if (count || has_cache) {
3419 : :
3420 : 0 : if ((count & ~COUNT_CONTINUED) < SWAP_MAP_MAX)
3421 : 0 : count += usage;
3422 : 0 : else if ((count & ~COUNT_CONTINUED) > SWAP_MAP_MAX)
3423 : : err = -EINVAL;
3424 : 0 : else if (swap_count_continued(p, offset, count))
3425 : : count = COUNT_CONTINUED;
3426 : : else
3427 : : err = -ENOMEM;
3428 : : } else
3429 : : err = -ENOENT; /* unused swap entry */
3430 : :
3431 : 0 : p->swap_map[offset] = count | has_cache;
3432 : :
3433 : : unlock_out:
3434 : 0 : unlock_cluster_or_swap_info(p, ci);
3435 : : out:
3436 : 0 : if (p)
3437 : : put_swap_device(p);
3438 : 0 : return err;
3439 : : }
3440 : :
3441 : : /*
3442 : : * Help swapoff by noting that swap entry belongs to shmem/tmpfs
3443 : : * (in which case its reference count is never incremented).
3444 : : */
3445 : 0 : void swap_shmem_alloc(swp_entry_t entry)
3446 : : {
3447 : 0 : __swap_duplicate(entry, SWAP_MAP_SHMEM);
3448 : 0 : }
3449 : :
3450 : : /*
3451 : : * Increase reference count of swap entry by 1.
3452 : : * Returns 0 for success, or -ENOMEM if a swap_count_continuation is required
3453 : : * but could not be atomically allocated. Returns 0, just as if it succeeded,
3454 : : * if __swap_duplicate() fails for another reason (-EINVAL or -ENOENT), which
3455 : : * might occur if a page table entry has got corrupted.
3456 : : */
3457 : 0 : int swap_duplicate(swp_entry_t entry)
3458 : : {
3459 : : int err = 0;
3460 : :
3461 : 0 : while (!err && __swap_duplicate(entry, 1) == -ENOMEM)
3462 : 0 : err = add_swap_count_continuation(entry, GFP_ATOMIC);
3463 : 0 : return err;
3464 : : }
3465 : :
3466 : : /*
3467 : : * @entry: swap entry for which we allocate swap cache.
3468 : : *
3469 : : * Called when allocating swap cache for existing swap entry,
3470 : : * This can return error codes. Returns 0 at success.
3471 : : * -EBUSY means there is a swap cache.
3472 : : * Note: return code is different from swap_duplicate().
3473 : : */
3474 : 0 : int swapcache_prepare(swp_entry_t entry)
3475 : : {
3476 : 0 : return __swap_duplicate(entry, SWAP_HAS_CACHE);
3477 : : }
3478 : :
3479 : 3 : struct swap_info_struct *swp_swap_info(swp_entry_t entry)
3480 : : {
3481 : 3 : return swap_type_to_swap_info(swp_type(entry));
3482 : : }
3483 : :
3484 : 0 : struct swap_info_struct *page_swap_info(struct page *page)
3485 : : {
3486 : 0 : swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
3487 : 0 : return swp_swap_info(entry);
3488 : : }
3489 : :
3490 : : /*
3491 : : * out-of-line __page_file_ methods to avoid include hell.
3492 : : */
3493 : 0 : struct address_space *__page_file_mapping(struct page *page)
3494 : : {
3495 : 0 : return page_swap_info(page)->swap_file->f_mapping;
3496 : : }
3497 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__page_file_mapping);
3498 : :
3499 : 0 : pgoff_t __page_file_index(struct page *page)
3500 : : {
3501 : 0 : swp_entry_t swap = { .val = page_private(page) };
3502 : 0 : return swp_offset(swap);
3503 : : }
3504 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__page_file_index);
3505 : :
3506 : : /*
3507 : : * add_swap_count_continuation - called when a swap count is duplicated
3508 : : * beyond SWAP_MAP_MAX, it allocates a new page and links that to the entry's
3509 : : * page of the original vmalloc'ed swap_map, to hold the continuation count
3510 : : * (for that entry and for its neighbouring PAGE_SIZE swap entries). Called
3511 : : * again when count is duplicated beyond SWAP_MAP_MAX * SWAP_CONT_MAX, etc.
