]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - mm/vmscan.c
0294ab34f4759c20ad696703a67d993055c1d76b
[linux.git] / mm / vmscan.c
1 /*
2  *  linux/mm/vmscan.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
5  *
6  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie.
7  *  kswapd added: 7.1.96  sct
8  *  Removed kswapd_ctl limits, and swap out as many pages as needed
9  *  to bring the system back to freepages.high: 2.4.97, Rik van Riel.
10  *  Zone aware kswapd started 02/00, Kanoj Sarcar (kanoj@sgi.com).
11  *  Multiqueue VM started 5.8.00, Rik van Riel.
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/gfp.h>
19 #include <linux/kernel_stat.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/vmpressure.h>
25 #include <linux/vmstat.h>
26 #include <linux/file.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/buffer_head.h>  /* for try_to_release_page(),
30                                         buffer_heads_over_limit */
31 #include <linux/mm_inline.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rmap.h>
34 #include <linux/topology.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/compaction.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/rwsem.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/memcontrol.h>
44 #include <linux/delayacct.h>
45 #include <linux/sysctl.h>
46 #include <linux/oom.h>
47 #include <linux/prefetch.h>
48 #include <linux/printk.h>
49 #include <linux/dax.h>
50
51 #include <asm/tlbflush.h>
52 #include <asm/div64.h>
53
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/balloon_compaction.h>
56
57 #include "internal.h"
58
59 #define CREATE_TRACE_POINTS
60 #include <trace/events/vmscan.h>
61
62 struct scan_control {
63         /* How many pages shrink_list() should reclaim */
64         unsigned long nr_to_reclaim;
65
66         /* This context's GFP mask */
67         gfp_t gfp_mask;
68
69         /* Allocation order */
70         int order;
71
72         /*
73          * Nodemask of nodes allowed by the caller. If NULL, all nodes
74          * are scanned.
75          */
76         nodemask_t      *nodemask;
77
78         /*
79          * The memory cgroup that hit its limit and as a result is the
80          * primary target of this reclaim invocation.
81          */
82         struct mem_cgroup *target_mem_cgroup;
83
84         /* Scan (total_size >> priority) pages at once */
85         int priority;
86
87         /* The highest zone to isolate pages for reclaim from */
88         enum zone_type reclaim_idx;
89
90         unsigned int may_writepage:1;
91
92         /* Can mapped pages be reclaimed? */
93         unsigned int may_unmap:1;
94
95         /* Can pages be swapped as part of reclaim? */
96         unsigned int may_swap:1;
97
98         /* Can cgroups be reclaimed below their normal consumption range? */
99         unsigned int may_thrash:1;
100
101         unsigned int hibernation_mode:1;
102
103         /* One of the zones is ready for compaction */
104         unsigned int compaction_ready:1;
105
106         /* Incremented by the number of inactive pages that were scanned */
107         unsigned long nr_scanned;
108
109         /* Number of pages freed so far during a call to shrink_zones() */
110         unsigned long nr_reclaimed;
111 };
112
113 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCH
114 #define prefetch_prev_lru_page(_page, _base, _field)                    \
115         do {                                                            \
116                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
117                         struct page *prev;                              \
118                                                                         \
119                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
120                         prefetch(&prev->_field);                        \
121                 }                                                       \
122         } while (0)
123 #else
124 #define prefetch_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
125 #endif
126
127 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCHW
128 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field)                   \
129         do {                                                            \
130                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
131                         struct page *prev;                              \
132                                                                         \
133                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
134                         prefetchw(&prev->_field);                       \
135                 }                                                       \
136         } while (0)
137 #else
138 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
139 #endif
140
141 /*
142  * From 0 .. 100.  Higher means more swappy.
143  */
144 int vm_swappiness = 60;
145 /*
146  * The total number of pages which are beyond the high watermark within all
147  * zones.
148  */
149 unsigned long vm_total_pages;
150
151 static LIST_HEAD(shrinker_list);
152 static DECLARE_RWSEM(shrinker_rwsem);
153
154 #ifdef CONFIG_MEMCG
155 static bool global_reclaim(struct scan_control *sc)
156 {
157         return !sc->target_mem_cgroup;
158 }
159
160 /**
161  * sane_reclaim - is the usual dirty throttling mechanism operational?
162  * @sc: scan_control in question
163  *
164  * The normal page dirty throttling mechanism in balance_dirty_pages() is
165  * completely broken with the legacy memcg and direct stalling in
166  * shrink_page_list() is used for throttling instead, which lacks all the
167  * niceties such as fairness, adaptive pausing, bandwidth proportional
168  * allocation and configurability.
169  *
170  * This function tests whether the vmscan currently in progress can assume
171  * that the normal dirty throttling mechanism is operational.
172  */
173 static bool sane_reclaim(struct scan_control *sc)
174 {
175         struct mem_cgroup *memcg = sc->target_mem_cgroup;
176
177         if (!memcg)
178                 return true;
179 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
180         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
181                 return true;
182 #endif
183         return false;
184 }
185 #else
186 static bool global_reclaim(struct scan_control *sc)
187 {
188         return true;
189 }
190
191 static bool sane_reclaim(struct scan_control *sc)
192 {
193         return true;
194 }
195 #endif
196
197 /*
198  * This misses isolated pages which are not accounted for to save counters.
199  * As the data only determines if reclaim or compaction continues, it is
200  * not expected that isolated pages will be a dominating factor.
201  */
202 unsigned long zone_reclaimable_pages(struct zone *zone)
203 {
204         unsigned long nr;
205
206         nr = zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_INACTIVE_FILE) +
207                 zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_ACTIVE_FILE);
208         if (get_nr_swap_pages() > 0)
209                 nr += zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_INACTIVE_ANON) +
210                         zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_ACTIVE_ANON);
211
212         return nr;
213 }
214
215 unsigned long pgdat_reclaimable_pages(struct pglist_data *pgdat)
216 {
217         unsigned long nr;
218
219         nr = node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ACTIVE_FILE) +
220              node_page_state_snapshot(pgdat, NR_INACTIVE_FILE) +
221              node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ISOLATED_FILE);
222
223         if (get_nr_swap_pages() > 0)
224                 nr += node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ACTIVE_ANON) +
225                       node_page_state_snapshot(pgdat, NR_INACTIVE_ANON) +
226                       node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ISOLATED_ANON);
227
228         return nr;
229 }
230
231 bool pgdat_reclaimable(struct pglist_data *pgdat)
232 {
233         return node_page_state_snapshot(pgdat, NR_PAGES_SCANNED) <
234                 pgdat_reclaimable_pages(pgdat) * 6;
235 }
236
237 unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
238 {
239         if (!mem_cgroup_disabled())
240                 return mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
241
242         return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), NR_LRU_BASE + lru);
243 }
244
245 /*
246  * Add a shrinker callback to be called from the vm.
