include/linux/gfp.h

   1 #ifndef __LINUX_GFP_H
   2 #define __LINUX_GFP_H
   3
   4 #include <linux/mmdebug.h>
   5 #include <linux/mmzone.h>
   6 #include <linux/stddef.h>
   7 #include <linux/linkage.h>
   8 #include <linux/topology.h>
   9
  10 struct vm_area_struct;
  11
  12 /* Plain integer GFP bitmasks. Do not use this directly. */
  13 #define ___GFP_DMA              0x01u
  14 #define ___GFP_HIGHMEM          0x02u
  15 #define ___GFP_DMA32            0x04u
  16 #define ___GFP_MOVABLE          0x08u
  17 #define ___GFP_RECLAIMABLE      0x10u
  18 #define ___GFP_HIGH             0x20u
  19 #define ___GFP_IO               0x40u
  20 #define ___GFP_FS               0x80u
  21 #define ___GFP_COLD             0x100u
  22 #define ___GFP_NOWARN           0x200u
  23 #define ___GFP_REPEAT           0x400u
  24 #define ___GFP_NOFAIL           0x800u
  25 #define ___GFP_NORETRY          0x1000u
  26 #define ___GFP_MEMALLOC         0x2000u
  27 #define ___GFP_COMP             0x4000u
  28 #define ___GFP_ZERO             0x8000u
  29 #define ___GFP_NOMEMALLOC       0x10000u
  30 #define ___GFP_HARDWALL         0x20000u
  31 #define ___GFP_THISNODE         0x40000u
  32 #define ___GFP_ATOMIC           0x80000u
  33 #define ___GFP_NOACCOUNT        0x100000u
  34 #define ___GFP_NOTRACK          0x200000u
  35 #define ___GFP_DIRECT_RECLAIM   0x400000u
  36 #define ___GFP_OTHER_NODE       0x800000u
  37 #define ___GFP_WRITE            0x1000000u
  38 #define ___GFP_KSWAPD_RECLAIM   0x2000000u
  39 /* If the above are modified, __GFP_BITS_SHIFT may need updating */
  40
  41 /*
  42  * Physical address zone modifiers (see linux/mmzone.h - low four bits)
  43  *
  44  * Do not put any conditional on these. If necessary modify the definitions
  45  * without the underscores and use them consistently. The definitions here may
  46  * be used in bit comparisons.
  47  */
  48 #define __GFP_DMA       ((__force gfp_t)___GFP_DMA)
  49 #define __GFP_HIGHMEM   ((__force gfp_t)___GFP_HIGHMEM)
  50 #define __GFP_DMA32     ((__force gfp_t)___GFP_DMA32)
  51 #define __GFP_MOVABLE   ((__force gfp_t)___GFP_MOVABLE)  /* Page is movable */
  52 #define __GFP_MOVABLE   ((__force gfp_t)___GFP_MOVABLE)  /* ZONE_MOVABLE allowed */
  53 #define GFP_ZONEMASK    (__GFP_DMA|__GFP_HIGHMEM|__GFP_DMA32|__GFP_MOVABLE)
  54
  55 /*
  56  * Page mobility and placement hints
  57  *
  58  * These flags provide hints about how mobile the page is. Pages with similar
  59  * mobility are placed within the same pageblocks to minimise problems due
  60  * to external fragmentation.
  61  *
  62  * __GFP_MOVABLE (also a zone modifier) indicates that the page can be
  63  *   moved by page migration during memory compaction or can be reclaimed.
  64  *
  65  * __GFP_RECLAIMABLE is used for slab allocations that specify
  66  *   SLAB_RECLAIM_ACCOUNT and whose pages can be freed via shrinkers.
  67  *
  68  * __GFP_WRITE indicates the caller intends to dirty the page. Where possible,
  69  *   these pages will be spread between local zones to avoid all the dirty
  70  *   pages being in one zone (fair zone allocation policy).
  71  *
  72  * __GFP_HARDWALL enforces the cpuset memory allocation policy.
  73  *
  74  * __GFP_THISNODE forces the allocation to be satisified from the requested
  75  *   node with no fallbacks or placement policy enforcements.
