mm/swap.c

   1 /*
   2  *  linux/mm/swap.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
   5  */
   6
   7 /*
   8  * This file contains the default values for the operation of the
   9  * Linux VM subsystem. Fine-tuning documentation can be found in
  10  * Documentation/sysctl/vm.txt.
  11  * Started 18.12.91
  12  * Swap aging added 23.2.95, Stephen Tweedie.
  13  * Buffermem limits added 12.3.98, Rik van Riel.
  14  */
  15
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/kernel_stat.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/mman.h>
  21 #include <linux/pagemap.h>
  22 #include <linux/pagevec.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/export.h>
  25 #include <linux/mm_inline.h>
  26 #include <linux/percpu_counter.h>
  27 #include <linux/memremap.h>
  28 #include <linux/percpu.h>
  29 #include <linux/cpu.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31 #include <linux/backing-dev.h>
  32 #include <linux/memcontrol.h>
  33 #include <linux/gfp.h>
  34 #include <linux/uio.h>
  35 #include <linux/hugetlb.h>
  36 #include <linux/page_idle.h>
  37
  38 #include "internal.h"
  39
  40 #define CREATE_TRACE_POINTS
  41 #include <trace/events/pagemap.h>
  42
  43 /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
  44 int page_cluster;
  45
  46 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_pvec);
  47 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_rotate_pvecs);
  48 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_deactivate_file_pvecs);
  49 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_deactivate_pvecs);
  50
  51 /*
  52  * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
  53  * freed via pagevecs.  But it gets used by networking.
  54  */
  55 static void __page_cache_release(struct page *page)
  56 {
  57         if (PageLRU(page)) {
  58                 struct zone *zone = page_zone(page);
  59                 struct lruvec *lruvec;
  60                 unsigned long flags;
  61
  62                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
  63                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
  64                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
  65                 __ClearPageLRU(page);
  66                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
  67                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
  68         }
  69         mem_cgroup_uncharge(page);
  70 }
  71
  72 static void __put_single_page(struct page *page)
  73 {
  74         __page_cache_release(page);
  75         free_hot_cold_page(page, false);
  76 }
  77
  78 static void __put_compound_page(struct page *page)
  79 {
  80         compound_page_dtor *dtor;
  81
  82         /*
  83          * __page_cache_release() is supposed to be called for thp, not for
  84          * hugetlb. This is because hugetlb page does never have PageLRU set
  85          * (it's never listed to any LRU lists) and no memcg routines should
  86          * be called for hugetlb (it has a separate hugetlb_cgroup.)
  87          */
  88         if (!PageHuge(page))
  89                 __page_cache_release(page);
  90         dtor = get_compound_page_dtor(page);
  91         (*dtor)(page);
  92 }
  93
  94 void __put_page(struct page *page)
  95 {
  96         if (unlikely(PageCompound(page)))
  97                 __put_compound_page(page);
  98         else
  99                 __put_single_page(page);
 100 }
 101 EXPORT_SYMBOL(__put_page);
 102
 103 /**
 104  * put_pages_list() - release a list of pages
 105  * @pages: list of pages threaded on page->lru
 106  *
 107  * Release a list of pages which are strung together on page.lru.  Currently
 108  * used by read_cache_pages() and related error recovery code.
 109  */
 110 void put_pages_list(struct list_head *pages)
 111 {
 112         while (!list_empty(pages)) {
 113                 struct page *victim;
 114
 115                 victim = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
 116                 list_del(&victim->lru);
 117                 page_cache_release(victim);
 118         }
 119 }
 120 EXPORT_SYMBOL(put_pages_list);
 121
 122 /*
 123  * get_kernel_pages() - pin kernel pages in memory
 124  * @kiov:       An array of struct kvec structures
 125  * @nr_segs:    number of segments to pin
 126  * @write:      pinning for read/write, currently ignored
 127  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
 128  *              Should be at least nr_segs long.
 129  *
 130  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
 131  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
 132  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
 133  * with a put_page() call when it is finished with.
