[PATCH] namespaces: utsname: use init_utsname when appropriate
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / power / snapshot.c
1 /*
2  * linux/kernel/power/snapshot.c
3  *
4  * This file provide system snapshot/restore functionality.
5  *
6  * Copyright (C) 1998-2005 Pavel Machek <pavel@suse.cz>
7  *
8  * This file is released under the GPLv2, and is based on swsusp.c.
9  *
10  */
11
12
13 #include <linux/version.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/suspend.h>
17 #include <linux/smp_lock.h>
18 #include <linux/delay.h>
19 #include <linux/bitops.h>
20 #include <linux/spinlock.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/pm.h>
23 #include <linux/device.h>
24 #include <linux/bootmem.h>
25 #include <linux/syscalls.h>
26 #include <linux/console.h>
27 #include <linux/highmem.h>
28
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <asm/mmu_context.h>
31 #include <asm/pgtable.h>
32 #include <asm/tlbflush.h>
33 #include <asm/io.h>
34
35 #include "power.h"
36
37 /* List of PBEs used for creating and restoring the suspend image */
38 struct pbe *restore_pblist;
39
40 static unsigned int nr_copy_pages;
41 static unsigned int nr_meta_pages;
42 static void *buffer;
43
44 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
45 unsigned int count_highmem_pages(void)
46 {
47         struct zone *zone;
48         unsigned long zone_pfn;
49         unsigned int n = 0;
50
51         for_each_zone (zone)
52                 if (is_highmem(zone)) {
53                         mark_free_pages(zone);
54                         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; zone_pfn++) {
55                                 struct page *page;
56                                 unsigned long pfn = zone_pfn + zone->zone_start_pfn;
57                                 if (!pfn_valid(pfn))
58                                         continue;
59                                 page = pfn_to_page(pfn);
60                                 if (PageReserved(page))
61                                         continue;
62                                 if (PageNosaveFree(page))
63                                         continue;
64                                 n++;
65                         }
66                 }
67         return n;
68 }
69
70 struct highmem_page {
71         char *data;
72         struct page *page;
73         struct highmem_page *next;
74 };
75
76 static struct highmem_page *highmem_copy;
77
78 static int save_highmem_zone(struct zone *zone)
79 {
80         unsigned long zone_pfn;
81         mark_free_pages(zone);
82         for (zone_pfn = 0; zone_pfn < zone->spanned_pages; ++zone_pfn) {
83                 struct page *page;
84                 struct highmem_page *save;
85                 void *kaddr;
86                 unsigned long pfn = zone_pfn + zone->zone_start_pfn;
87
88                 if (!(pfn%10000))
89                         printk(".");
90                 if (!pfn_valid(pfn))
91                         continue;
92                 page = pfn_to_page(pfn);
93                 /*
94                  * This condition results from rvmalloc() sans vmalloc_32()
95                  * and architectural memory reservations. This should be
96                  * corrected eventually when the cases giving rise to this
97                  * are better understood.
98                  */
99                 if (PageReserved(page))
100                         continue;
101                 BUG_ON(PageNosave(page));
102                 if (PageNosaveFree(page))
103                         continue;
104                 save = kmalloc(sizeof(struct highmem_page), GFP_ATOMIC);
105                 if (!save)
106                         return -ENOMEM;
107                 save->next = highmem_copy;
108                 save->page = page;
109                 save->data = (void *) get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
110                 if (!save->data) {
111                         kfree(save);
112                         return -ENOMEM;
113                 }
114                 kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
115                 memcpy(save->data, kaddr, PAGE_SIZE);
116                 kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
117                 highmem_copy = save;
118         }
119         return 0;
120 }
121
122 int save_highmem(void)
123 {
124         struct zone *zone;
125         int res = 0;
126
127         pr_debug("swsusp: Saving Highmem");
128         drain_local_pages();
129         for_each_zone (zone) {
130                 if (is_highmem(zone))
131                         res = save_highmem_zone(zone);
132                 if (res)
133                         return res;
134         }
135         printk("\n");
136         return 0;
137 }
138
139 int restore_highmem(void)
140 {
141         printk("swsusp: Restoring Highmem\n");
142         while (highmem_copy) {
143                 struct highmem_page *save = highmem_copy;
144                 void *kaddr;
145                 highmem_copy = save->next;
146
147                 kaddr = kmap_atomic(save->page, KM_USER0);
148                 memcpy(kaddr, save->data, PAGE_SIZE);
149                 kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
150                 free_page((long) save->data);
151                 kfree(save);
152         }
153         return 0;
154 }
155 #else
156 static inline unsigned int count_highmem_pages(void) {return 0;}
157 static inline int save_highmem(void) {return 0;}
158 static inline int restore_highmem(void) {return 0;}
159 #endif
160
161 /**
162  *      @safe_needed - on resume, for storing the PBE list and the image,
163  *      we can only use memory pages that do not conflict with the pages
164  *      used before suspend.