  76  */
  77 #define __GFP_RECLAIMABLE ((__force gfp_t)___GFP_RECLAIMABLE)
  78 #define __GFP_WRITE     ((__force gfp_t)___GFP_WRITE)
  79 #define __GFP_HARDWALL   ((__force gfp_t)___GFP_HARDWALL)
  80 #define __GFP_THISNODE  ((__force gfp_t)___GFP_THISNODE)
  81
  82 /*
  83  * Watermark modifiers -- controls access to emergency reserves
  84  *
  85  * __GFP_HIGH indicates that the caller is high-priority and that granting
  86  *   the request is necessary before the system can make forward progress.
  87  *   For example, creating an IO context to clean pages.
  88  *
  89  * __GFP_ATOMIC indicates that the caller cannot reclaim or sleep and is
  90  *   high priority. Users are typically interrupt handlers. This may be
  91  *   used in conjunction with __GFP_HIGH
  92  *
  93  * __GFP_MEMALLOC allows access to all memory. This should only be used when
  94  *   the caller guarantees the allocation will allow more memory to be freed
  95  *   very shortly e.g. process exiting or swapping. Users either should
  96  *   be the MM or co-ordinating closely with the VM (e.g. swap over NFS).
  97  *
  98  * __GFP_NOMEMALLOC is used to explicitly forbid access to emergency reserves.
  99  *   This takes precedence over the __GFP_MEMALLOC flag if both are set.
 100  *
 101  * __GFP_NOACCOUNT ignores the accounting for kmemcg limit enforcement.
 102  */
 103 #define __GFP_ATOMIC    ((__force gfp_t)___GFP_ATOMIC)
 104 #define __GFP_HIGH      ((__force gfp_t)___GFP_HIGH)
 105 #define __GFP_MEMALLOC  ((__force gfp_t)___GFP_MEMALLOC)
 106 #define __GFP_NOMEMALLOC ((__force gfp_t)___GFP_NOMEMALLOC)
 107 #define __GFP_NOACCOUNT ((__force gfp_t)___GFP_NOACCOUNT)
 108
 109 /*
 110  * Reclaim modifiers
 111  *
 112  * __GFP_IO can start physical IO.
 113  *
 114  * __GFP_FS can call down to the low-level FS. Clearing the flag avoids the
 115  *   allocator recursing into the filesystem which might already be holding
 116  *   locks.
 117  *
 118  * __GFP_DIRECT_RECLAIM indicates that the caller may enter direct reclaim.
 119  *   This flag can be cleared to avoid unnecessary delays when a fallback
 120  *   option is available.
 121  *
 122  * __GFP_KSWAPD_RECLAIM indicates that the caller wants to wake kswapd when
 123  *   the low watermark is reached and have it reclaim pages until the high
 124  *   watermark is reached. A caller may wish to clear this flag when fallback
 125  *   options are available and the reclaim is likely to disrupt the system. The
 126  *   canonical example is THP allocation where a fallback is cheap but
 127  *   reclaim/compaction may cause indirect stalls.
 128  *
 129  * __GFP_RECLAIM is shorthand to allow/forbid both direct and kswapd reclaim.
 130  *
 131  * __GFP_REPEAT: Try hard to allocate the memory, but the allocation attempt
 132  *   _might_ fail.  This depends upon the particular VM implementation.
 133  *
 134  * __GFP_NOFAIL: The VM implementation _must_ retry infinitely: the caller
 135  *   cannot handle allocation failures. New users should be evaluated carefully
 136  *   (and the flag should be used only when there is no reasonable failure
 137  *   policy) but it is definitely preferable to use the flag rather than
 138  *   opencode endless loop around allocator.
 139  *
 140  * __GFP_NORETRY: The VM implementation must not retry indefinitely and will
 141  *   return NULL when direct reclaim and memory compaction have failed to allow
 142  *   the allocation to succeed.  The OOM killer is not called with the current
 143  *   implementation.