 134  */
 135 int get_kernel_pages(const struct kvec *kiov, int nr_segs, int write,
 136                 struct page **pages)
 137 {
 138         int seg;
 139
 140         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 141                 if (WARN_ON(kiov[seg].iov_len != PAGE_SIZE))
 142                         return seg;
 143
 144                 pages[seg] = kmap_to_page(kiov[seg].iov_base);
 145                 page_cache_get(pages[seg]);
 146         }
 147
 148         return seg;
 149 }
 150 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_pages);
 151
 152 /*
 153  * get_kernel_page() - pin a kernel page in memory
 154  * @start:      starting kernel address
 155  * @write:      pinning for read/write, currently ignored
 156  * @pages:      array that receives pointer to the page pinned.
 157  *              Must be at least nr_segs long.
 158  *
 159  * Returns 1 if page is pinned. If the page was not pinned, returns
 160  * -errno. The page returned must be released with a put_page() call
 161  * when it is finished with.
 162  */
 163 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages)
 164 {
 165         const struct kvec kiov = {
 166                 .iov_base = (void *)start,
 167                 .iov_len = PAGE_SIZE
 168         };
 169
 170         return get_kernel_pages(&kiov, 1, write, pages);
 171 }
 172 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_page);
 173
 174 static void pagevec_lru_move_fn(struct pagevec *pvec,
 175         void (*move_fn)(struct page *page, struct lruvec *lruvec, void *arg),
 176         void *arg)
 177 {
 178         int i;
 179         struct zone *zone = NULL;
 180         struct lruvec *lruvec;
 181         unsigned long flags = 0;
 182
 183         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
 184                 struct page *page = pvec->pages[i];
 185                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
 186
 187                 if (pagezone != zone) {
 188                         if (zone)
 189                                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
 190                         zone = pagezone;
 191                         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
 192                 }
 193
 194                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
 195                 (*move_fn)(page, lruvec, arg);
 196         }
 197         if (zone)
 198                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
 199         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
 200         pagevec_reinit(pvec);
 201 }
 202
 203 static void pagevec_move_tail_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
 204                                  void *arg)
 205 {
 206         int *pgmoved = arg;
 207
 208         if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
 209                 enum lru_list lru = page_lru_base_type(page);
 210                 list_move_tail(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
 211                 (*pgmoved)++;
 212         }
 213 }
 214
 215 /*
 216  * pagevec_move_tail() must be called with IRQ disabled.
 217  * Otherwise this may cause nasty races.
 218  */
 219 static void pagevec_move_tail(struct pagevec *pvec)
 220 {
 221         int pgmoved = 0;
 222
 223         pagevec_lru_move_fn(pvec, pagevec_move_tail_fn, &pgmoved);
 224         __count_vm_events(PGROTATED, pgmoved);
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
 229  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
 230  * inactive list.