165  *
166  *      The unsafe pages are marked with the PG_nosave_free flag
167  *      and we count them using unsafe_pages
168  */
169
170 #define PG_ANY          0
171 #define PG_SAFE         1
172 #define PG_UNSAFE_CLEAR 1
173 #define PG_UNSAFE_KEEP  0
174
175 static unsigned int allocated_unsafe_pages;
176
177 static void *alloc_image_page(gfp_t gfp_mask, int safe_needed)
178 {
179         void *res;
180
181         res = (void *)get_zeroed_page(gfp_mask);
182         if (safe_needed)
183                 while (res && PageNosaveFree(virt_to_page(res))) {
184                         /* The page is unsafe, mark it for swsusp_free() */
185                         SetPageNosave(virt_to_page(res));
186                         allocated_unsafe_pages++;
187                         res = (void *)get_zeroed_page(gfp_mask);
188                 }
189         if (res) {
190                 SetPageNosave(virt_to_page(res));
191                 SetPageNosaveFree(virt_to_page(res));
192         }
193         return res;
194 }
195
196 unsigned long get_safe_page(gfp_t gfp_mask)
197 {
198         return (unsigned long)alloc_image_page(gfp_mask, PG_SAFE);
199 }
200
201 /**
202  *      free_image_page - free page represented by @addr, allocated with
203  *      alloc_image_page (page flags set by it must be cleared)
204  */
205
206 static inline void free_image_page(void *addr, int clear_nosave_free)
207 {
208         ClearPageNosave(virt_to_page(addr));
209         if (clear_nosave_free)
210                 ClearPageNosaveFree(virt_to_page(addr));
211         free_page((unsigned long)addr);
212 }
213
214 /* struct linked_page is used to build chains of pages */
215
216 #define LINKED_PAGE_DATA_SIZE   (PAGE_SIZE - sizeof(void *))
217
218 struct linked_page {
219         struct linked_page *next;
220         char data[LINKED_PAGE_DATA_SIZE];
221 } __attribute__((packed));
222
223 static inline void
224 free_list_of_pages(struct linked_page *list, int clear_page_nosave)
225 {
226         while (list) {
227                 struct linked_page *lp = list->next;
228
229                 free_image_page(list, clear_page_nosave);
230                 list = lp;
231         }
232 }
233
234 /**
235   *     struct chain_allocator is used for allocating small objects out of
236   *     a linked list of pages called 'the chain'.
237   *
238   *     The chain grows each time when there is no room for a new object in
239   *     the current page.  The allocated objects cannot be freed individually.
240   *     It is only possible to free them all at once, by freeing the entire
241   *     chain.
242   *
243   *     NOTE: The chain allocator may be inefficient if the allocated objects
244   *     are not much smaller than PAGE_SIZE.
245   */
246
247 struct chain_allocator {
248         struct linked_page *chain;      /* the chain */
249         unsigned int used_space;        /* total size of objects allocated out
250                                          * of the current page
251                                          */
252         gfp_t gfp_mask;         /* mask for allocating pages */
253         int safe_needed;        /* if set, only "safe" pages are allocated */
254 };
255
256 static void
257 chain_init(struct chain_allocator *ca, gfp_t gfp_mask, int safe_needed)
258 {
259         ca->chain = NULL;
260         ca->used_space = LINKED_PAGE_DATA_SIZE;
261         ca->gfp_mask = gfp_mask;
262         ca->safe_needed = safe_needed;
263 }
264
265 static void *chain_alloc(struct chain_allocator *ca, unsigned int size)
266 {
267         void *ret;
268
269         if (LINKED_PAGE_DATA_SIZE - ca->used_space < size) {
270                 struct linked_page *lp;
271
272                 lp = alloc_image_page(ca->gfp_mask, ca->safe_needed);
273                 if (!lp)
274                         return NULL;
275
276                 lp->next = ca->chain;
277                 ca->chain = lp;
278                 ca->used_space = 0;
279         }
280         ret = ca->chain->data + ca->used_space;
281         ca->used_space += size;
282         return ret;
283 }
284
285 static void chain_free(struct chain_allocator *ca, int clear_page_nosave)
286 {
287         free_list_of_pages(ca->chain, clear_page_nosave);
288         memset(ca, 0, sizeof(struct chain_allocator));
289 }
290
291 /**
292  *      Data types related to memory bitmaps.
293  *
294  *      Memory bitmap is a structure consiting of many linked lists of
295  *      objects.  The main list's elements are of type struct zone_bitmap
296  *      and each of them corresonds to one zone.  For each zone bitmap
297  *      object there is a list of objects of type struct bm_block that
298  *      represent each blocks of bit chunks in which information is
299  *      stored.
300  *
301  *      struct memory_bitmap contains a pointer to the main list of zone
302  *      bitmap objects, a struct bm_position used for browsing the bitmap,
303  *      and a pointer to the list of pages used for allocating all of the
304  *      zone bitmap objects and bitmap block objects.
305  *
306  *      NOTE: It has to be possible to lay out the bitmap in memory
307  *      using only allocations of order 0.  Additionally, the bitmap is
308  *      designed to work with arbitrary number of zones (this is over the
309  *      top for now, but let's avoid making unnecessary assumptions ;-).
310  *
311  *      struct zone_bitmap contains a pointer to a list of bitmap block
312  *      objects and a pointer to the bitmap block object that has been
313  *      most recently used for setting bits.  Additionally, it contains the
314  *      pfns that correspond to the start and end of the represented zone.
315  *
316  *      struct bm_block contains a pointer to the memory page in which
317  *      information is stored (in the form of a block of bit chunks
318  *      of type unsigned long each).  It also contains the pfns that
319  *      correspond to the start and end of the represented memory area and
320  *      the number of bit chunks in the block.
321  *
322  *      NOTE: Memory bitmaps are used for two types of operations only:
323  *      "set a bit" and "find the next bit set".  Moreover, the searching
324  *      is always carried out after all of the "set a bit" operations
325  *      on given bitmap.