 144  */
 145 #define __GFP_IO        ((__force gfp_t)___GFP_IO)
 146 #define __GFP_FS        ((__force gfp_t)___GFP_FS)
 147 #define __GFP_DIRECT_RECLAIM    ((__force gfp_t)___GFP_DIRECT_RECLAIM) /* Caller can reclaim */
 148 #define __GFP_KSWAPD_RECLAIM    ((__force gfp_t)___GFP_KSWAPD_RECLAIM) /* kswapd can wake */
 149 #define __GFP_RECLAIM ((__force gfp_t)(___GFP_DIRECT_RECLAIM|___GFP_KSWAPD_RECLAIM))
 150 #define __GFP_REPEAT    ((__force gfp_t)___GFP_REPEAT)
 151 #define __GFP_NOFAIL    ((__force gfp_t)___GFP_NOFAIL)
 152 #define __GFP_NORETRY   ((__force gfp_t)___GFP_NORETRY)
 153
 154 /*
 155  * Action modifiers
 156  *
 157  * __GFP_COLD indicates that the caller does not expect to be used in the near
 158  *   future. Where possible, a cache-cold page will be returned.
 159  *
 160  * __GFP_NOWARN suppresses allocation failure reports.
 161  *
 162  * __GFP_COMP address compound page metadata.
 163  *
 164  * __GFP_ZERO returns a zeroed page on success.
 165  *
 166  * __GFP_NOTRACK avoids tracking with kmemcheck.
 167  *
 168  * __GFP_NOTRACK_FALSE_POSITIVE is an alias of __GFP_NOTRACK. It's a means of
 169  *   distinguishing in the source between false positives and allocations that
 170  *   cannot be supported (e.g. page tables).
 171  *
 172  * __GFP_OTHER_NODE is for allocations that are on a remote node but that
 173  *   should not be accounted for as a remote allocation in vmstat. A
 174  *   typical user would be khugepaged collapsing a huge page on a remote
 175  *   node.
 176  */
 177 #define __GFP_COLD      ((__force gfp_t)___GFP_COLD)
 178 #define __GFP_NOWARN    ((__force gfp_t)___GFP_NOWARN)
 179 #define __GFP_COMP      ((__force gfp_t)___GFP_COMP)
 180 #define __GFP_ZERO      ((__force gfp_t)___GFP_ZERO)
 181 #define __GFP_NOTRACK   ((__force gfp_t)___GFP_NOTRACK)
 182 #define __GFP_NOTRACK_FALSE_POSITIVE (__GFP_NOTRACK)
 183 #define __GFP_OTHER_NODE ((__force gfp_t)___GFP_OTHER_NODE)
 184
 185 /* Room for N __GFP_FOO bits */
 186 #define __GFP_BITS_SHIFT 26
 187 #define __GFP_BITS_MASK ((__force gfp_t)((1 << __GFP_BITS_SHIFT) - 1))
 188
 189 /*
 190  * Useful GFP flag combinations that are commonly used. It is recommended
 191  * that subsystems start with one of these combinations and then set/clear
 192  * __GFP_FOO flags as necessary.
 193  *
 194  * GFP_ATOMIC users can not sleep and need the allocation to succeed. A lower
 195  *   watermark is applied to allow access to "atomic reserves"
 196  *
 197  * GFP_KERNEL is typical for kernel-internal allocations. The caller requires
 198  *   ZONE_NORMAL or a lower zone for direct access but can direct reclaim.
 199  *
 200  * GFP_NOWAIT is for kernel allocations that should not stall for direct
 201  *   reclaim, start physical IO or use any filesystem callback.
 202  *
 203  * GFP_NOIO will use direct reclaim to discard clean pages or slab pages
 204  *   that do not require the starting of any physical IO.
 205  *
 206  * GFP_NOFS will use direct reclaim but will not use any filesystem interfaces.
 207  *
 208  * GFP_USER is for userspace allocations that also need to be directly
 209  *   accessibly by the kernel or hardware. It is typically used by hardware
 210  *   for buffers that are mapped to userspace (e.g. graphics) that hardware
 211  *   still must DMA to. cpuset limits are enforced for these allocations.
 212  *
 213  * GFP_DMA exists for historical reasons and should be avoided where possible.
 214  *   The flags indicates that the caller requires that the lowest zone be
 215  *   used (ZONE_DMA or 16M on x86-64). Ideally, this would be removed but
 216  *   it would require careful auditing as some users really require it and
 217  *   others use the flag to avoid lowmem reserves in ZONE_DMA and treat the
 218  *   lowest zone as a type of emergency reserve.