 231  */
 232 void rotate_reclaimable_page(struct page *page)
 233 {
 234         if (!PageLocked(page) && !PageDirty(page) && !PageActive(page) &&
 235             !PageUnevictable(page) && PageLRU(page)) {
 236                 struct pagevec *pvec;
 237                 unsigned long flags;
 238
 239                 page_cache_get(page);
 240                 local_irq_save(flags);
 241                 pvec = this_cpu_ptr(&lru_rotate_pvecs);
 242                 if (!pagevec_add(pvec, page))
 243                         pagevec_move_tail(pvec);
 244                 local_irq_restore(flags);
 245         }
 246 }
 247
 248 static void update_page_reclaim_stat(struct lruvec *lruvec,
 249                                      int file, int rotated)
 250 {
 251         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
 252
 253         reclaim_stat->recent_scanned[file]++;
 254         if (rotated)
 255                 reclaim_stat->recent_rotated[file]++;
 256 }
 257
 258 static void __activate_page(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
 259                             void *arg)
 260 {
 261         if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
 262                 int file = page_is_file_cache(page);
 263                 int lru = page_lru_base_type(page);
 264
 265                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
 266                 SetPageActive(page);
 267                 lru += LRU_ACTIVE;
 268                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
 269                 trace_mm_lru_activate(page);
 270
 271                 __count_vm_event(PGACTIVATE);
 272                 update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 1);
 273         }
 274 }
 275
 276 #ifdef CONFIG_SMP
 277 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, activate_page_pvecs);
 278
 279 static void activate_page_drain(int cpu)
 280 {
 281         struct pagevec *pvec = &per_cpu(activate_page_pvecs, cpu);
 282
 283         if (pagevec_count(pvec))
 284                 pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
 285 }
 286
 287 static bool need_activate_page_drain(int cpu)
 288 {
 289         return pagevec_count(&per_cpu(activate_page_pvecs, cpu)) != 0;
 290 }
 291
 292 void activate_page(struct page *page)
 293 {
 294         if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
 295                 struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(activate_page_pvecs);
 296
 297                 page_cache_get(page);
 298                 if (!pagevec_add(pvec, page))
 299                         pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
 300                 put_cpu_var(activate_page_pvecs);
 301         }
 302 }
 303
 304 #else
 305 static inline void activate_page_drain(int cpu)
 306 {
 307 }
 308
 309 static bool need_activate_page_drain(int cpu)
 310 {
 311         return false;
 312 }
 313
 314 void activate_page(struct page *page)
 315 {
 316         struct zone *zone = page_zone(page);
 317
 318         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 319         __activate_page(page, mem_cgroup_page_lruvec(page, zone), NULL);
 320         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 321 }
 322 #endif
 323
 324 static void __lru_cache_activate_page(struct page *page)
 325 {
 326         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
 327         int i;
 328
 329         /*
 330          * Search backwards on the optimistic assumption that the page being
 331          * activated has just been added to this pagevec. Note that only
 332          * the local pagevec is examined as a !PageLRU page could be in the
 333          * process of being released, reclaimed, migrated or on a remote
 334          * pagevec that is currently being drained. Furthermore, marking
 335          * a remote pagevec's page PageActive potentially hits a race where
 336          * a page is marked PageActive just after it is added to the inactive
 337          * list causing accounting errors and BUG_ON checks to trigger.
 338          */
 339         for (i = pagevec_count(pvec) - 1; i >= 0; i--) {
 340                 struct page *pagevec_page = pvec->pages[i];
 341
 342                 if (pagevec_page == page) {
 343                         SetPageActive(page);
 344                         break;
 345                 }
 346         }
 347
 348         put_cpu_var(lru_add_pvec);
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Mark a page as having seen activity.
 353  *
 354  * inactive,unreferenced        ->      inactive,referenced
 355  * inactive,referenced          ->      active,unreferenced
 356  * active,unreferenced          ->      active,referenced
 357  *
 358  * When a newly allocated page is not yet visible, so safe for non-atomic ops,
 359  * __SetPageReferenced(page) may be substituted for mark_page_accessed(page).
 360  */
 361 void mark_page_accessed(struct page *page)
 362 {
 363         page = compound_head(page);
 364         if (!PageActive(page) && !PageUnevictable(page) &&
 365                         PageReferenced(page)) {
 366
 367                 /*
 368                  * If the page is on the LRU, queue it for activation via
 369                  * activate_page_pvecs. Otherwise, assume the page is on a
 370                  * pagevec, mark it active and it'll be moved to the active
 371                  * LRU on the next drain.