247  */
248 int register_shrinker(struct shrinker *shrinker)
249 {
250         size_t size = sizeof(*shrinker->nr_deferred);
251
252         if (shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE)
253                 size *= nr_node_ids;
254
255         shrinker->nr_deferred = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
256         if (!shrinker->nr_deferred)
257                 return -ENOMEM;
258
259         down_write(&shrinker_rwsem);
260         list_add_tail(&shrinker->list, &shrinker_list);
261         up_write(&shrinker_rwsem);
262         return 0;
263 }
264 EXPORT_SYMBOL(register_shrinker);
265
266 /*
267  * Remove one
268  */
269 void unregister_shrinker(struct shrinker *shrinker)
270 {
271         down_write(&shrinker_rwsem);
272         list_del(&shrinker->list);
273         up_write(&shrinker_rwsem);
274         kfree(shrinker->nr_deferred);
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(unregister_shrinker);
277
278 #define SHRINK_BATCH 128
279
280 static unsigned long do_shrink_slab(struct shrink_control *shrinkctl,
281                                     struct shrinker *shrinker,
282                                     unsigned long nr_scanned,
283                                     unsigned long nr_eligible)
284 {
285         unsigned long freed = 0;
286         unsigned long long delta;
287         long total_scan;
288         long freeable;
289         long nr;
290         long new_nr;
291         int nid = shrinkctl->nid;
292         long batch_size = shrinker->batch ? shrinker->batch
293                                           : SHRINK_BATCH;
294
295         freeable = shrinker->count_objects(shrinker, shrinkctl);
296         if (freeable == 0)
297                 return 0;
298
299         /*
300          * copy the current shrinker scan count into a local variable
301          * and zero it so that other concurrent shrinker invocations
302          * don't also do this scanning work.
303          */
304         nr = atomic_long_xchg(&shrinker->nr_deferred[nid], 0);
305
306         total_scan = nr;
307         delta = (4 * nr_scanned) / shrinker->seeks;
308         delta *= freeable;
309         do_div(delta, nr_eligible + 1);
310         total_scan += delta;
311         if (total_scan < 0) {
312                 pr_err("shrink_slab: %pF negative objects to delete nr=%ld\n",
313                        shrinker->scan_objects, total_scan);
314                 total_scan = freeable;
315         }
316
317         /*
318          * We need to avoid excessive windup on filesystem shrinkers
319          * due to large numbers of GFP_NOFS allocations causing the
320          * shrinkers to return -1 all the time. This results in a large
321          * nr being built up so when a shrink that can do some work
322          * comes along it empties the entire cache due to nr >>>
323          * freeable. This is bad for sustaining a working set in
324          * memory.
325          *
326          * Hence only allow the shrinker to scan the entire cache when
327          * a large delta change is calculated directly.
328          */
329         if (delta < freeable / 4)
330                 total_scan = min(total_scan, freeable / 2);
331
332         /*
333          * Avoid risking looping forever due to too large nr value:
334          * never try to free more than twice the estimate number of
335          * freeable entries.
336          */
337         if (total_scan > freeable * 2)
338                 total_scan = freeable * 2;
339
340         trace_mm_shrink_slab_start(shrinker, shrinkctl, nr,
341                                    nr_scanned, nr_eligible,
342                                    freeable, delta, total_scan);
343
344         /*
345          * Normally, we should not scan less than batch_size objects in one
346          * pass to avoid too frequent shrinker calls, but if the slab has less
347          * than batch_size objects in total and we are really tight on memory,
348          * we will try to reclaim all available objects, otherwise we can end
349          * up failing allocations although there are plenty of reclaimable
350          * objects spread over several slabs with usage less than the
351          * batch_size.
352          *
353          * We detect the "tight on memory" situations by looking at the total
354          * number of objects we want to scan (total_scan). If it is greater
355          * than the total number of objects on slab (freeable), we must be
356          * scanning at high prio and therefore should try to reclaim as much as
357          * possible.
358          */
359         while (total_scan >= batch_size ||
360                total_scan >= freeable) {
361                 unsigned long ret;
362                 unsigned long nr_to_scan = min(batch_size, total_scan);
363
364                 shrinkctl->nr_to_scan = nr_to_scan;
365                 ret = shrinker->scan_objects(shrinker, shrinkctl);
366                 if (ret == SHRINK_STOP)
367                         break;
368                 freed += ret;
369
370                 count_vm_events(SLABS_SCANNED, nr_to_scan);
371                 total_scan -= nr_to_scan;
372
373                 cond_resched();
374         }
375
376         /*
377          * move the unused scan count back into the shrinker in a
378          * manner that handles concurrent updates. If we exhausted the
379          * scan, there is no need to do an update.
380          */
381         if (total_scan > 0)
382                 new_nr = atomic_long_add_return(total_scan,
383                                                 &shrinker->nr_deferred[nid]);
384         else
385                 new_nr = atomic_long_read(&shrinker->nr_deferred[nid]);
386
387         trace_mm_shrink_slab_end(shrinker, nid, freed, nr, new_nr, total_scan);
388         return freed;
389 }
390
391 /**
392  * shrink_slab - shrink slab caches
393  * @gfp_mask: allocation context
394  * @nid: node whose slab caches to target
395  * @memcg: memory cgroup whose slab caches to target
396  * @nr_scanned: pressure numerator
397  * @nr_eligible: pressure denominator
398  *
399  * Call the shrink functions to age shrinkable caches.
400  *
401  * @nid is passed along to shrinkers with SHRINKER_NUMA_AWARE set,
402  * unaware shrinkers will receive a node id of 0 instead.
403  *
404  * @memcg specifies the memory cgroup to target. If it is not NULL,
405  * only shrinkers with SHRINKER_MEMCG_AWARE set will be called to scan
406  * objects from the memory cgroup specified. Otherwise, only unaware
407  * shrinkers are called.
408  *
409  * @nr_scanned and @nr_eligible form a ratio that indicate how much of
410  * the available objects should be scanned.  Page reclaim for example
411  * passes the number of pages scanned and the number of pages on the
412  * LRU lists that it considered on @nid, plus a bias in @nr_scanned
413  * when it encountered mapped pages.  The ratio is further biased by
414  * the ->seeks setting of the shrink function, which indicates the
415  * cost to recreate an object relative to that of an LRU page.