 219  *
 220  * GFP_DMA32 is similar to GFP_DMA except that the caller requires a 32-bit
 221  *   address.
 222  *
 223  * GFP_HIGHUSER is for userspace allocations that may be mapped to userspace,
 224  *   do not need to be directly accessible by the kernel but that cannot
 225  *   move once in use. An example may be a hardware allocation that maps
 226  *   data directly into userspace but has no addressing limitations.
 227  *
 228  * GFP_HIGHUSER_MOVABLE is for userspace allocations that the kernel does not
 229  *   need direct access to but can use kmap() when access is required. They
 230  *   are expected to be movable via page reclaim or page migration. Typically,
 231  *   pages on the LRU would also be allocated with GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
 232  *
 233  * GFP_TRANSHUGE is used for THP allocations. They are compound allocations
 234  *   that will fail quickly if memory is not available and will not wake
 235  *   kswapd on failure.
 236  */
 237 #define GFP_ATOMIC      (__GFP_HIGH|__GFP_ATOMIC|__GFP_KSWAPD_RECLAIM)
 238 #define GFP_KERNEL      (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS)
 239 #define GFP_NOWAIT      (__GFP_KSWAPD_RECLAIM)
 240 #define GFP_NOIO        (__GFP_RECLAIM)
 241 #define GFP_NOFS        (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO)
 242 #define GFP_TEMPORARY   (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS | \
 243                          __GFP_RECLAIMABLE)
 244 #define GFP_USER        (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS | __GFP_HARDWALL)
 245 #define GFP_DMA         __GFP_DMA
 246 #define GFP_DMA32       __GFP_DMA32
 247 #define GFP_HIGHUSER    (GFP_USER | __GFP_HIGHMEM)
 248 #define GFP_HIGHUSER_MOVABLE    (GFP_HIGHUSER | __GFP_MOVABLE)
 249 #define GFP_TRANSHUGE   ((GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_COMP | \
 250                          __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN) & \
 251                          ~__GFP_KSWAPD_RECLAIM)
 252
 253 /* Convert GFP flags to their corresponding migrate type */
 254 #define GFP_MOVABLE_MASK (__GFP_RECLAIMABLE|__GFP_MOVABLE)
 255 #define GFP_MOVABLE_SHIFT 3
 256
 257 static inline int gfpflags_to_migratetype(const gfp_t gfp_flags)
 258 {
 259         VM_WARN_ON((gfp_flags & GFP_MOVABLE_MASK) == GFP_MOVABLE_MASK);
 260         BUILD_BUG_ON((1UL << GFP_MOVABLE_SHIFT) != ___GFP_MOVABLE);
 261         BUILD_BUG_ON((___GFP_MOVABLE >> GFP_MOVABLE_SHIFT) != MIGRATE_MOVABLE);
 262
 263         if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
 264                 return MIGRATE_UNMOVABLE;
 265
 266         /* Group based on mobility */
 267         return (gfp_flags & GFP_MOVABLE_MASK) >> GFP_MOVABLE_SHIFT;
 268 }
 269 #undef GFP_MOVABLE_MASK
 270 #undef GFP_MOVABLE_SHIFT
 271
 272 static inline bool gfpflags_allow_blocking(const gfp_t gfp_flags)
 273 {
 274         return (bool __force)(gfp_flags & __GFP_DIRECT_RECLAIM);
 275 }
 276
 277 /**
 278  * gfpflags_normal_context - is gfp_flags a normal sleepable context?
 279  * @gfp_flags: gfp_flags to test
 280  *
 281  * Test whether @gfp_flags indicates that the allocation is from the
 282  * %current context and allowed to sleep.
 283  *
 284  * An allocation being allowed to block doesn't mean it owns the %current
 285  * context.  When direct reclaim path tries to allocate memory, the
 286  * allocation context is nested inside whatever %current was doing at the
 287  * time of the original allocation.  The nested allocation may be allowed
 288  * to block but modifying anything %current owns can corrupt the outer
 289  * context's expectations.
 290  *
 291  * %true result from this function indicates that the allocation context
 292  * can sleep and use anything that's associated with %current.