3512 : : *
3513 : : * These continuation pages are seldom referenced: the common paths all work
3514 : : * on the original swap_map, only referring to a continuation page when the
3515 : : * low "digit" of a count is incremented or decremented through SWAP_MAP_MAX.
3516 : : *
3517 : : * add_swap_count_continuation(, GFP_ATOMIC) can be called while holding
3518 : : * page table locks; if it fails, add_swap_count_continuation(, GFP_KERNEL)
3519 : : * can be called after dropping locks.
3520 : : */
3521 : 0 : int add_swap_count_continuation(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask)
3522 : : {
3523 : : struct swap_info_struct *si;
3524 : : struct swap_cluster_info *ci;
3525 : : struct page *head;
3526 : : struct page *page;
3527 : : struct page *list_page;
3528 : : pgoff_t offset;
3529 : : unsigned char count;
3530 : : int ret = 0;
3531 : :
3532 : : /*
3533 : : * When debugging, it's easier to use __GFP_ZERO here; but it's better
3534 : : * for latency not to zero a page while GFP_ATOMIC and holding locks.
3535 : : */
3536 : 0 : page = alloc_page(gfp_mask | __GFP_HIGHMEM);
3537 : :
3538 : 0 : si = get_swap_device(entry);
3539 : 0 : if (!si) {
3540 : : /*
3541 : : * An acceptable race has occurred since the failing
3542 : : * __swap_duplicate(): the swap device may be swapoff
3543 : : */
3544 : : goto outer;
3545 : : }
3546 : : spin_lock(&si->lock);
3547 : :
3548 : : offset = swp_offset(entry);
3549 : :
3550 : : ci = lock_cluster(si, offset);
3551 : :
3552 : 0 : count = si->swap_map[offset] & ~SWAP_HAS_CACHE;
3553 : :
3554 : 0 : if ((count & ~COUNT_CONTINUED) != SWAP_MAP_MAX) {
3555 : : /*
3556 : : * The higher the swap count, the more likely it is that tasks
3557 : : * will race to add swap count continuation: we need to avoid
3558 : : * over-provisioning.
3559 : : */
3560 : : goto out;
3561 : : }
3562 : :
3563 : 0 : if (!page) {
3564 : : ret = -ENOMEM;
3565 : : goto out;
3566 : : }
3567 : :
3568 : : /*
3569 : : * We are fortunate that although vmalloc_to_page uses pte_offset_map,
3570 : : * no architecture is using highmem pages for kernel page tables: so it
3571 : : * will not corrupt the GFP_ATOMIC caller's atomic page table kmaps.
3572 : : */
3573 : 0 : head = vmalloc_to_page(si->swap_map + offset);
3574 : 0 : offset &= ~PAGE_MASK;
3575 : :
3576 : : spin_lock(&si->cont_lock);
3577 : : /*
3578 : : * Page allocation does not initialize the page's lru field,
3579 : : * but it does always reset its private field.
3580 : : */
3581 : 0 : if (!page_private(head)) {
3582 : 0 : BUG_ON(count & COUNT_CONTINUED);
3583 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&head->lru);
3584 : 0 : set_page_private(head, SWP_CONTINUED);
3585 : 0 : si->flags |= SWP_CONTINUED;
3586 : : }
3587 : :
3588 : 0 : list_for_each_entry(list_page, &head->lru, lru) {
3589 : : unsigned char *map;
3590 : :
3591 : : /*
3592 : : * If the previous map said no continuation, but we've found
3593 : : * a continuation page, free our allocation and use this one.
3594 : : */
3595 : 0 : if (!(count & COUNT_CONTINUED))
3596 : : goto out_unlock_cont;
3597 : :
3598 : 0 : map = kmap_atomic(list_page) + offset;
3599 : 0 : count = *map;
3600 : : kunmap_atomic(map);
3601 : :
3602 : : /*
3603 : : * If this continuation count now has some space in it,
3604 : : * free our allocation and use this one.