416  *
417  * Returns the number of reclaimed slab objects.
418  */
419 static unsigned long shrink_slab(gfp_t gfp_mask, int nid,
420                                  struct mem_cgroup *memcg,
421                                  unsigned long nr_scanned,
422                                  unsigned long nr_eligible)
423 {
424         struct shrinker *shrinker;
425         unsigned long freed = 0;
426
427         if (memcg && (!memcg_kmem_enabled() || !mem_cgroup_online(memcg)))
428                 return 0;
429
430         if (nr_scanned == 0)
431                 nr_scanned = SWAP_CLUSTER_MAX;
432
433         if (!down_read_trylock(&shrinker_rwsem)) {
434                 /*
435                  * If we would return 0, our callers would understand that we
436                  * have nothing else to shrink and give up trying. By returning
437                  * 1 we keep it going and assume we'll be able to shrink next
438                  * time.
439                  */
440                 freed = 1;
441                 goto out;
442         }
443
444         list_for_each_entry(shrinker, &shrinker_list, list) {
445                 struct shrink_control sc = {
446                         .gfp_mask = gfp_mask,
447                         .nid = nid,
448                         .memcg = memcg,
449                 };
450
451                 /*
452                  * If kernel memory accounting is disabled, we ignore
453                  * SHRINKER_MEMCG_AWARE flag and call all shrinkers
454                  * passing NULL for memcg.
455                  */
456                 if (memcg_kmem_enabled() &&
457                     !!memcg != !!(shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE))
458                         continue;
459
460                 if (!(shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE))
461                         sc.nid = 0;
462
463                 freed += do_shrink_slab(&sc, shrinker, nr_scanned, nr_eligible);
464         }
465
466         up_read(&shrinker_rwsem);
467 out:
468         cond_resched();
469         return freed;
470 }
471
472 void drop_slab_node(int nid)
473 {
474         unsigned long freed;
475
476         do {
477                 struct mem_cgroup *memcg = NULL;
478
479                 freed = 0;
480                 do {
481                         freed += shrink_slab(GFP_KERNEL, nid, memcg,
482                                              1000, 1000);
483                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL)) != NULL);
484         } while (freed > 10);
485 }
486
487 void drop_slab(void)
488 {
489         int nid;
490
491         for_each_online_node(nid)
492                 drop_slab_node(nid);
493 }
494
495 static inline int is_page_cache_freeable(struct page *page)
496 {
497         /*
498          * A freeable page cache page is referenced only by the caller
499          * that isolated the page, the page cache radix tree and
500          * optional buffer heads at page->private.
501          */
502         return page_count(page) - page_has_private(page) == 2;
503 }
504
505 static int may_write_to_inode(struct inode *inode, struct scan_control *sc)
506 {
507         if (current->flags & PF_SWAPWRITE)
508                 return 1;
509         if (!inode_write_congested(inode))
510                 return 1;
511         if (inode_to_bdi(inode) == current->backing_dev_info)
512                 return 1;
513         return 0;
514 }
515
516 /*
517  * We detected a synchronous write error writing a page out.  Probably
518  * -ENOSPC.  We need to propagate that into the address_space for a subsequent
519  * fsync(), msync() or close().
520  *
521  * The tricky part is that after writepage we cannot touch the mapping: nothing
522  * prevents it from being freed up.  But we have a ref on the page and once
523  * that page is locked, the mapping is pinned.
524  *
525  * We're allowed to run sleeping lock_page() here because we know the caller has
526  * __GFP_FS.
527  */
528 static void handle_write_error(struct address_space *mapping,
529                                 struct page *page, int error)
530 {
531         lock_page(page);
532         if (page_mapping(page) == mapping)
533                 mapping_set_error(mapping, error);
534         unlock_page(page);
535 }
536
537 /* possible outcome of pageout() */
538 typedef enum {
539         /* failed to write page out, page is locked */
540         PAGE_KEEP,
541         /* move page to the active list, page is locked */
542         PAGE_ACTIVATE,
543         /* page has been sent to the disk successfully, page is unlocked */
544         PAGE_SUCCESS,
545         /* page is clean and locked */
546         PAGE_CLEAN,
547 } pageout_t;
548
549 /*
550  * pageout is called by shrink_page_list() for each dirty page.
551  * Calls ->writepage().
552  */
553 static pageout_t pageout(struct page *page, struct address_space *mapping,
554                          struct scan_control *sc)
555 {
556         /*
557          * If the page is dirty, only perform writeback if that write
558          * will be non-blocking.  To prevent this allocation from being
559          * stalled by pagecache activity.  But note that there may be
560          * stalls if we need to run get_block().  We could test
561          * PagePrivate for that.
562          *
563          * If this process is currently in __generic_file_write_iter() against
564          * this page's queue, we can perform writeback even if that
565          * will block.
566          *
567          * If the page is swapcache, write it back even if that would
568          * block, for some throttling. This happens by accident, because
569          * swap_backing_dev_info is bust: it doesn't reflect the
570          * congestion state of the swapdevs.  Easy to fix, if needed.
571          */
572         if (!is_page_cache_freeable(page))
573                 return PAGE_KEEP;
574         if (!mapping) {
575                 /*
576                  * Some data journaling orphaned pages can have
577                  * page->mapping == NULL while being dirty with clean buffers.
578                  */
579                 if (page_has_private(page)) {
580                         if (try_to_free_buffers(page)) {
581                                 ClearPageDirty(page);
582                                 pr_info("%s: orphaned page\n", __func__);
583                                 return PAGE_CLEAN;
584                         }
585                 }
586                 return PAGE_KEEP;
587         }
588         if (mapping->a_ops->writepage == NULL)
589                 return PAGE_ACTIVATE;
590         if (!may_write_to_inode(mapping->host, sc))
591                 return PAGE_KEEP;
592
593         if (clear_page_dirty_for_io(page)) {
594                 int res;
595                 struct writeback_control wbc = {
596                         .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
597                         .nr_to_write = SWAP_CLUSTER_MAX,
598                         .range_start = 0,
599                         .range_end = LLONG_MAX,
600                         .for_reclaim = 1,
601                 };
602
603                 SetPageReclaim(page);
604                 res = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
605                 if (res < 0)
606                         handle_write_error(mapping, page, res);
607                 if (res == AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE) {
608                         ClearPageReclaim(page);
609                         return PAGE_ACTIVATE;
610                 }
611
612                 if (!PageWriteback(page)) {
613                         /* synchronous write or broken a_ops? */
614                         ClearPageReclaim(page);
615                 }
616                 trace_mm_vmscan_writepage(page);
617                 inc_node_page_state(page, NR_VMSCAN_WRITE);
618                 return PAGE_SUCCESS;
619         }
620
621         return PAGE_CLEAN;
622 }
623
624 /*
625  * Same as remove_mapping, but if the page is removed from the mapping, it
626  * gets returned with a refcount of 0.