 372                  */
 373                 if (PageLRU(page))
 374                         activate_page(page);
 375                 else
 376                         __lru_cache_activate_page(page);
 377                 ClearPageReferenced(page);
 378                 if (page_is_file_cache(page))
 379                         workingset_activation(page);
 380         } else if (!PageReferenced(page)) {
 381                 SetPageReferenced(page);
 382         }
 383         if (page_is_idle(page))
 384                 clear_page_idle(page);
 385 }
 386 EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
 387
 388 static void __lru_cache_add(struct page *page)
 389 {
 390         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
 391
 392         page_cache_get(page);
 393         if (!pagevec_space(pvec))
 394                 __pagevec_lru_add(pvec);
 395         pagevec_add(pvec, page);
 396         put_cpu_var(lru_add_pvec);
 397 }
 398
 399 /**
 400  * lru_cache_add: add a page to the page lists
 401  * @page: the page to add
 402  */
 403 void lru_cache_add_anon(struct page *page)
 404 {
 405         if (PageActive(page))
 406                 ClearPageActive(page);
 407         __lru_cache_add(page);
 408 }
 409
 410 void lru_cache_add_file(struct page *page)
 411 {
 412         if (PageActive(page))
 413                 ClearPageActive(page);
 414         __lru_cache_add(page);
 415 }
 416 EXPORT_SYMBOL(lru_cache_add_file);
 417
 418 /**
 419  * lru_cache_add - add a page to a page list
 420  * @page: the page to be added to the LRU.
 421  *
 422  * Queue the page for addition to the LRU via pagevec. The decision on whether
 423  * to add the page to the [in]active [file|anon] list is deferred until the
 424  * pagevec is drained. This gives a chance for the caller of lru_cache_add()
 425  * have the page added to the active list using mark_page_accessed().
 426  */
 427 void lru_cache_add(struct page *page)
 428 {
 429         VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page) && PageUnevictable(page), page);
 430         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
 431         __lru_cache_add(page);
 432 }
 433
 434 /**
 435  * add_page_to_unevictable_list - add a page to the unevictable list
 436  * @page:  the page to be added to the unevictable list
 437  *
 438  * Add page directly to its zone's unevictable list.  To avoid races with
 439  * tasks that might be making the page evictable, through eg. munlock,
 440  * munmap or exit, while it's not on the lru, we want to add the page
 441  * while it's locked or otherwise "invisible" to other tasks.  This is
 442  * difficult to do when using the pagevec cache, so bypass that.
 443  */
 444 void add_page_to_unevictable_list(struct page *page)
 445 {
 446         struct zone *zone = page_zone(page);
 447         struct lruvec *lruvec;
 448
 449         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 450         lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
 451         ClearPageActive(page);
 452         SetPageUnevictable(page);
 453         SetPageLRU(page);
 454         add_page_to_lru_list(page, lruvec, LRU_UNEVICTABLE);
 455         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 456 }
 457
 458 /**
 459  * lru_cache_add_active_or_unevictable
 460  * @page:  the page to be added to LRU
 461  * @vma:   vma in which page is mapped for determining reclaimability
 462  *
 463  * Place @page on the active or unevictable LRU list, depending on its
 464  * evictability.  Note that if the page is not evictable, it goes
 465  * directly back onto it's zone's unevictable list, it does NOT use a
 466  * per cpu pagevec.
 467  */
 468 void lru_cache_add_active_or_unevictable(struct page *page,
 469                                          struct vm_area_struct *vma)
 470 {
 471         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
 472
 473         if (likely((vma->vm_flags & (VM_LOCKED | VM_SPECIAL)) != VM_LOCKED)) {
 474                 SetPageActive(page);
 475                 lru_cache_add(page);
 476                 return;
 477         }
 478
 479         if (!TestSetPageMlocked(page)) {
 480                 /*
 481                  * We use the irq-unsafe __mod_zone_page_stat because this
 482                  * counter is not modified from interrupt context, and the pte
 483                  * lock is held(spinlock), which implies preemption disabled.
 484                  */
 485                 __mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
 486                                     hpage_nr_pages(page));
 487                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMLOCKED);
 488         }
 489         add_page_to_unevictable_list(page);
 490 }
 491
 492 /*
 493  * If the page can not be invalidated, it is moved to the
 494  * inactive list to speed up its reclaim.  It is moved to the
 495  * head of the list, rather than the tail, to give the flusher
 496  * threads some time to write it out, as this is much more
 497  * effective than the single-page writeout from reclaim.
