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