627  */
628 static int __remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page,
629                             bool reclaimed)
630 {
631         unsigned long flags;
632
633         BUG_ON(!PageLocked(page));
634         BUG_ON(mapping != page_mapping(page));
635
636         spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
637         /*
638          * The non racy check for a busy page.
639          *
640          * Must be careful with the order of the tests. When someone has
641          * a ref to the page, it may be possible that they dirty it then
642          * drop the reference. So if PageDirty is tested before page_count
643          * here, then the following race may occur:
644          *
645          * get_user_pages(&page);
646          * [user mapping goes away]
647          * write_to(page);
648          *                              !PageDirty(page)    [good]
649          * SetPageDirty(page);
650          * put_page(page);
651          *                              !page_count(page)   [good, discard it]
652          *
653          * [oops, our write_to data is lost]
654          *
655          * Reversing the order of the tests ensures such a situation cannot
656          * escape unnoticed. The smp_rmb is needed to ensure the page->flags
657          * load is not satisfied before that of page->_refcount.
658          *
659          * Note that if SetPageDirty is always performed via set_page_dirty,
660          * and thus under tree_lock, then this ordering is not required.
661          */
662         if (!page_ref_freeze(page, 2))
663                 goto cannot_free;
664         /* note: atomic_cmpxchg in page_freeze_refs provides the smp_rmb */
665         if (unlikely(PageDirty(page))) {
666                 page_ref_unfreeze(page, 2);
667                 goto cannot_free;
668         }
669
670         if (PageSwapCache(page)) {
671                 swp_entry_t swap = { .val = page_private(page) };
672                 mem_cgroup_swapout(page, swap);
673                 __delete_from_swap_cache(page);
674                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
675                 swapcache_free(swap);
676         } else {
677                 void (*freepage)(struct page *);
678                 void *shadow = NULL;
679
680                 freepage = mapping->a_ops->freepage;
681                 /*
682                  * Remember a shadow entry for reclaimed file cache in
683                  * order to detect refaults, thus thrashing, later on.
684                  *
685                  * But don't store shadows in an address space that is
686                  * already exiting.  This is not just an optizimation,
687                  * inode reclaim needs to empty out the radix tree or
688                  * the nodes are lost.  Don't plant shadows behind its
689                  * back.
690                  *
691                  * We also don't store shadows for DAX mappings because the
692                  * only page cache pages found in these are zero pages
693                  * covering holes, and because we don't want to mix DAX
694                  * exceptional entries and shadow exceptional entries in the
695                  * same page_tree.
696                  */
697                 if (reclaimed && page_is_file_cache(page) &&
698                     !mapping_exiting(mapping) && !dax_mapping(mapping))
699                         shadow = workingset_eviction(mapping, page);
700                 __delete_from_page_cache(page, shadow);
701                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
702
703                 if (freepage != NULL)
704                         freepage(page);
705         }
706
707         return 1;
708
709 cannot_free:
710         spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
711         return 0;
712 }
713
714 /*
715  * Attempt to detach a locked page from its ->mapping.  If it is dirty or if
716  * someone else has a ref on the page, abort and return 0.  If it was
717  * successfully detached, return 1.  Assumes the caller has a single ref on
718  * this page.
719  */
720 int remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page)
721 {
722         if (__remove_mapping(mapping, page, false)) {
723                 /*
724                  * Unfreezing the refcount with 1 rather than 2 effectively
725                  * drops the pagecache ref for us without requiring another
726                  * atomic operation.
727                  */
728                 page_ref_unfreeze(page, 1);
729                 return 1;
730         }
731         return 0;
732 }
733
734 /**
735  * putback_lru_page - put previously isolated page onto appropriate LRU list
736  * @page: page to be put back to appropriate lru list
737  *
738  * Add previously isolated @page to appropriate LRU list.
739  * Page may still be unevictable for other reasons.
740  *
741  * lru_lock must not be held, interrupts must be enabled.
742  */
743 void putback_lru_page(struct page *page)
744 {
745         bool is_unevictable;
746         int was_unevictable = PageUnevictable(page);
747
748         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
749
750 redo:
751         ClearPageUnevictable(page);
752
753         if (page_evictable(page)) {
754                 /*
755                  * For evictable pages, we can use the cache.
756                  * In event of a race, worst case is we end up with an
757                  * unevictable page on [in]active list.
758                  * We know how to handle that.
759                  */
760                 is_unevictable = false;
761                 lru_cache_add(page);
762         } else {
763                 /*
764                  * Put unevictable pages directly on zone's unevictable
765                  * list.
766                  */
767                 is_unevictable = true;
768                 add_page_to_unevictable_list(page);
769                 /*
770                  * When racing with an mlock or AS_UNEVICTABLE clearing
771                  * (page is unlocked) make sure that if the other thread
772                  * does not observe our setting of PG_lru and fails
773                  * isolation/check_move_unevictable_pages,
774                  * we see PG_mlocked/AS_UNEVICTABLE cleared below and move
775                  * the page back to the evictable list.
776                  *
777                  * The other side is TestClearPageMlocked() or shmem_lock().
778                  */
779                 smp_mb();
780         }
781
782         /*
783          * page's status can change while we move it among lru. If an evictable
784          * page is on unevictable list, it never be freed. To avoid that,
785          * check after we added it to the list, again.
786          */
787         if (is_unevictable && page_evictable(page)) {
788                 if (!isolate_lru_page(page)) {
789                         put_page(page);
790                         goto redo;
791                 }
792                 /* This means someone else dropped this page from LRU
793                  * So, it will be freed or putback to LRU again. There is
794                  * nothing to do here.