 498  *
 499  * If the page isn't page_mapped and dirty/writeback, the page
 500  * could reclaim asap using PG_reclaim.
 501  *
 502  * 1. active, mapped page -> none
 503  * 2. active, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
 504  * 3. inactive, mapped page -> none
 505  * 4. inactive, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
 506  * 5. inactive, clean -> inactive, tail
 507  * 6. Others -> none
 508  *
 509  * In 4, why it moves inactive's head, the VM expects the page would
 510  * be write it out by flusher threads as this is much more effective
 511  * than the single-page writeout from reclaim.
 512  */
 513 static void lru_deactivate_file_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
 514                               void *arg)
 515 {
 516         int lru, file;
 517         bool active;
 518
 519         if (!PageLRU(page))
 520                 return;
 521
 522         if (PageUnevictable(page))
 523                 return;
 524
 525         /* Some processes are using the page */
 526         if (page_mapped(page))
 527                 return;
 528
 529         active = PageActive(page);
 530         file = page_is_file_cache(page);
 531         lru = page_lru_base_type(page);
 532
 533         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru + active);
 534         ClearPageActive(page);
 535         ClearPageReferenced(page);
 536         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
 537
 538         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page)) {
 539                 /*
 540                  * PG_reclaim could be raced with end_page_writeback
 541                  * It can make readahead confusing.  But race window
 542                  * is _really_ small and  it's non-critical problem.
 543                  */
 544                 SetPageReclaim(page);
 545         } else {
 546                 /*
 547                  * The page's writeback ends up during pagevec
 548                  * We moves tha page into tail of inactive.
 549                  */
 550                 list_move_tail(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
 551                 __count_vm_event(PGROTATED);
 552         }
 553
 554         if (active)
 555                 __count_vm_event(PGDEACTIVATE);
 556         update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 0);
 557 }
 558
 559
 560 static void lru_deactivate_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
 561                             void *arg)
 562 {
 563         if (PageLRU(page) && PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
 564                 int file = page_is_file_cache(page);
 565                 int lru = page_lru_base_type(page);
 566
 567                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru + LRU_ACTIVE);
 568                 ClearPageActive(page);
 569                 ClearPageReferenced(page);
 570                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
 571
 572                 __count_vm_event(PGDEACTIVATE);
 573                 update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 0);
 574         }
 575 }
 576
 577 /*
 578  * Drain pages out of the cpu's pagevecs.
 579  * Either "cpu" is the current CPU, and preemption has already been
 580  * disabled; or "cpu" is being hot-unplugged, and is already dead.
 581  */
 582 void lru_add_drain_cpu(int cpu)
 583 {
 584         struct pagevec *pvec = &per_cpu(lru_add_pvec, cpu);
 585
 586         if (pagevec_count(pvec))
 587                 __pagevec_lru_add(pvec);
 588
 589         pvec = &per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu);
 590         if (pagevec_count(pvec)) {
 591                 unsigned long flags;
 592
 593                 /* No harm done if a racing interrupt already did this */
 594                 local_irq_save(flags);
 595                 pagevec_move_tail(pvec);
 596                 local_irq_restore(flags);
 597         }
 598
 599         pvec = &per_cpu(lru_deactivate_file_pvecs, cpu);
 600         if (pagevec_count(pvec))
 601                 pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_file_fn, NULL);
 602
 603         pvec = &per_cpu(lru_deactivate_pvecs, cpu);
 604         if (pagevec_count(pvec))
 605                 pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_fn, NULL);
 606
 607         activate_page_drain(cpu);
 608 }
 609
 610 /**
 611  * deactivate_file_page - forcefully deactivate a file page
 612  * @page: page to deactivate
 613  *
 614  * This function hints the VM that @page is a good reclaim candidate,
 615  * for example if its invalidation fails due to the page being dirty
 616  * or under writeback.