326  */
327
328 #define BM_END_OF_MAP   (~0UL)
329
330 #define BM_CHUNKS_PER_BLOCK     (PAGE_SIZE / sizeof(long))
331 #define BM_BITS_PER_CHUNK       (sizeof(long) << 3)
332 #define BM_BITS_PER_BLOCK       (PAGE_SIZE << 3)
333
334 struct bm_block {
335         struct bm_block *next;          /* next element of the list */
336         unsigned long start_pfn;        /* pfn represented by the first bit */
337         unsigned long end_pfn;  /* pfn represented by the last bit plus 1 */
338         unsigned int size;      /* number of bit chunks */
339         unsigned long *data;    /* chunks of bits representing pages */
340 };
341
342 struct zone_bitmap {
343         struct zone_bitmap *next;       /* next element of the list */
344         unsigned long start_pfn;        /* minimal pfn in this zone */
345         unsigned long end_pfn;          /* maximal pfn in this zone plus 1 */
346         struct bm_block *bm_blocks;     /* list of bitmap blocks */
347         struct bm_block *cur_block;     /* recently used bitmap block */
348 };
349
350 /* strcut bm_position is used for browsing memory bitmaps */
351
352 struct bm_position {
353         struct zone_bitmap *zone_bm;
354         struct bm_block *block;
355         int chunk;
356         int bit;
357 };
358
359 struct memory_bitmap {
360         struct zone_bitmap *zone_bm_list;       /* list of zone bitmaps */
361         struct linked_page *p_list;     /* list of pages used to store zone
362                                          * bitmap objects and bitmap block
363                                          * objects
364                                          */
365         struct bm_position cur; /* most recently used bit position */
366 };
367
368 /* Functions that operate on memory bitmaps */
369
370 static inline void memory_bm_reset_chunk(struct memory_bitmap *bm)
371 {
372         bm->cur.chunk = 0;
373         bm->cur.bit = -1;
374 }
375
376 static void memory_bm_position_reset(struct memory_bitmap *bm)
377 {
378         struct zone_bitmap *zone_bm;
379
380         zone_bm = bm->zone_bm_list;
381         bm->cur.zone_bm = zone_bm;
382         bm->cur.block = zone_bm->bm_blocks;
383         memory_bm_reset_chunk(bm);
384 }
385
386 static void memory_bm_free(struct memory_bitmap *bm, int clear_nosave_free);
387
388 /**
389  *      create_bm_block_list - create a list of block bitmap objects
390  */
391
392 static inline struct bm_block *
393 create_bm_block_list(unsigned int nr_blocks, struct chain_allocator *ca)
394 {
395         struct bm_block *bblist = NULL;
396
397         while (nr_blocks-- > 0) {
398                 struct bm_block *bb;
399
400                 bb = chain_alloc(ca, sizeof(struct bm_block));
401                 if (!bb)
402                         return NULL;
403
404                 bb->next = bblist;
405                 bblist = bb;
406         }
407         return bblist;
408 }
409
410 /**
411  *      create_zone_bm_list - create a list of zone bitmap objects
412  */
413
414 static inline struct zone_bitmap *
415 create_zone_bm_list(unsigned int nr_zones, struct chain_allocator *ca)
416 {
417         struct zone_bitmap *zbmlist = NULL;
418
419         while (nr_zones-- > 0) {
420                 struct zone_bitmap *zbm;
421
422                 zbm = chain_alloc(ca, sizeof(struct zone_bitmap));
423                 if (!zbm)
424                         return NULL;
425
426                 zbm->next = zbmlist;
427                 zbmlist = zbm;
428         }
429         return zbmlist;
430 }
431
432 /**
433   *     memory_bm_create - allocate memory for a memory bitmap
434   */
435
436 static int
437 memory_bm_create(struct memory_bitmap *bm, gfp_t gfp_mask, int safe_needed)
438 {
439         struct chain_allocator ca;
440         struct zone *zone;
441         struct zone_bitmap *zone_bm;
442         struct bm_block *bb;
443         unsigned int nr;
444
445         chain_init(&ca, gfp_mask, safe_needed);
446
447         /* Compute the number of zones */
448         nr = 0;
449         for_each_zone (zone)
450                 if (populated_zone(zone) && !is_highmem(zone))
451                         nr++;
452
453         /* Allocate the list of zones bitmap objects */
454         zone_bm = create_zone_bm_list(nr, &ca);
455         bm->zone_bm_list = zone_bm;
456         if (!zone_bm) {
457                 chain_free(&ca, PG_UNSAFE_CLEAR);
458                 return -ENOMEM;
459         }
460
461         /* Initialize the zone bitmap objects */
462         for_each_zone (zone) {
463                 unsigned long pfn;
464
465                 if (!populated_zone(zone) || is_highmem(zone))
466                         continue;
467
468                 zone_bm->start_pfn = zone->zone_start_pfn;
469                 zone_bm->end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
470                 /* Allocate the list of bitmap block objects */
471                 nr = DIV_ROUND_UP(zone->spanned_pages, BM_BITS_PER_BLOCK);
472                 bb = create_bm_block_list(nr, &ca);
473                 zone_bm->bm_blocks = bb;
474                 zone_bm->cur_block = bb;
475                 if (!bb)
476                         goto Free;
477
478                 nr = zone->spanned_pages;
479                 pfn = zone->zone_start_pfn;
480                 /* Initialize the bitmap block objects */
481                 while (bb) {
482                         unsigned long *ptr;
483
484                         ptr = alloc_image_page(gfp_mask, safe_needed);
485                         bb->data = ptr;
486                         if (!ptr)
487                                 goto Free;
488
489                         bb->start_pfn = pfn;
490                         if (nr >= BM_BITS_PER_BLOCK) {
491                                 pfn += BM_BITS_PER_BLOCK;
492                                 bb->size = BM_CHUNKS_PER_BLOCK;
493                                 nr -= BM_BITS_PER_BLOCK;
494                         } else {
495                                 /* This is executed only once in the loop */
496                                 pfn += nr;
497                                 bb->size = DIV_ROUND_UP(nr, BM_BITS_PER_CHUNK);
498                         }
499                         bb->end_pfn = pfn;
500                         bb = bb->next;
501                 }
502                 zone_bm = zone_bm->next;
503         }
504         bm->p_list = ca.chain;
505         memory_bm_position_reset(bm);
506         return 0;
507
508 Free:
509         bm->p_list = ca.chain;
510         memory_bm_free(bm, PG_UNSAFE_CLEAR);
511         return -ENOMEM;
512 }
513
514 /**
515   *     memory_bm_free - free memory occupied by the memory bitmap @bm
516   */
517
518 static void memory_bm_free(struct memory_bitmap *bm, int clear_nosave_free)
519 {
520         struct zone_bitmap *zone_bm;
521
522         /* Free the list of bit blocks for each zone_bitmap object */
523         zone_bm = bm->zone_bm_list;
524         while (zone_bm) {
525                 struct bm_block *bb;
526
527                 bb = zone_bm->bm_blocks;
528                 while (bb) {
529                         if (bb->data)
530                                 free_image_page(bb->data, clear_nosave_free);
531                         bb = bb->next;
532                 }
533                 zone_bm = zone_bm->next;
534         }
535         free_list_of_pages(bm->p_list, clear_nosave_free);
536         bm->zone_bm_list = NULL;
537 }
538
539 /**
540  *      memory_bm_set_bit - set the bit in the bitmap @bm that corresponds
541  *      to given pfn.  The cur_zone_bm member of @bm and the cur_block member
542  *      of @bm->cur_zone_bm are updated.