795                  */
796         }
797
798         if (was_unevictable && !is_unevictable)
799                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGRESCUED);
800         else if (!was_unevictable && is_unevictable)
801                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCULLED);
802
803         put_page(page);         /* drop ref from isolate */
804 }
805
806 enum page_references {
807         PAGEREF_RECLAIM,
808         PAGEREF_RECLAIM_CLEAN,
809         PAGEREF_KEEP,
810         PAGEREF_ACTIVATE,
811 };
812
813 static enum page_references page_check_references(struct page *page,
814                                                   struct scan_control *sc)
815 {
816         int referenced_ptes, referenced_page;
817         unsigned long vm_flags;
818
819         referenced_ptes = page_referenced(page, 1, sc->target_mem_cgroup,
820                                           &vm_flags);
821         referenced_page = TestClearPageReferenced(page);
822
823         /*
824          * Mlock lost the isolation race with us.  Let try_to_unmap()
825          * move the page to the unevictable list.
826          */
827         if (vm_flags & VM_LOCKED)
828                 return PAGEREF_RECLAIM;
829
830         if (referenced_ptes) {
831                 if (PageSwapBacked(page))
832                         return PAGEREF_ACTIVATE;
833                 /*
834                  * All mapped pages start out with page table
835                  * references from the instantiating fault, so we need
836                  * to look twice if a mapped file page is used more
837                  * than once.
838                  *
839                  * Mark it and spare it for another trip around the
840                  * inactive list.  Another page table reference will
841                  * lead to its activation.
842                  *
843                  * Note: the mark is set for activated pages as well
844                  * so that recently deactivated but used pages are
845                  * quickly recovered.
846                  */
847                 SetPageReferenced(page);
848
849                 if (referenced_page || referenced_ptes > 1)
850                         return PAGEREF_ACTIVATE;
851
852                 /*
853                  * Activate file-backed executable pages after first usage.
854                  */
855                 if (vm_flags & VM_EXEC)
856                         return PAGEREF_ACTIVATE;
857
858                 return PAGEREF_KEEP;
859         }
860
861         /* Reclaim if clean, defer dirty pages to writeback */
862         if (referenced_page && !PageSwapBacked(page))
863                 return PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
864
865         return PAGEREF_RECLAIM;
866 }
867
868 /* Check if a page is dirty or under writeback */
869 static void page_check_dirty_writeback(struct page *page,
870                                        bool *dirty, bool *writeback)
871 {
872         struct address_space *mapping;
873
874         /*
875          * Anonymous pages are not handled by flushers and must be written
876          * from reclaim context. Do not stall reclaim based on them
877          */
878         if (!page_is_file_cache(page)) {
879                 *dirty = false;
880                 *writeback = false;
881                 return;
882         }
883
884         /* By default assume that the page flags are accurate */
885         *dirty = PageDirty(page);
886         *writeback = PageWriteback(page);
887
888         /* Verify dirty/writeback state if the filesystem supports it */
889         if (!page_has_private(page))
890                 return;
891
892         mapping = page_mapping(page);
893         if (mapping && mapping->a_ops->is_dirty_writeback)
894                 mapping->a_ops->is_dirty_writeback(page, dirty, writeback);
895 }
896
897 /*
898  * shrink_page_list() returns the number of reclaimed pages
899  */
900 static unsigned long shrink_page_list(struct list_head *page_list,
901                                       struct pglist_data *pgdat,
902                                       struct scan_control *sc,
903                                       enum ttu_flags ttu_flags,
904                                       unsigned long *ret_nr_dirty,
905                                       unsigned long *ret_nr_unqueued_dirty,
906                                       unsigned long *ret_nr_congested,
907                                       unsigned long *ret_nr_writeback,
908                                       unsigned long *ret_nr_immediate,
909                                       bool force_reclaim)
910 {
911         LIST_HEAD(ret_pages);
912         LIST_HEAD(free_pages);
913         int pgactivate = 0;
914         unsigned long nr_unqueued_dirty = 0;
915         unsigned long nr_dirty = 0;
916         unsigned long nr_congested = 0;
917         unsigned long nr_reclaimed = 0;
918         unsigned long nr_writeback = 0;
919         unsigned long nr_immediate = 0;
920
921         cond_resched();
922
923         while (!list_empty(page_list)) {
924                 struct address_space *mapping;
925                 struct page *page;
926                 int may_enter_fs;
927                 enum page_references references = PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
928                 bool dirty, writeback;
929                 bool lazyfree = false;
930                 int ret = SWAP_SUCCESS;
931
932                 cond_resched();
933
934                 page = lru_to_page(page_list);
935                 list_del(&page->lru);
936
937                 if (!trylock_page(page))
938                         goto keep;
939
940                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
941
942                 sc->nr_scanned++;
943
944                 if (unlikely(!page_evictable(page)))
945                         goto cull_mlocked;
946
947                 if (!sc->may_unmap && page_mapped(page))
948                         goto keep_locked;
949
950                 /* Double the slab pressure for mapped and swapcache pages */
951                 if (page_mapped(page) || PageSwapCache(page))
952                         sc->nr_scanned++;
953
954                 may_enter_fs = (sc->gfp_mask & __GFP_FS) ||
955                         (PageSwapCache(page) && (sc->gfp_mask & __GFP_IO));
956
957                 /*
958                  * The number of dirty pages determines if a zone is marked
959                  * reclaim_congested which affects wait_iff_congested. kswapd
960                  * will stall and start writing pages if the tail of the LRU
961                  * is all dirty unqueued pages.
962                  */
963                 page_check_dirty_writeback(page, &dirty, &writeback);
964                 if (dirty || writeback)
965                         nr_dirty++;
966
967                 if (dirty && !writeback)
968                         nr_unqueued_dirty++;
969
970                 /*
971                  * Treat this page as congested if the underlying BDI is or if
972                  * pages are cycling through the LRU so quickly that the
973                  * pages marked for immediate reclaim are making it to the
974                  * end of the LRU a second time.
975                  */
976                 mapping = page_mapping(page);
977                 if (((dirty || writeback) && mapping &&
978                      inode_write_congested(mapping->host)) ||
979                     (writeback && PageReclaim(page)))
980                         nr_congested++;
981
982                 /*
983                  * If a page at the tail of the LRU is under writeback, there
984                  * are three cases to consider.
985                  *
986                  * 1) If reclaim is encountering an excessive number of pages
987                  *    under writeback and this page is both under writeback and
988                  *    PageReclaim then it indicates that pages are being queued
989                  *    for IO but are being recycled through the LRU before the
990                  *    IO can complete. Waiting on the page itself risks an
991                  *    indefinite stall if it is impossible to writeback the
992                  *    page due to IO error or disconnected storage so instead
993                  *    note that the LRU is being scanned too quickly and the
994                  *    caller can stall after page list has been processed.