 617  */
 618 void deactivate_file_page(struct page *page)
 619 {
 620         /*
 621          * In a workload with many unevictable page such as mprotect,
 622          * unevictable page deactivation for accelerating reclaim is pointless.
 623          */
 624         if (PageUnevictable(page))
 625                 return;
 626
 627         if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
 628                 struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_deactivate_file_pvecs);
 629
 630                 if (!pagevec_add(pvec, page))
 631                         pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_file_fn, NULL);
 632                 put_cpu_var(lru_deactivate_file_pvecs);
 633         }
 634 }
 635
 636 /**
 637  * deactivate_page - deactivate a page
 638  * @page: page to deactivate
 639  *
 640  * deactivate_page() moves @page to the inactive list if @page was on the active
 641  * list and was not an unevictable page.  This is done to accelerate the reclaim
 642  * of @page.
 643  */
 644 void deactivate_page(struct page *page)
 645 {
 646         if (PageLRU(page) && PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
 647                 struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_deactivate_pvecs);
 648
 649                 page_cache_get(page);
 650                 if (!pagevec_add(pvec, page))
 651                         pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_fn, NULL);
 652                 put_cpu_var(lru_deactivate_pvecs);
 653         }
 654 }
 655
 656 void lru_add_drain(void)
 657 {
 658         lru_add_drain_cpu(get_cpu());
 659         put_cpu();
 660 }
 661
 662 static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
 663 {
 664         lru_add_drain();
 665 }
 666
 667 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, lru_add_drain_work);
 668
 669 void lru_add_drain_all(void)
 670 {
 671         static DEFINE_MUTEX(lock);
 672         static struct cpumask has_work;
 673         int cpu;
 674
 675         mutex_lock(&lock);
 676         get_online_cpus();
 677         cpumask_clear(&has_work);
 678
 679         for_each_online_cpu(cpu) {
 680                 struct work_struct *work = &per_cpu(lru_add_drain_work, cpu);
 681
 682                 if (pagevec_count(&per_cpu(lru_add_pvec, cpu)) ||
 683                     pagevec_count(&per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu)) ||
 684                     pagevec_count(&per_cpu(lru_deactivate_file_pvecs, cpu)) ||
 685                     pagevec_count(&per_cpu(lru_deactivate_pvecs, cpu)) ||
 686                     need_activate_page_drain(cpu)) {
 687                         INIT_WORK(work, lru_add_drain_per_cpu);
 688                         schedule_work_on(cpu, work);
 689                         cpumask_set_cpu(cpu, &has_work);
 690                 }
 691         }
 692
 693         for_each_cpu(cpu, &has_work)
 694                 flush_work(&per_cpu(lru_add_drain_work, cpu));
 695
 696         put_online_cpus();
 697         mutex_unlock(&lock);
 698 }
 699
 700 /**
 701  * release_pages - batched page_cache_release()
 702  * @pages: array of pages to release
 703  * @nr: number of pages
 704  * @cold: whether the pages are cache cold
 705  *
 706  * Decrement the reference count on all the pages in @pages.  If it
 707  * fell to zero, remove the page from the LRU and free it.
 708  */
 709 void release_pages(struct page **pages, int nr, bool cold)
 710 {
 711         int i;
 712         LIST_HEAD(pages_to_free);
 713         struct zone *zone = NULL;
 714         struct lruvec *lruvec;
 715         unsigned long uninitialized_var(flags);
 716         unsigned int uninitialized_var(lock_batch);
 717
 718         for (i = 0; i < nr; i++) {
 719                 struct page *page = pages[i];
 720
 721                 /*
 722                  * Make sure the IRQ-safe lock-holding time does not get
 723                  * excessive with a continuous string of pages from the
 724                  * same zone. The lock is held only if zone != NULL.