543  *
544  *      If the bit cannot be set, the function returns -EINVAL .
545  */
546
547 static int
548 memory_bm_set_bit(struct memory_bitmap *bm, unsigned long pfn)
549 {
550         struct zone_bitmap *zone_bm;
551         struct bm_block *bb;
552
553         /* Check if the pfn is from the current zone */
554         zone_bm = bm->cur.zone_bm;
555         if (pfn < zone_bm->start_pfn || pfn >= zone_bm->end_pfn) {
556                 zone_bm = bm->zone_bm_list;
557                 /* We don't assume that the zones are sorted by pfns */
558                 while (pfn < zone_bm->start_pfn || pfn >= zone_bm->end_pfn) {
559                         zone_bm = zone_bm->next;
560                         if (unlikely(!zone_bm))
561                                 return -EINVAL;
562                 }
563                 bm->cur.zone_bm = zone_bm;
564         }
565         /* Check if the pfn corresponds to the current bitmap block */
566         bb = zone_bm->cur_block;
567         if (pfn < bb->start_pfn)
568                 bb = zone_bm->bm_blocks;
569
570         while (pfn >= bb->end_pfn) {
571                 bb = bb->next;
572                 if (unlikely(!bb))
573                         return -EINVAL;
574         }
575         zone_bm->cur_block = bb;
576         pfn -= bb->start_pfn;
577         set_bit(pfn % BM_BITS_PER_CHUNK, bb->data + pfn / BM_BITS_PER_CHUNK);
578         return 0;
579 }
580
581 /* Two auxiliary functions for memory_bm_next_pfn */
582
583 /* Find the first set bit in the given chunk, if there is one */
584
585 static inline int next_bit_in_chunk(int bit, unsigned long *chunk_p)
586 {
587         bit++;
588         while (bit < BM_BITS_PER_CHUNK) {
589                 if (test_bit(bit, chunk_p))
590                         return bit;
591
592                 bit++;
593         }
594         return -1;
595 }
596
597 /* Find a chunk containing some bits set in given block of bits */
598
599 static inline int next_chunk_in_block(int n, struct bm_block *bb)
600 {
601         n++;
602         while (n < bb->size) {
603                 if (bb->data[n])
604                         return n;
605
606                 n++;
607         }
608         return -1;
609 }
610
611 /**
612  *      memory_bm_next_pfn - find the pfn that corresponds to the next set bit
613  *      in the bitmap @bm.  If the pfn cannot be found, BM_END_OF_MAP is
614  *      returned.
615  *
616  *      It is required to run memory_bm_position_reset() before the first call to
617  *      this function.
618  */
619
620 static unsigned long memory_bm_next_pfn(struct memory_bitmap *bm)
621 {
622         struct zone_bitmap *zone_bm;
623         struct bm_block *bb;
624         int chunk;
625         int bit;
626
627         do {
628                 bb = bm->cur.block;
629                 do {
630                         chunk = bm->cur.chunk;
631                         bit = bm->cur.bit;
632                         do {
633                                 bit = next_bit_in_chunk(bit, bb->data + chunk);
634                                 if (bit >= 0)
635                                         goto Return_pfn;
636
637                                 chunk = next_chunk_in_block(chunk, bb);
638                                 bit = -1;
639                         } while (chunk >= 0);
640                         bb = bb->next;
641                         bm->cur.block = bb;
642                         memory_bm_reset_chunk(bm);
643                 } while (bb);
644                 zone_bm = bm->cur.zone_bm->next;
645                 if (zone_bm) {
646                         bm->cur.zone_bm = zone_bm;
647                         bm->cur.block = zone_bm->bm_blocks;
648                         memory_bm_reset_chunk(bm);
649                 }
650         } while (zone_bm);
651         memory_bm_position_reset(bm);
652         return BM_END_OF_MAP;
653
654 Return_pfn:
655         bm->cur.chunk = chunk;
656         bm->cur.bit = bit;
657         return bb->start_pfn + chunk * BM_BITS_PER_CHUNK + bit;
658 }
659
660 /**
661  *      snapshot_additional_pages - estimate the number of additional pages
662  *      be needed for setting up the suspend image data structures for given
663  *      zone (usually the returned value is greater than the exact number)
664  */
665
666 unsigned int snapshot_additional_pages(struct zone *zone)
667 {
668         unsigned int res;
669
670         res = DIV_ROUND_UP(zone->spanned_pages, BM_BITS_PER_BLOCK);
671         res += DIV_ROUND_UP(res * sizeof(struct bm_block), PAGE_SIZE);
672         return res;
673 }
674
675 /**
676  *      pfn_is_nosave - check if given pfn is in the 'nosave' section
677  */
678
679 static inline int pfn_is_nosave(unsigned long pfn)
680 {
681         unsigned long nosave_begin_pfn = __pa(&__nosave_begin) >> PAGE_SHIFT;
682         unsigned long nosave_end_pfn = PAGE_ALIGN(__pa(&__nosave_end)) >> PAGE_SHIFT;
683         return (pfn >= nosave_begin_pfn) && (pfn < nosave_end_pfn);
684 }
685
686 /**
687  *      saveable - Determine whether a page should be cloned or not.