995                  *
996                  * 2) Global or new memcg reclaim encounters a page that is
997                  *    not marked for immediate reclaim, or the caller does not
998                  *    have __GFP_FS (or __GFP_IO if it's simply going to swap,
999                  *    not to fs). In this case mark the page for immediate
1000                  *    reclaim and continue scanning.
1001                  *
1002                  *    Require may_enter_fs because we would wait on fs, which
1003                  *    may not have submitted IO yet. And the loop driver might
1004                  *    enter reclaim, and deadlock if it waits on a page for
1005                  *    which it is needed to do the write (loop masks off
1006                  *    __GFP_IO|__GFP_FS for this reason); but more thought
1007                  *    would probably show more reasons.
1008                  *
1009                  * 3) Legacy memcg encounters a page that is already marked
1010                  *    PageReclaim. memcg does not have any dirty pages
1011                  *    throttling so we could easily OOM just because too many
1012                  *    pages are in writeback and there is nothing else to
1013                  *    reclaim. Wait for the writeback to complete.
1014                  */
1015                 if (PageWriteback(page)) {
1016                         /* Case 1 above */
1017                         if (current_is_kswapd() &&
1018                             PageReclaim(page) &&
1019                             test_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags)) {
1020                                 nr_immediate++;
1021                                 goto keep_locked;
1022
1023                         /* Case 2 above */
1024                         } else if (sane_reclaim(sc) ||
1025                             !PageReclaim(page) || !may_enter_fs) {
1026                                 /*
1027                                  * This is slightly racy - end_page_writeback()
1028                                  * might have just cleared PageReclaim, then
1029                                  * setting PageReclaim here end up interpreted
1030                                  * as PageReadahead - but that does not matter
1031                                  * enough to care.  What we do want is for this
1032                                  * page to have PageReclaim set next time memcg
1033                                  * reclaim reaches the tests above, so it will
1034                                  * then wait_on_page_writeback() to avoid OOM;
1035                                  * and it's also appropriate in global reclaim.
1036                                  */
1037                                 SetPageReclaim(page);
1038                                 nr_writeback++;
1039                                 goto keep_locked;
1040
1041                         /* Case 3 above */
1042                         } else {
1043                                 unlock_page(page);
1044                                 wait_on_page_writeback(page);
1045                                 /* then go back and try same page again */
1046                                 list_add_tail(&page->lru, page_list);
1047                                 continue;
1048                         }
1049                 }
1050
1051                 if (!force_reclaim)
1052                         references = page_check_references(page, sc);
1053
1054                 switch (references) {
1055                 case PAGEREF_ACTIVATE:
1056                         goto activate_locked;
1057                 case PAGEREF_KEEP:
1058                         goto keep_locked;
1059                 case PAGEREF_RECLAIM:
1060                 case PAGEREF_RECLAIM_CLEAN:
1061                         ; /* try to reclaim the page below */
1062                 }
1063
1064                 /*
1065                  * Anonymous process memory has backing store?
1066                  * Try to allocate it some swap space here.
1067                  */
1068                 if (PageAnon(page) && !PageSwapCache(page)) {
1069                         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_IO))
1070                                 goto keep_locked;
1071                         if (!add_to_swap(page, page_list))
1072                                 goto activate_locked;
1073                         lazyfree = true;
1074                         may_enter_fs = 1;
1075
1076                         /* Adding to swap updated mapping */
1077                         mapping = page_mapping(page);
1078                 } else if (unlikely(PageTransHuge(page))) {
1079                         /* Split file THP */
1080                         if (split_huge_page_to_list(page, page_list))
1081                                 goto keep_locked;
1082                 }
1083
1084                 VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(page), page);
1085
1086                 /*
1087                  * The page is mapped into the page tables of one or more
1088                  * processes. Try to unmap it here.
1089                  */
1090                 if (page_mapped(page) && mapping) {
1091                         switch (ret = try_to_unmap(page, lazyfree ?
1092                                 (ttu_flags | TTU_BATCH_FLUSH | TTU_LZFREE) :
1093                                 (ttu_flags | TTU_BATCH_FLUSH))) {
1094                         case SWAP_FAIL:
1095                                 goto activate_locked;
1096                         case SWAP_AGAIN:
1097                                 goto keep_locked;
1098                         case SWAP_MLOCK:
1099                                 goto cull_mlocked;
1100                         case SWAP_LZFREE:
1101                                 goto lazyfree;
1102                         case SWAP_SUCCESS:
1103                                 ; /* try to free the page below */
1104                         }
1105                 }
1106
1107                 if (PageDirty(page)) {
1108                         /*
1109                          * Only kswapd can writeback filesystem pages to
1110                          * avoid risk of stack overflow but only writeback
1111                          * if many dirty pages have been encountered.
1112                          */
1113                         if (page_is_file_cache(page) &&
1114                                         (!current_is_kswapd() ||
1115                                          !test_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags))) {
1116                                 /*
1117                                  * Immediately reclaim when written back.
1118                                  * Similar in principal to deactivate_page()
1119                                  * except we already have the page isolated
1120                                  * and know it's dirty
1121                                  */
1122                                 inc_node_page_state(page, NR_VMSCAN_IMMEDIATE);
1123                                 SetPageReclaim(page);
1124
1125                                 goto keep_locked;
1126                         }
1127
1128                         if (references == PAGEREF_RECLAIM_CLEAN)
1129                                 goto keep_locked;
1130                         if (!may_enter_fs)
1131                                 goto keep_locked;
1132                         if (!sc->may_writepage)
1133                                 goto keep_locked;
1134
1135                         /*
1136                          * Page is dirty. Flush the TLB if a writable entry
1137                          * potentially exists to avoid CPU writes after IO
1138                          * starts and then write it out here.
1139                          */
1140                         try_to_unmap_flush_dirty();
1141                         switch (pageout(page, mapping, sc)) {
1142                         case PAGE_KEEP:
1143                                 goto keep_locked;
1144                         case PAGE_ACTIVATE:
1145                                 goto activate_locked;
1146                         case PAGE_SUCCESS:
1147                                 if (PageWriteback(page))
1148                                         goto keep;
1149                                 if (PageDirty(page))
1150                                         goto keep;
1151
1152                                 /*
1153                                  * A synchronous write - probably a ramdisk.  Go
1154                                  * ahead and try to reclaim the page.