 725                  */
 726                 if (zone && ++lock_batch == SWAP_CLUSTER_MAX) {
 727                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
 728                         zone = NULL;
 729                 }
 730
 731                 page = compound_head(page);
 732                 if (!put_page_testzero(page))
 733                         continue;
 734
 735                 if (PageCompound(page)) {
 736                         if (zone) {
 737                                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
 738                                 zone = NULL;
 739                         }
 740                         __put_compound_page(page);
 741                         continue;
 742                 }
 743
 744                 if (PageLRU(page)) {
 745                         struct zone *pagezone = page_zone(page);
 746
 747                         if (pagezone != zone) {
 748                                 if (zone)
 749                                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock,
 750                                                                         flags);
 751                                 lock_batch = 0;
 752                                 zone = pagezone;
 753                                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
 754                         }
 755
 756                         lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
 757                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
 758                         __ClearPageLRU(page);
 759                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
 760                 }
 761
 762                 /* Clear Active bit in case of parallel mark_page_accessed */
 763                 __ClearPageActive(page);
 764
 765                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
 766         }
 767         if (zone)
 768                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
 769
 770         mem_cgroup_uncharge_list(&pages_to_free);
 771         free_hot_cold_page_list(&pages_to_free, cold);
 772 }
 773 EXPORT_SYMBOL(release_pages);
 774
 775 /*
 776  * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
 777  * queues.  That would prevent them from really being freed right now.  That's
 778  * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
 779  * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
 780  *
 781  * So __pagevec_release() will drain those queues here.  __pagevec_lru_add()
 782  * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
 783  * mutual recursion.
 784  */
 785 void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
 786 {
 787         lru_add_drain();
 788         release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec), pvec->cold);
 789         pagevec_reinit(pvec);
 790 }
 791 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
 792
 793 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 794 /* used by __split_huge_page_refcount() */
 795 void lru_add_page_tail(struct page *page, struct page *page_tail,
 796                        struct lruvec *lruvec, struct list_head *list)
 797 {
 798         const int file = 0;
 799
 800         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
 801         VM_BUG_ON_PAGE(PageCompound(page_tail), page);
 802         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page_tail), page);
 803         VM_BUG_ON(NR_CPUS != 1 &&
 804                   !spin_is_locked(&lruvec_zone(lruvec)->lru_lock));
 805
 806         if (!list)
 807                 SetPageLRU(page_tail);
 808
 809         if (likely(PageLRU(page)))
 810                 list_add_tail(&page_tail->lru, &page->lru);
 811         else if (list) {
 812                 /* page reclaim is reclaiming a huge page */
 813                 get_page(page_tail);
 814                 list_add_tail(&page_tail->lru, list);
 815         } else {
 816                 struct list_head *list_head;
 817                 /*
 818                  * Head page has not yet been counted, as an hpage,
 819                  * so we must account for each subpage individually.
 820                  *
 821                  * Use the standard add function to put page_tail on the list,
 822                  * but then correct its position so they all end up in order.
 823                  */
 824                 add_page_to_lru_list(page_tail, lruvec, page_lru(page_tail));
 825                 list_head = page_tail->lru.prev;
 826                 list_move_tail(&page_tail->lru, list_head);
 827         }
 828
 829         if (!PageUnevictable(page))
 830                 update_page_reclaim_stat(lruvec, file, PageActive(page_tail));
 831 }
 832 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 833
 834 static void __pagevec_lru_add_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
 835                                  void *arg)
 836 {
 837         int file = page_is_file_cache(page);
 838         int active = PageActive(page);
 839         enum lru_list lru = page_lru(page);
 840
 841         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
 842
 843         SetPageLRU(page);
 844         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
 845         update_page_reclaim_stat(lruvec, file, active);
 846         trace_mm_lru_insertion(page, lru);
 847 }
 848
 849 /*
 850  * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
 851  * on them.  Reinitialises the caller's pagevec.