688  *      @pfn:   The page
689  *
690  *      We save a page if it isn't Nosave, and is not in the range of pages
691  *      statically defined as 'unsaveable', and it
692  *      isn't a part of a free chunk of pages.
693  */
694
695 static struct page *saveable_page(unsigned long pfn)
696 {
697         struct page *page;
698
699         if (!pfn_valid(pfn))
700                 return NULL;
701
702         page = pfn_to_page(pfn);
703
704         if (PageNosave(page))
705                 return NULL;
706         if (PageReserved(page) && pfn_is_nosave(pfn))
707                 return NULL;
708         if (PageNosaveFree(page))
709                 return NULL;
710
711         return page;
712 }
713
714 unsigned int count_data_pages(void)
715 {
716         struct zone *zone;
717         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
718         unsigned int n = 0;
719
720         for_each_zone (zone) {
721                 if (is_highmem(zone))
722                         continue;
723                 mark_free_pages(zone);
724                 max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
725                 for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
726                         n += !!saveable_page(pfn);
727         }
728         return n;
729 }
730
731 static inline void copy_data_page(long *dst, long *src)
732 {
733         int n;
734
735         /* copy_page and memcpy are not usable for copying task structs. */
736         for (n = PAGE_SIZE / sizeof(long); n; n--)
737                 *dst++ = *src++;
738 }
739
740 static void
741 copy_data_pages(struct memory_bitmap *copy_bm, struct memory_bitmap *orig_bm)
742 {
743         struct zone *zone;
744         unsigned long pfn;
745
746         for_each_zone (zone) {
747                 unsigned long max_zone_pfn;
748
749                 if (is_highmem(zone))
750                         continue;
751
752                 mark_free_pages(zone);
753                 max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
754                 for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
755                         if (saveable_page(pfn))
756                                 memory_bm_set_bit(orig_bm, pfn);
757         }
758         memory_bm_position_reset(orig_bm);
759         memory_bm_position_reset(copy_bm);
760         do {
761                 pfn = memory_bm_next_pfn(orig_bm);
762                 if (likely(pfn != BM_END_OF_MAP)) {
763                         struct page *page;
764                         void *src;
765
766                         page = pfn_to_page(pfn);
767                         src = page_address(page);
768                         page = pfn_to_page(memory_bm_next_pfn(copy_bm));
769                         copy_data_page(page_address(page), src);
770                 }
771         } while (pfn != BM_END_OF_MAP);
772 }
773
774 /**
775  *      swsusp_free - free pages allocated for the suspend.
776  *
777  *      Suspend pages are alocated before the atomic copy is made, so we
778  *      need to release them after the resume.
779  */
780
781 void swsusp_free(void)
782 {
783         struct zone *zone;
784         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
785
786         for_each_zone(zone) {
787                 max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
788                 for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
789                         if (pfn_valid(pfn)) {
790                                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
791
792                                 if (PageNosave(page) && PageNosaveFree(page)) {
793                                         ClearPageNosave(page);
794                                         ClearPageNosaveFree(page);
795                                         free_page((long) page_address(page));
796                                 }
797                         }
798         }
799         nr_copy_pages = 0;
800         nr_meta_pages = 0;
801         restore_pblist = NULL;
802         buffer = NULL;
803 }
804
805
806 /**
807  *      enough_free_mem - Make sure we enough free memory to snapshot.
808  *
809  *      Returns TRUE or FALSE after checking the number of available
810  *      free pages.
811  */
812
813 static int enough_free_mem(unsigned int nr_pages)
814 {
815         struct zone *zone;
816         unsigned int free = 0, meta = 0;
817
818         for_each_zone (zone)
819                 if (!is_highmem(zone)) {
820                         free += zone->free_pages;
821                         meta += snapshot_additional_pages(zone);
822                 }
823
824         pr_debug("swsusp: pages needed: %u + %u + %u, available pages: %u\n",
825                 nr_pages, PAGES_FOR_IO, meta, free);
826
827         return free > nr_pages + PAGES_FOR_IO + meta;
828 }
829
830 static int
831 swsusp_alloc(struct memory_bitmap *orig_bm, struct memory_bitmap *copy_bm,
832                 unsigned int nr_pages)
833 {
834         int error;
835
836         error = memory_bm_create(orig_bm, GFP_ATOMIC | __GFP_COLD, PG_ANY);
837         if (error)
838                 goto Free;
839
840         error = memory_bm_create(copy_bm, GFP_ATOMIC | __GFP_COLD, PG_ANY);
841         if (error)
842                 goto Free;
843
844         while (nr_pages-- > 0) {
845                 struct page *page = alloc_page(GFP_ATOMIC | __GFP_COLD);
846                 if (!page)
847                         goto Free;
848
849                 SetPageNosave(page);
850                 SetPageNosaveFree(page);
851                 memory_bm_set_bit(copy_bm, page_to_pfn(page));
852         }
853         return 0;
854
855 Free:
856         swsusp_free();
857         return -ENOMEM;
858 }
859
860 /* Memory bitmap used for marking saveable pages */
861 static struct memory_bitmap orig_bm;
862 /* Memory bitmap used for marking allocated pages that will contain the copies
863  * of saveable pages
864  */
865 static struct memory_bitmap copy_bm;
866
867 asmlinkage int swsusp_save(void)
868 {
869         unsigned int nr_pages;
870
871         pr_debug("swsusp: critical section: \n");
872
873         drain_local_pages();
874         nr_pages = count_data_pages();
875         printk("swsusp: Need to copy %u pages\n", nr_pages);
876
877         if (!enough_free_mem(nr_pages)) {
878                 printk(KERN_ERR "swsusp: Not enough free memory\n");
879                 return -ENOMEM;
880         }
881
882         if (swsusp_alloc(&orig_bm, &copy_bm, nr_pages))
883                 return -ENOMEM;
884
885         /* During allocating of suspend pagedir, new cold pages may appear.