1155                                  */
1156                                 if (!trylock_page(page))
1157                                         goto keep;
1158                                 if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
1159                                         goto keep_locked;
1160                                 mapping = page_mapping(page);
1161                         case PAGE_CLEAN:
1162                                 ; /* try to free the page below */
1163                         }
1164                 }
1165
1166                 /*
1167                  * If the page has buffers, try to free the buffer mappings
1168                  * associated with this page. If we succeed we try to free
1169                  * the page as well.
1170                  *
1171                  * We do this even if the page is PageDirty().
1172                  * try_to_release_page() does not perform I/O, but it is
1173                  * possible for a page to have PageDirty set, but it is actually
1174                  * clean (all its buffers are clean).  This happens if the
1175                  * buffers were written out directly, with submit_bh(). ext3
1176                  * will do this, as well as the blockdev mapping.
1177                  * try_to_release_page() will discover that cleanness and will
1178                  * drop the buffers and mark the page clean - it can be freed.
1179                  *
1180                  * Rarely, pages can have buffers and no ->mapping.  These are
1181                  * the pages which were not successfully invalidated in
1182                  * truncate_complete_page().  We try to drop those buffers here
1183                  * and if that worked, and the page is no longer mapped into
1184                  * process address space (page_count == 1) it can be freed.
1185                  * Otherwise, leave the page on the LRU so it is swappable.
1186                  */
1187                 if (page_has_private(page)) {
1188                         if (!try_to_release_page(page, sc->gfp_mask))
1189                                 goto activate_locked;
1190                         if (!mapping && page_count(page) == 1) {
1191                                 unlock_page(page);
1192                                 if (put_page_testzero(page))
1193                                         goto free_it;
1194                                 else {
1195                                         /*
1196                                          * rare race with speculative reference.
1197                                          * the speculative reference will free
1198                                          * this page shortly, so we may
1199                                          * increment nr_reclaimed here (and
1200                                          * leave it off the LRU).
1201                                          */
1202                                         nr_reclaimed++;
1203                                         continue;
1204                                 }
1205                         }
1206                 }
1207
1208 lazyfree:
1209                 if (!mapping || !__remove_mapping(mapping, page, true))
1210                         goto keep_locked;
1211
1212                 /*
1213                  * At this point, we have no other references and there is
1214                  * no way to pick any more up (removed from LRU, removed
1215                  * from pagecache). Can use non-atomic bitops now (and
1216                  * we obviously don't have to worry about waking up a process
1217                  * waiting on the page lock, because there are no references.
1218                  */
1219                 __ClearPageLocked(page);
1220 free_it:
1221                 if (ret == SWAP_LZFREE)
1222                         count_vm_event(PGLAZYFREED);
1223
1224                 nr_reclaimed++;
1225
1226                 /*
1227                  * Is there need to periodically free_page_list? It would
1228                  * appear not as the counts should be low
1229                  */
1230                 list_add(&page->lru, &free_pages);
1231                 continue;
1232
1233 cull_mlocked:
1234                 if (PageSwapCache(page))
1235                         try_to_free_swap(page);
1236                 unlock_page(page);
1237                 list_add(&page->lru, &ret_pages);
1238                 continue;
1239
1240 activate_locked:
1241                 /* Not a candidate for swapping, so reclaim swap space. */
1242                 if (PageSwapCache(page) && mem_cgroup_swap_full(page))
1243                         try_to_free_swap(page);
1244                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
1245                 SetPageActive(page);
1246                 pgactivate++;
1247 keep_locked:
1248                 unlock_page(page);
1249 keep:
1250                 list_add(&page->lru, &ret_pages);
1251                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) || PageUnevictable(page), page);
1252         }
1253
1254         mem_cgroup_uncharge_list(&free_pages);
1255         try_to_unmap_flush();
1256         free_hot_cold_page_list(&free_pages, true);
1257
1258         list_splice(&ret_pages, page_list);
1259         count_vm_events(PGACTIVATE, pgactivate);
1260
1261         *ret_nr_dirty += nr_dirty;
1262         *ret_nr_congested += nr_congested;
1263         *ret_nr_unqueued_dirty += nr_unqueued_dirty;
1264         *ret_nr_writeback += nr_writeback;
1265         *ret_nr_immediate += nr_immediate;
1266         return nr_reclaimed;
1267 }
1268
1269 unsigned long reclaim_clean_pages_from_list(struct zone *zone,
1270                                             struct list_head *page_list)
1271 {
1272         struct scan_control sc = {
1273                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
1274                 .priority = DEF_PRIORITY,
1275                 .may_unmap = 1,
1276         };
1277         unsigned long ret, dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5;
1278         struct page *page, *next;
1279         LIST_HEAD(clean_pages);
1280
1281         list_for_each_entry_safe(page, next, page_list, lru) {
1282                 if (page_is_file_cache(page) && !PageDirty(page) &&
1283                     !__PageMovable(page)) {
1284                         ClearPageActive(page);
1285                         list_move(&page->lru, &clean_pages);
1286                 }
1287         }
1288
1289         ret = shrink_page_list(&clean_pages, zone->zone_pgdat, &sc,
1290                         TTU_UNMAP|TTU_IGNORE_ACCESS,
1291                         &dummy1, &dummy2, &dummy3, &dummy4, &dummy5, true);
1292         list_splice(&clean_pages, page_list);
1293         mod_node_page_state(zone->zone_pgdat, NR_ISOLATED_FILE, -ret);
1294         return ret;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Attempt to remove the specified page from its LRU.  Only take this page
1299  * if it is of the appropriate PageActive status.  Pages which are being
1300  * freed elsewhere are also ignored.
1301  *
1302  * page:        page to consider
1303  * mode:        one of the LRU isolation modes defined above
1304  *
1305  * returns 0 on success, -ve errno on failure.
1306  */
1307 int __isolate_lru_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
1308 {
1309         int ret = -EINVAL;
1310
1311         /* Only take pages on the LRU. */
1312         if (!PageLRU(page))
1313                 return ret;
1314
1315         /* Compaction should not handle unevictable pages but CMA can do so */
1316         if (PageUnevictable(page) && !(mode & ISOLATE_UNEVICTABLE))
1317                 return ret;
1318
1319         ret = -EBUSY;
1320
1321         /*
1322          * To minimise LRU disruption, the caller can indicate that it only
1323          * wants to isolate pages it will be able to operate on without
1324          * blocking - clean pages for the most part.