 852  */
 853 void __pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec)
 854 {
 855         pagevec_lru_move_fn(pvec, __pagevec_lru_add_fn, NULL);
 856 }
 857 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_lru_add);
 858
 859 /**
 860  * pagevec_lookup_entries - gang pagecache lookup
 861  * @pvec:       Where the resulting entries are placed
 862  * @mapping:    The address_space to search
 863  * @start:      The starting entry index
 864  * @nr_entries: The maximum number of entries
 865  * @indices:    The cache indices corresponding to the entries in @pvec
 866  *
 867  * pagevec_lookup_entries() will search for and return a group of up
 868  * to @nr_entries pages and shadow entries in the mapping.  All
 869  * entries are placed in @pvec.  pagevec_lookup_entries() takes a
 870  * reference against actual pages in @pvec.
 871  *
 872  * The search returns a group of mapping-contiguous entries with
 873  * ascending indexes.  There may be holes in the indices due to
 874  * not-present entries.
 875  *
 876  * pagevec_lookup_entries() returns the number of entries which were
 877  * found.
 878  */
 879 unsigned pagevec_lookup_entries(struct pagevec *pvec,
 880                                 struct address_space *mapping,
 881                                 pgoff_t start, unsigned nr_pages,
 882                                 pgoff_t *indices)
 883 {
 884         pvec->nr = find_get_entries(mapping, start, nr_pages,
 885                                     pvec->pages, indices);
 886         return pagevec_count(pvec);
 887 }
 888
 889 /**
 890  * pagevec_remove_exceptionals - pagevec exceptionals pruning
 891  * @pvec:       The pagevec to prune
 892  *
 893  * pagevec_lookup_entries() fills both pages and exceptional radix
 894  * tree entries into the pagevec.  This function prunes all
 895  * exceptionals from @pvec without leaving holes, so that it can be
 896  * passed on to page-only pagevec operations.
 897  */
 898 void pagevec_remove_exceptionals(struct pagevec *pvec)
 899 {
 900         int i, j;
 901
 902         for (i = 0, j = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
 903                 struct page *page = pvec->pages[i];
 904                 if (!radix_tree_exceptional_entry(page))
 905                         pvec->pages[j++] = page;
 906         }
 907         pvec->nr = j;
 908 }
 909
 910 /**
 911  * pagevec_lookup - gang pagecache lookup
 912  * @pvec:       Where the resulting pages are placed
 913  * @mapping:    The address_space to search
 914  * @start:      The starting page index
 915  * @nr_pages:   The maximum number of pages
 916  *
 917  * pagevec_lookup() will search for and return a group of up to @nr_pages pages
 918  * in the mapping.  The pages are placed in @pvec.  pagevec_lookup() takes a
 919  * reference against the pages in @pvec.
 920  *
 921  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
 922  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
 923  *
 924  * pagevec_lookup() returns the number of pages which were found.
 925  */
 926 unsigned pagevec_lookup(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
 927                 pgoff_t start, unsigned nr_pages)
 928 {
 929         pvec->nr = find_get_pages(mapping, start, nr_pages, pvec->pages);
 930         return pagevec_count(pvec);
 931 }
 932 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup);
 933
 934 unsigned pagevec_lookup_tag(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
 935                 pgoff_t *index, int tag, unsigned nr_pages)
 936 {
 937         pvec->nr = find_get_pages_tag(mapping, index, tag,
 938                                         nr_pages, pvec->pages);
 939         return pagevec_count(pvec);
 940 }
 941 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_tag);
 942
 943 /*
 944  * Perform any setup for the swap system
 945  */
 946 void __init swap_setup(void)
 947 {
 948         unsigned long megs = totalram_pages >> (20 - PAGE_SHIFT);
 949 #ifdef CONFIG_SWAP
 950         int i;
 951
 952         for (i = 0; i < MAX_SWAPFILES; i++)
 953                 spin_lock_init(&swapper_spaces[i].tree_lock);
 954 #endif
 955
 956         /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
 957         if (megs < 16)
 958                 page_cluster = 2;
 959         else
 960                 page_cluster = 3;
 961         /*
 962          * Right now other parts of the system means that we
 963          * _really_ don't want to cluster much more
 964          */
 965 }