3605 : : */
3606 : 0 : if ((count & ~COUNT_CONTINUED) != SWAP_CONT_MAX)
3607 : : goto out_unlock_cont;
3608 : : }
3609 : :
3610 : 0 : list_add_tail(&page->lru, &head->lru);
3611 : : page = NULL; /* now it's attached, don't free it */
3612 : : out_unlock_cont:
3613 : : spin_unlock(&si->cont_lock);
3614 : : out:
3615 : : unlock_cluster(ci);
3616 : : spin_unlock(&si->lock);
3617 : : put_swap_device(si);
3618 : : outer:
3619 : 0 : if (page)
3620 : 0 : __free_page(page);
3621 : 0 : return ret;
3622 : : }
3623 : :
3624 : : /*
3625 : : * swap_count_continued - when the original swap_map count is incremented
3626 : : * from SWAP_MAP_MAX, check if there is already a continuation page to carry
3627 : : * into, carry if so, or else fail until a new continuation page is allocated;
3628 : : * when the original swap_map count is decremented from 0 with continuation,
3629 : : * borrow from the continuation and report whether it still holds more.
3630 : : * Called while __swap_duplicate() or swap_entry_free() holds swap or cluster
3631 : : * lock.
3632 : : */
3633 : 0 : static bool swap_count_continued(struct swap_info_struct *si,
3634 : : pgoff_t offset, unsigned char count)
3635 : : {
3636 : : struct page *head;
3637 : : struct page *page;
3638 : : unsigned char *map;
3639 : : bool ret;
3640 : :
3641 : 0 : head = vmalloc_to_page(si->swap_map + offset);
3642 : 0 : if (page_private(head) != SWP_CONTINUED) {
3643 : 0 : BUG_ON(count & COUNT_CONTINUED);
3644 : : return false; /* need to add count continuation */
3645 : : }
3646 : :
3647 : : spin_lock(&si->cont_lock);
3648 : 0 : offset &= ~PAGE_MASK;
3649 : 0 : page = list_entry(head->lru.next, struct page, lru);
3650 : 0 : map = kmap_atomic(page) + offset;
3651 : :
3652 : 0 : if (count == SWAP_MAP_MAX) /* initial increment from swap_map */
3653 : : goto init_map; /* jump over SWAP_CONT_MAX checks */
3654 : :
3655 : 0 : if (count == (SWAP_MAP_MAX | COUNT_CONTINUED)) { /* incrementing */
3656 : : /*
3657 : : * Think of how you add 1 to 999
3658 : : */
3659 : 0 : while (*map == (SWAP_CONT_MAX | COUNT_CONTINUED)) {
3660 : : kunmap_atomic(map);
3661 : 0 : page = list_entry(page->lru.next, struct page, lru);
3662 : 0 : BUG_ON(page == head);
3663 : 0 : map = kmap_atomic(page) + offset;
3664 : : }
3665 : 0 : if (*map == SWAP_CONT_MAX) {
3666 : : kunmap_atomic(map);
3667 : 0 : page = list_entry(page->lru.next, struct page, lru);
3668 : 0 : if (page == head) {
3669 : : ret = false; /* add count continuation */
3670 : : goto out;
3671 : : }
3672 : 0 : map = kmap_atomic(page) + offset;
3673 : 0 : init_map: *map = 0; /* we didn't zero the page */
3674 : : }
3675 : 0 : *map += 1;
3676 : : kunmap_atomic(map);
3677 : 0 : page = list_entry(page->lru.prev, struct page, lru);
3678 : 0 : while (page != head) {
3679 : 0 : map = kmap_atomic(page) + offset;
3680 : 0 : *map = COUNT_CONTINUED;
3681 : : kunmap_atomic(map);
3682 : 0 : page = list_entry(page->lru.prev, struct page, lru);
3683 : : }
3684 : : ret = true; /* incremented */
3685 : :
3686 : : } else { /* decrementing */
3687 : : /*
3688 : : * Think of how you subtract 1 from 1000