886          * Kill them.
887          */
888         drain_local_pages();
889         copy_data_pages(&copy_bm, &orig_bm);
890
891         /*
892          * End of critical section. From now on, we can write to memory,
893          * but we should not touch disk. This specially means we must _not_
894          * touch swap space! Except we must write out our image of course.
895          */
896
897         nr_copy_pages = nr_pages;
898         nr_meta_pages = (nr_pages * sizeof(long) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
899
900         printk("swsusp: critical section/: done (%d pages copied)\n", nr_pages);
901         return 0;
902 }
903
904 static void init_header(struct swsusp_info *info)
905 {
906         memset(info, 0, sizeof(struct swsusp_info));
907         info->version_code = LINUX_VERSION_CODE;
908         info->num_physpages = num_physpages;
909         memcpy(&info->uts, init_utsname(), sizeof(struct new_utsname));
910         info->cpus = num_online_cpus();
911         info->image_pages = nr_copy_pages;
912         info->pages = nr_copy_pages + nr_meta_pages + 1;
913         info->size = info->pages;
914         info->size <<= PAGE_SHIFT;
915 }
916
917 /**
918  *      pack_pfns - pfns corresponding to the set bits found in the bitmap @bm
919  *      are stored in the array @buf[] (1 page at a time)
920  */
921
922 static inline void
923 pack_pfns(unsigned long *buf, struct memory_bitmap *bm)
924 {
925         int j;
926
927         for (j = 0; j < PAGE_SIZE / sizeof(long); j++) {
928                 buf[j] = memory_bm_next_pfn(bm);
929                 if (unlikely(buf[j] == BM_END_OF_MAP))
930                         break;
931         }
932 }
933
934 /**
935  *      snapshot_read_next - used for reading the system memory snapshot.
936  *
937  *      On the first call to it @handle should point to a zeroed
938  *      snapshot_handle structure.  The structure gets updated and a pointer
939  *      to it should be passed to this function every next time.
940  *
941  *      The @count parameter should contain the number of bytes the caller
942  *      wants to read from the snapshot.  It must not be zero.
943  *
944  *      On success the function returns a positive number.  Then, the caller
945  *      is allowed to read up to the returned number of bytes from the memory
946  *      location computed by the data_of() macro.  The number returned
947  *      may be smaller than @count, but this only happens if the read would
948  *      cross a page boundary otherwise.
949  *
950  *      The function returns 0 to indicate the end of data stream condition,
951  *      and a negative number is returned on error.  In such cases the
952  *      structure pointed to by @handle is not updated and should not be used
953  *      any more.
954  */
955
956 int snapshot_read_next(struct snapshot_handle *handle, size_t count)
957 {
958         if (handle->cur > nr_meta_pages + nr_copy_pages)
959                 return 0;
960
961         if (!buffer) {
962                 /* This makes the buffer be freed by swsusp_free() */
963                 buffer = alloc_image_page(GFP_ATOMIC, PG_ANY);
964                 if (!buffer)
965                         return -ENOMEM;
966         }
967         if (!handle->offset) {
968                 init_header((struct swsusp_info *)buffer);
969                 handle->buffer = buffer;
970                 memory_bm_position_reset(&orig_bm);
971                 memory_bm_position_reset(&copy_bm);
972         }
973         if (handle->prev < handle->cur) {
974                 if (handle->cur <= nr_meta_pages) {
975                         memset(buffer, 0, PAGE_SIZE);
976                         pack_pfns(buffer, &orig_bm);
977                 } else {
978                         unsigned long pfn = memory_bm_next_pfn(&copy_bm);
979
980                         handle->buffer = page_address(pfn_to_page(pfn));
981                 }
982                 handle->prev = handle->cur;
983         }
984         handle->buf_offset = handle->cur_offset;
985         if (handle->cur_offset + count >= PAGE_SIZE) {
986                 count = PAGE_SIZE - handle->cur_offset;
987                 handle->cur_offset = 0;
988                 handle->cur++;
989         } else {
990                 handle->cur_offset += count;
991         }
992         handle->offset += count;
993         return count;
994 }
995
996 /**
997  *      mark_unsafe_pages - mark the pages that cannot be used for storing
998  *      the image during resume, because they conflict with the pages that
999  *      had been used before suspend
1000  */
1001
1002 static int mark_unsafe_pages(struct memory_bitmap *bm)
1003 {
1004         struct zone *zone;
1005         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
1006
1007         /* Clear page flags */
1008         for_each_zone (zone) {
1009                 max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
1010                 for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
1011                         if (pfn_valid(pfn))
1012                                 ClearPageNosaveFree(pfn_to_page(pfn));
1013         }
1014
1015         /* Mark pages that correspond to the "original" pfns as "unsafe" */
1016         memory_bm_position_reset(bm);
1017         do {
1018                 pfn = memory_bm_next_pfn(bm);
1019                 if (likely(pfn != BM_END_OF_MAP)) {
1020                         if (likely(pfn_valid(pfn)))
1021                                 SetPageNosaveFree(pfn_to_page(pfn));
1022                         else
1023                                 return -EFAULT;
1024                 }
1025         } while (pfn != BM_END_OF_MAP);
1026
1027         allocated_unsafe_pages = 0;
1028
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 static void
1033 duplicate_memory_bitmap(struct memory_bitmap *dst, struct memory_bitmap *src)
1034 {