 293  */
 294 static inline bool gfpflags_normal_context(const gfp_t gfp_flags)
 295 {
 296         return (gfp_flags & (__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_MEMALLOC)) ==
 297                 __GFP_DIRECT_RECLAIM;
 298 }
 299
 300 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 301 #define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_HIGHMEM
 302 #else
 303 #define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_NORMAL
 304 #endif
 305
 306 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
 307 #define OPT_ZONE_DMA ZONE_DMA
 308 #else
 309 #define OPT_ZONE_DMA ZONE_NORMAL
 310 #endif
 311
 312 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
 313 #define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_DMA32
 314 #else
 315 #define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_NORMAL
 316 #endif
 317
 318 /*
 319  * GFP_ZONE_TABLE is a word size bitstring that is used for looking up the
 320  * zone to use given the lowest 4 bits of gfp_t. Entries are ZONE_SHIFT long
 321  * and there are 16 of them to cover all possible combinations of
 322  * __GFP_DMA, __GFP_DMA32, __GFP_MOVABLE and __GFP_HIGHMEM.
 323  *
 324  * The zone fallback order is MOVABLE=>HIGHMEM=>NORMAL=>DMA32=>DMA.
 325  * But GFP_MOVABLE is not only a zone specifier but also an allocation
 326  * policy. Therefore __GFP_MOVABLE plus another zone selector is valid.
 327  * Only 1 bit of the lowest 3 bits (DMA,DMA32,HIGHMEM) can be set to "1".
 328  *
 329  *       bit       result
 330  *       =================
 331  *       0x0    => NORMAL
 332  *       0x1    => DMA or NORMAL
 333  *       0x2    => HIGHMEM or NORMAL
 334  *       0x3    => BAD (DMA+HIGHMEM)
 335  *       0x4    => DMA32 or DMA or NORMAL
 336  *       0x5    => BAD (DMA+DMA32)
 337  *       0x6    => BAD (HIGHMEM+DMA32)
 338  *       0x7    => BAD (HIGHMEM+DMA32+DMA)
 339  *       0x8    => NORMAL (MOVABLE+0)
 340  *       0x9    => DMA or NORMAL (MOVABLE+DMA)
 341  *       0xa    => MOVABLE (Movable is valid only if HIGHMEM is set too)
 342  *       0xb    => BAD (MOVABLE+HIGHMEM+DMA)
 343  *       0xc    => DMA32 (MOVABLE+DMA32)
 344  *       0xd    => BAD (MOVABLE+DMA32+DMA)
 345  *       0xe    => BAD (MOVABLE+DMA32+HIGHMEM)
 346  *       0xf    => BAD (MOVABLE+DMA32+HIGHMEM+DMA)
 347  *
 348  * ZONES_SHIFT must be <= 2 on 32 bit platforms.
 349  */
 350
 351 #if 16 * ZONES_SHIFT > BITS_PER_LONG
 352 #error ZONES_SHIFT too large to create GFP_ZONE_TABLE integer
 353 #endif
 354
 355 #define GFP_ZONE_TABLE ( \
 356         (ZONE_NORMAL << 0 * ZONES_SHIFT)                                      \
 357         | (OPT_ZONE_DMA << ___GFP_DMA * ZONES_SHIFT)                          \
 358         | (OPT_ZONE_HIGHMEM << ___GFP_HIGHMEM * ZONES_SHIFT)                  \
 359         | (OPT_ZONE_DMA32 << ___GFP_DMA32 * ZONES_SHIFT)                      \
 360         | (ZONE_NORMAL << ___GFP_MOVABLE * ZONES_SHIFT)                       \
 361         | (OPT_ZONE_DMA << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA) * ZONES_SHIFT)       \
 362         | (ZONE_MOVABLE << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM) * ZONES_SHIFT)   \
 363         | (OPT_ZONE_DMA32 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32) * ZONES_SHIFT)   \
 364 )
 365
 366 /*
 367  * GFP_ZONE_BAD is a bitmap for all combinations of __GFP_DMA, __GFP_DMA32
 368  * __GFP_HIGHMEM and __GFP_MOVABLE that are not permitted. One flag per
 369  * entry starting with bit 0. Bit is set if the combination is not
 370  * allowed.