3689 : : */
3690 : 0 : BUG_ON(count != COUNT_CONTINUED);
3691 : 0 : while (*map == COUNT_CONTINUED) {
3692 : : kunmap_atomic(map);
3693 : 0 : page = list_entry(page->lru.next, struct page, lru);
3694 : 0 : BUG_ON(page == head);
3695 : 0 : map = kmap_atomic(page) + offset;
3696 : : }
3697 : 0 : BUG_ON(*map == 0);
3698 : 0 : *map -= 1;
3699 : 0 : if (*map == 0)
3700 : : count = 0;
3701 : : kunmap_atomic(map);
3702 : 0 : page = list_entry(page->lru.prev, struct page, lru);
3703 : 0 : while (page != head) {
3704 : 0 : map = kmap_atomic(page) + offset;
3705 : 0 : *map = SWAP_CONT_MAX | count;
3706 : : count = COUNT_CONTINUED;
3707 : : kunmap_atomic(map);
3708 : 0 : page = list_entry(page->lru.prev, struct page, lru);
3709 : : }
3710 : 0 : ret = count == COUNT_CONTINUED;
3711 : : }
3712 : : out:
3713 : : spin_unlock(&si->cont_lock);
3714 : 0 : return ret;
3715 : : }
3716 : :
3717 : : /*
3718 : : * free_swap_count_continuations - swapoff free all the continuation pages
3719 : : * appended to the swap_map, after swap_map is quiesced, before vfree'ing it.
3720 : : */
3721 : 0 : static void free_swap_count_continuations(struct swap_info_struct *si)
3722 : : {
3723 : : pgoff_t offset;
3724 : :
3725 : 0 : for (offset = 0; offset < si->max; offset += PAGE_SIZE) {
3726 : : struct page *head;
3727 : 0 : head = vmalloc_to_page(si->swap_map + offset);
3728 : 0 : if (page_private(head)) {
3729 : : struct page *page, *next;
3730 : :
3731 : 0 : list_for_each_entry_safe(page, next, &head->lru, lru) {
3732 : : list_del(&page->lru);
3733 : 0 : __free_page(page);
3734 : : }
3735 : : }
3736 : : }
3737 : 0 : }
3738 : :
3739 : : #if defined(CONFIG_MEMCG) && defined(CONFIG_BLK_CGROUP)
3740 : 3 : void mem_cgroup_throttle_swaprate(struct mem_cgroup *memcg, int node,
3741 : : gfp_t gfp_mask)
3742 : : {
3743 : : struct swap_info_struct *si, *next;
3744 : 3 : if (!(gfp_mask & __GFP_IO) || !memcg)
3745 : : return;
3746 : :
3747 : 0 : if (!blk_cgroup_congested())
3748 : : return;
3749 : :
3750 : : /*
3751 : : * We've already scheduled a throttle, avoid taking the global swap
3752 : : * lock.
3753 : : */
3754 : 0 : if (current->throttle_queue)
3755 : : return;
3756 : :
3757 : : spin_lock(&swap_avail_lock);
3758 : 0 : plist_for_each_entry_safe(si, next, &swap_avail_heads[node],
3759 : : avail_lists[node]) {
3760 : 0 : if (si->bdev) {
3761 : 0 : blkcg_schedule_throttle(bdev_get_queue(si->bdev),
3762 : : true);
3763 : 0 : break;
3764 : : }
3765 : : }
3766 : : spin_unlock(&swap_avail_lock);
3767 : : }
3768 : : #endif
3769 : :
3770 : 3 : static int __init swapfile_init(void)
3771 : : {
3772 : : int nid;
3773 : :
3774 : 3 : swap_avail_heads = kmalloc_array(nr_node_ids, sizeof(struct plist_head),
3775 : : GFP_KERNEL);
3776 : 3 : if (!swap_avail_heads) {
3777 : 0 : pr_emerg("Not enough memory for swap heads, swap is disabled\n");
3778 : 0 : return -ENOMEM;
3779 : : }
3780 : :
3781 : 3 : for_each_node(nid)
3782 : 3 : plist_head_init(&swap_avail_heads[nid]);
3783 : :
3784 : : return 0;
3785 : : }
3786 : : subsys_initcall(swapfile_init);
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