1035         unsigned long pfn;
1036
1037         memory_bm_position_reset(src);
1038         pfn = memory_bm_next_pfn(src);
1039         while (pfn != BM_END_OF_MAP) {
1040                 memory_bm_set_bit(dst, pfn);
1041                 pfn = memory_bm_next_pfn(src);
1042         }
1043 }
1044
1045 static inline int check_header(struct swsusp_info *info)
1046 {
1047         char *reason = NULL;
1048
1049         if (info->version_code != LINUX_VERSION_CODE)
1050                 reason = "kernel version";
1051         if (info->num_physpages != num_physpages)
1052                 reason = "memory size";
1053         if (strcmp(info->uts.sysname,init_utsname()->sysname))
1054                 reason = "system type";
1055         if (strcmp(info->uts.release,init_utsname()->release))
1056                 reason = "kernel release";
1057         if (strcmp(info->uts.version,init_utsname()->version))
1058                 reason = "version";
1059         if (strcmp(info->uts.machine,init_utsname()->machine))
1060                 reason = "machine";
1061         if (reason) {
1062                 printk(KERN_ERR "swsusp: Resume mismatch: %s\n", reason);
1063                 return -EPERM;
1064         }
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 /**
1069  *      load header - check the image header and copy data from it
1070  */
1071
1072 static int
1073 load_header(struct swsusp_info *info)
1074 {
1075         int error;
1076
1077         restore_pblist = NULL;
1078         error = check_header(info);
1079         if (!error) {
1080                 nr_copy_pages = info->image_pages;
1081                 nr_meta_pages = info->pages - info->image_pages - 1;
1082         }
1083         return error;
1084 }
1085
1086 /**
1087  *      unpack_orig_pfns - for each element of @buf[] (1 page at a time) set
1088  *      the corresponding bit in the memory bitmap @bm
1089  */
1090
1091 static inline void
1092 unpack_orig_pfns(unsigned long *buf, struct memory_bitmap *bm)
1093 {
1094         int j;
1095
1096         for (j = 0; j < PAGE_SIZE / sizeof(long); j++) {
1097                 if (unlikely(buf[j] == BM_END_OF_MAP))
1098                         break;
1099
1100                 memory_bm_set_bit(bm, buf[j]);
1101         }
1102 }
1103
1104 /**
1105  *      prepare_image - use the memory bitmap @bm to mark the pages that will
1106  *      be overwritten in the process of restoring the system memory state
1107  *      from the suspend image ("unsafe" pages) and allocate memory for the
1108  *      image.
1109  *
1110  *      The idea is to allocate a new memory bitmap first and then allocate
1111  *      as many pages as needed for the image data, but not to assign these
1112  *      pages to specific tasks initially.  Instead, we just mark them as
1113  *      allocated and create a list of "safe" pages that will be used later.
1114  */
1115
1116 #define PBES_PER_LINKED_PAGE    (LINKED_PAGE_DATA_SIZE / sizeof(struct pbe))
1117
1118 static struct linked_page *safe_pages_list;
1119
1120 static int
1121 prepare_image(struct memory_bitmap *new_bm, struct memory_bitmap *bm)
1122 {
1123         unsigned int nr_pages;
1124         struct linked_page *sp_list, *lp;
1125         int error;
1126
1127         error = mark_unsafe_pages(bm);
1128         if (error)
1129                 goto Free;
1130
1131         error = memory_bm_create(new_bm, GFP_ATOMIC, PG_SAFE);
1132         if (error)
1133                 goto Free;
1134
1135         duplicate_memory_bitmap(new_bm, bm);
1136         memory_bm_free(bm, PG_UNSAFE_KEEP);
1137         /* Reserve some safe pages for potential later use.
1138          *
1139          * NOTE: This way we make sure there will be enough safe pages for the
1140          * chain_alloc() in get_buffer().  It is a bit wasteful, but
1141          * nr_copy_pages cannot be greater than 50% of the memory anyway.
1142          */
1143         sp_list = NULL;
1144         /* nr_copy_pages cannot be lesser than allocated_unsafe_pages */
1145         nr_pages = nr_copy_pages - allocated_unsafe_pages;
1146         nr_pages = DIV_ROUND_UP(nr_pages, PBES_PER_LINKED_PAGE);
1147         while (nr_pages > 0) {
1148                 lp = alloc_image_page(GFP_ATOMIC, PG_SAFE);
1149                 if (!lp) {
1150                         error = -ENOMEM;
1151                         goto Free;
1152                 }
1153                 lp->next = sp_list;
1154                 sp_list = lp;
1155                 nr_pages--;
1156         }
1157         /* Preallocate memory for the image */
1158         safe_pages_list = NULL;
1159         nr_pages = nr_copy_pages - allocated_unsafe_pages;
1160         while (nr_pages > 0) {
1161                 lp = (struct linked_page *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
1162                 if (!lp) {
1163                         error = -ENOMEM;
1164                         goto Free;
1165                 }
1166                 if (!PageNosaveFree(virt_to_page(lp))) {
1167                         /* The page is "safe", add it to the list */
1168                         lp->next = safe_pages_list;
1169                         safe_pages_list = lp;
1170                 }
1171                 /* Mark the page as allocated */
1172                 SetPageNosave(virt_to_page(lp));
1173                 SetPageNosaveFree(virt_to_page(lp));
1174                 nr_pages--;
1175         }
1176         /* Free the reserved safe pages so that chain_alloc() can use them */
1177         while (sp_list) {
1178                 lp = sp_list->next;
1179                 free_image_page(sp_list, PG_UNSAFE_CLEAR);
1180                 sp_list = lp;
1181         }
1182         return 0;
1183
1184 Free:
1185         swsusp_free();
1186         return error;
1187 }
1188
1189 /**
1190  *      get_buffer - compute the address that snapshot_write_next() should
1191  *      set for its caller to write to.