 371  */
 372 #define GFP_ZONE_BAD ( \
 373         1 << (___GFP_DMA | ___GFP_HIGHMEM)                                    \
 374         | 1 << (___GFP_DMA | ___GFP_DMA32)                                    \
 375         | 1 << (___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)                                \
 376         | 1 << (___GFP_DMA | ___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)                   \
 377         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM | ___GFP_DMA)                 \
 378         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_DMA)                   \
 379         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_HIGHMEM)               \
 380         | 1 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32 | ___GFP_DMA | ___GFP_HIGHMEM)  \
 381 )
 382
 383 static inline enum zone_type gfp_zone(gfp_t flags)
 384 {
 385         enum zone_type z;
 386         int bit = (__force int) (flags & GFP_ZONEMASK);
 387
 388         z = (GFP_ZONE_TABLE >> (bit * ZONES_SHIFT)) &
 389                                          ((1 << ZONES_SHIFT) - 1);
 390         VM_BUG_ON((GFP_ZONE_BAD >> bit) & 1);
 391         return z;
 392 }
 393
 394 /*
 395  * There is only one page-allocator function, and two main namespaces to
 396  * it. The alloc_page*() variants return 'struct page *' and as such
 397  * can allocate highmem pages, the *get*page*() variants return
 398  * virtual kernel addresses to the allocated page(s).
 399  */
 400
 401 static inline int gfp_zonelist(gfp_t flags)
 402 {
 403         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA) && unlikely(flags & __GFP_THISNODE))
 404                 return 1;
 405
 406         return 0;
 407 }
 408
 409 /*
 410  * We get the zone list from the current node and the gfp_mask.
 411  * This zone list contains a maximum of MAXNODES*MAX_NR_ZONES zones.
 412  * There are two zonelists per node, one for all zones with memory and
 413  * one containing just zones from the node the zonelist belongs to.
 414  *
 415  * For the normal case of non-DISCONTIGMEM systems the NODE_DATA() gets
 416  * optimized to &contig_page_data at compile-time.
 417  */
 418 static inline struct zonelist *node_zonelist(int nid, gfp_t flags)
 419 {
 420         return NODE_DATA(nid)->node_zonelists + gfp_zonelist(flags);
 421 }
 422
 423 #ifndef HAVE_ARCH_FREE_PAGE
 424 static inline void arch_free_page(struct page *page, int order) { }
 425 #endif
 426 #ifndef HAVE_ARCH_ALLOC_PAGE
 427 static inline void arch_alloc_page(struct page *page, int order) { }
 428 #endif
 429
 430 struct page *
 431 __alloc_pages_nodemask(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
 432                        struct zonelist *zonelist, nodemask_t *nodemask);
 433
 434 static inline struct page *
 435 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
 436                 struct zonelist *zonelist)
 437 {
 438         return __alloc_pages_nodemask(gfp_mask, order, zonelist, NULL);
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Allocate pages, preferring the node given as nid. The node must be valid and
 443  * online. For more general interface, see alloc_pages_node().
 444  */
 445 static inline struct page *
 446 __alloc_pages_node(int nid, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 447 {
 448         VM_BUG_ON(nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES);
 449         VM_WARN_ON(!node_online(nid));
 450
 451         return __alloc_pages(gfp_mask, order, node_zonelist(nid, gfp_mask));
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Allocate pages, preferring the node given as nid. When nid == NUMA_NO_NODE,
 456  * prefer the current CPU's closest node. Otherwise node must be valid and
 457  * online.