1192  */
1193
1194 static void *get_buffer(struct memory_bitmap *bm, struct chain_allocator *ca)
1195 {
1196         struct pbe *pbe;
1197         struct page *page = pfn_to_page(memory_bm_next_pfn(bm));
1198
1199         if (PageNosave(page) && PageNosaveFree(page))
1200                 /* We have allocated the "original" page frame and we can
1201                  * use it directly to store the loaded page.
1202                  */
1203                 return page_address(page);
1204
1205         /* The "original" page frame has not been allocated and we have to
1206          * use a "safe" page frame to store the loaded page.
1207          */
1208         pbe = chain_alloc(ca, sizeof(struct pbe));
1209         if (!pbe) {
1210                 swsusp_free();
1211                 return NULL;
1212         }
1213         pbe->orig_address = (unsigned long)page_address(page);
1214         pbe->address = (unsigned long)safe_pages_list;
1215         safe_pages_list = safe_pages_list->next;
1216         pbe->next = restore_pblist;
1217         restore_pblist = pbe;
1218         return (void *)pbe->address;
1219 }
1220
1221 /**
1222  *      snapshot_write_next - used for writing the system memory snapshot.
1223  *
1224  *      On the first call to it @handle should point to a zeroed
1225  *      snapshot_handle structure.  The structure gets updated and a pointer
1226  *      to it should be passed to this function every next time.
1227  *
1228  *      The @count parameter should contain the number of bytes the caller
1229  *      wants to write to the image.  It must not be zero.
1230  *
1231  *      On success the function returns a positive number.  Then, the caller
1232  *      is allowed to write up to the returned number of bytes to the memory
1233  *      location computed by the data_of() macro.  The number returned
1234  *      may be smaller than @count, but this only happens if the write would
1235  *      cross a page boundary otherwise.
1236  *
1237  *      The function returns 0 to indicate the "end of file" condition,
1238  *      and a negative number is returned on error.  In such cases the
1239  *      structure pointed to by @handle is not updated and should not be used
1240  *      any more.
1241  */
1242
1243 int snapshot_write_next(struct snapshot_handle *handle, size_t count)
1244 {
1245         static struct chain_allocator ca;
1246         int error = 0;
1247
1248         /* Check if we have already loaded the entire image */
1249         if (handle->prev && handle->cur > nr_meta_pages + nr_copy_pages)
1250                 return 0;
1251
1252         if (!buffer) {
1253                 /* This makes the buffer be freed by swsusp_free() */
1254                 buffer = alloc_image_page(GFP_ATOMIC, PG_ANY);
1255                 if (!buffer)
1256                         return -ENOMEM;
1257         }
1258         if (!handle->offset)
1259                 handle->buffer = buffer;
1260         handle->sync_read = 1;
1261         if (handle->prev < handle->cur) {
1262                 if (handle->prev == 0) {
1263                         error = load_header(buffer);
1264                         if (error)
1265                                 return error;
1266
1267                         error = memory_bm_create(&copy_bm, GFP_ATOMIC, PG_ANY);
1268                         if (error)
1269                                 return error;
1270
1271                 } else if (handle->prev <= nr_meta_pages) {
1272                         unpack_orig_pfns(buffer, &copy_bm);
1273                         if (handle->prev == nr_meta_pages) {
1274                                 error = prepare_image(&orig_bm, &copy_bm);
1275                                 if (error)
1276                                         return error;
1277
1278                                 chain_init(&ca, GFP_ATOMIC, PG_SAFE);
1279                                 memory_bm_position_reset(&orig_bm);
1280                                 restore_pblist = NULL;
1281                                 handle->buffer = get_buffer(&orig_bm, &ca);
1282                                 handle->sync_read = 0;
1283                                 if (!handle->buffer)
1284                                         return -ENOMEM;
1285                         }
1286                 } else {
1287                         handle->buffer = get_buffer(&orig_bm, &ca);
1288                         handle->sync_read = 0;
1289                 }
1290                 handle->prev = handle->cur;
1291         }
1292         handle->buf_offset = handle->cur_offset;
1293         if (handle->cur_offset + count >= PAGE_SIZE) {
1294                 count = PAGE_SIZE - handle->cur_offset;
1295                 handle->cur_offset = 0;
1296                 handle->cur++;
1297         } else {
1298                 handle->cur_offset += count;
1299         }
1300         handle->offset += count;
1301         return count;
1302 }
1303
1304 int snapshot_image_loaded(struct snapshot_handle *handle)
1305 {
1306         return !(!nr_copy_pages ||
1307                         handle->cur <= nr_meta_pages + nr_copy_pages);
1308 }
1309
1310 void snapshot_free_unused_memory(struct snapshot_handle *handle)
1311 {
1312         /* Free only if we have loaded the image entirely */
1313         if (handle->prev && handle->cur > nr_meta_pages + nr_copy_pages)
1314                 memory_bm_free(&orig_bm, PG_UNSAFE_CLEAR);
1315 }