 458  */
 459 static inline struct page *alloc_pages_node(int nid, gfp_t gfp_mask,
 460                                                 unsigned int order)
 461 {
 462         if (nid == NUMA_NO_NODE)
 463                 nid = numa_mem_id();
 464
 465         return __alloc_pages_node(nid, gfp_mask, order);
 466 }
 467
 468 #ifdef CONFIG_NUMA
 469 extern struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp_mask, unsigned order);
 470
 471 static inline struct page *
 472 alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 473 {
 474         return alloc_pages_current(gfp_mask, order);
 475 }
 476 extern struct page *alloc_pages_vma(gfp_t gfp_mask, int order,
 477                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 478                         int node, bool hugepage);
 479 #define alloc_hugepage_vma(gfp_mask, vma, addr, order)  \
 480         alloc_pages_vma(gfp_mask, order, vma, addr, numa_node_id(), true)
 481 #else
 482 #define alloc_pages(gfp_mask, order) \
 483                 alloc_pages_node(numa_node_id(), gfp_mask, order)
 484 #define alloc_pages_vma(gfp_mask, order, vma, addr, node, false)\
 485         alloc_pages(gfp_mask, order)
 486 #define alloc_hugepage_vma(gfp_mask, vma, addr, order)  \
 487         alloc_pages(gfp_mask, order)
 488 #endif
 489 #define alloc_page(gfp_mask) alloc_pages(gfp_mask, 0)
 490 #define alloc_page_vma(gfp_mask, vma, addr)                     \
 491         alloc_pages_vma(gfp_mask, 0, vma, addr, numa_node_id(), false)
 492 #define alloc_page_vma_node(gfp_mask, vma, addr, node)          \
 493         alloc_pages_vma(gfp_mask, 0, vma, addr, node, false)
 494
 495 extern struct page *alloc_kmem_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order);
 496 extern struct page *alloc_kmem_pages_node(int nid, gfp_t gfp_mask,
 497                                           unsigned int order);
 498
 499 extern unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order);
 500 extern unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask);
 501
 502 void *alloc_pages_exact(size_t size, gfp_t gfp_mask);
 503 void free_pages_exact(void *virt, size_t size);
 504 void * __meminit alloc_pages_exact_nid(int nid, size_t size, gfp_t gfp_mask);
 505
 506 #define __get_free_page(gfp_mask) \
 507                 __get_free_pages((gfp_mask), 0)
 508
 509 #define __get_dma_pages(gfp_mask, order) \
 510                 __get_free_pages((gfp_mask) | GFP_DMA, (order))
 511
 512 extern void __free_pages(struct page *page, unsigned int order);
 513 extern void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order);
 514 extern void free_hot_cold_page(struct page *page, bool cold);
 515 extern void free_hot_cold_page_list(struct list_head *list, bool cold);
 516
 517 struct page_frag_cache;
 518 extern void *__alloc_page_frag(struct page_frag_cache *nc,
 519                                unsigned int fragsz, gfp_t gfp_mask);
 520 extern void __free_page_frag(void *addr);
 521
 522 extern void __free_kmem_pages(struct page *page, unsigned int order);
 523 extern void free_kmem_pages(unsigned long addr, unsigned int order);
 524
 525 #define __free_page(page) __free_pages((page), 0)
 526 #define free_page(addr) free_pages((addr), 0)
 527
 528 void page_alloc_init(void);
 529 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp);
 530 void drain_all_pages(struct zone *zone);
 531 void drain_local_pages(struct zone *zone);
 532
 533 #ifdef CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT
 534 void page_alloc_init_late(void);
 535 #else
 536 static inline void page_alloc_init_late(void)
 537 {
 538 }
 539 #endif
 540
 541 /*
 542  * gfp_allowed_mask is set to GFP_BOOT_MASK during early boot to restrict what
 543  * GFP flags are used before interrupts are enabled. Once interrupts are
 544  * enabled, it is set to __GFP_BITS_MASK while the system is running. During
 545  * hibernation, it is used by PM to avoid I/O during memory allocation while
 546  * devices are suspended.
 547  */
 548 extern gfp_t gfp_allowed_mask;
 549
 550 /* Returns true if the gfp_mask allows use of ALLOC_NO_WATERMARK */
 551 bool gfp_pfmemalloc_allowed(gfp_t gfp_mask);
 552
 553 extern void pm_restrict_gfp_mask(void);
 554 extern void pm_restore_gfp_mask(void);
 555
 556 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 557 extern bool pm_suspended_storage(void);
 558 #else
 559 static inline bool pm_suspended_storage(void)
 560 {
 561         return false;
 562 }
 563 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP */
 564
 565 #ifdef CONFIG_CMA
 566
 567 /* The below functions must be run on a range from a single zone. */
 568 extern int alloc_contig_range(unsigned long start, unsigned long end,
 569                               unsigned migratetype);
 570 extern void free_contig_range(unsigned long pfn, unsigned nr_pages);
 571
 572 /* CMA stuff */
 573 extern void init_cma_reserved_pageblock(struct page *page);
 574
 575 #endif
 576
 577 #endif /* __LINUX_GFP_H */