1325          *
1326          * ISOLATE_CLEAN means that only clean pages should be isolated. This
1327          * is used by reclaim when it is cannot write to backing storage
1328          *
1329          * ISOLATE_ASYNC_MIGRATE is used to indicate that it only wants to pages
1330          * that it is possible to migrate without blocking
1331          */
1332         if (mode & (ISOLATE_CLEAN|ISOLATE_ASYNC_MIGRATE)) {
1333                 /* All the caller can do on PageWriteback is block */
1334                 if (PageWriteback(page))
1335                         return ret;
1336
1337                 if (PageDirty(page)) {
1338                         struct address_space *mapping;
1339
1340                         /* ISOLATE_CLEAN means only clean pages */
1341                         if (mode & ISOLATE_CLEAN)
1342                                 return ret;
1343
1344                         /*
1345                          * Only pages without mappings or that have a
1346                          * ->migratepage callback are possible to migrate
1347                          * without blocking
1348                          */
1349                         mapping = page_mapping(page);
1350                         if (mapping && !mapping->a_ops->migratepage)
1351                                 return ret;
1352                 }
1353         }
1354
1355         if ((mode & ISOLATE_UNMAPPED) && page_mapped(page))
1356                 return ret;
1357
1358         if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
1359                 /*
1360                  * Be careful not to clear PageLRU until after we're
1361                  * sure the page is not being freed elsewhere -- the
1362                  * page release code relies on it.
1363                  */
1364                 ClearPageLRU(page);
1365                 ret = 0;
1366         }
1367
1368         return ret;
1369 }
1370
1371
1372 /*
1373  * Update LRU sizes after isolating pages. The LRU size updates must
1374  * be complete before mem_cgroup_update_lru_size due to a santity check.
1375  */
1376 static __always_inline void update_lru_sizes(struct lruvec *lruvec,
1377                         enum lru_list lru, unsigned long *nr_zone_taken,
1378                         unsigned long nr_taken)
1379 {
1380         int zid;
1381
1382         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1383                 if (!nr_zone_taken[zid])
1384                         continue;
1385
1386                 __update_lru_size(lruvec, lru, zid, -nr_zone_taken[zid]);
1387         }
1388
1389 #ifdef CONFIG_MEMCG
1390         mem_cgroup_update_lru_size(lruvec, lru, -nr_taken);
1391 #endif
1392 }
1393
1394 /*
1395  * zone_lru_lock is heavily contended.  Some of the functions that
1396  * shrink the lists perform better by taking out a batch of pages
1397  * and working on them outside the LRU lock.
1398  *
1399  * For pagecache intensive workloads, this function is the hottest
1400  * spot in the kernel (apart from copy_*_user functions).
1401  *
1402  * Appropriate locks must be held before calling this function.
1403  *
1404  * @nr_to_scan: The number of pages to look through on the list.
1405  * @lruvec:     The LRU vector to pull pages from.
1406  * @dst:        The temp list to put pages on to.
1407  * @nr_scanned: The number of pages that were scanned.
1408  * @sc:         The scan_control struct for this reclaim session
1409  * @mode:       One of the LRU isolation modes
1410  * @lru:        LRU list id for isolating
1411  *
1412  * returns how many pages were moved onto *@dst.
1413  */
1414 static unsigned long isolate_lru_pages(unsigned long nr_to_scan,
1415                 struct lruvec *lruvec, struct list_head *dst,
1416                 unsigned long *nr_scanned, struct scan_control *sc,
1417                 isolate_mode_t mode, enum lru_list lru)
1418 {
1419         struct list_head *src = &lruvec->lists[lru];
1420         unsigned long nr_taken = 0;
1421         unsigned long nr_zone_taken[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
1422         unsigned long nr_skipped[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
1423         unsigned long scan, nr_pages;
1424         LIST_HEAD(pages_skipped);
1425
1426         for (scan = 0; scan < nr_to_scan && nr_taken < nr_to_scan &&
1427                                         !list_empty(src);) {
1428                 struct page *page;
1429
1430                 page = lru_to_page(src);
1431                 prefetchw_prev_lru_page(page, src, flags);
1432
1433                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
1434
1435                 if (page_zonenum(page) > sc->reclaim_idx) {
1436                         list_move(&page->lru, &pages_skipped);
1437                         nr_skipped[page_zonenum(page)]++;
1438                         continue;
1439                 }
1440
1441                 /*
1442                  * Account for scanned and skipped separetly to avoid the pgdat
1443                  * being prematurely marked unreclaimable by pgdat_reclaimable.
1444                  */
1445                 scan++;
1446
1447                 switch (__isolate_lru_page(page, mode)) {
1448                 case 0:
1449                         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1450                         nr_taken += nr_pages;
1451                         nr_zone_taken[page_zonenum(page)] += nr_pages;
1452                         list_move(&page->lru, dst);
1453                         break;
1454
1455                 case -EBUSY:
1456                         /* else it is being freed elsewhere */
1457                         list_move(&page->lru, src);
1458                         continue;
1459
1460                 default:
1461                         BUG();
1462                 }
1463         }
1464
1465         /*
1466          * Splice any skipped pages to the start of the LRU list. Note that
1467          * this disrupts the LRU order when reclaiming for lower zones but
1468          * we cannot splice to the tail. If we did then the SWAP_CLUSTER_MAX
1469          * scanning would soon rescan the same pages to skip and put the
1470          * system at risk of premature OOM.
1471          */
1472         if (!list_empty(&pages_skipped)) {
1473                 int zid;
1474                 unsigned long total_skipped = 0;
1475
1476                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1477                         if (!nr_skipped[zid])
1478                                 continue;
1479
1480                         __count_zid_vm_events(PGSCAN_SKIP, zid, nr_skipped[zid]);
1481                         total_skipped += nr_skipped[zid];
1482                 }
1483
1484                 /*
1485                  * Account skipped pages as a partial scan as the pgdat may be
1486                  * close to unreclaimable. If the LRU list is empty, account
1487                  * skipped pages as a full scan.
1488                  */
1489                 scan += list_empty(src) ? total_skipped : total_skipped >> 2;
1490
1491                 list_splice(&pages_skipped, src);
1492         }
1493         *nr_scanned = scan;
1494         trace_mm_vmscan_lru_isolate(sc->reclaim_idx, sc->order, nr_to_scan, scan,
1495                                     nr_taken, mode, is_file_lru(lru));
1496         update_lru_sizes(lruvec, lru, nr_zone_taken, nr_taken);
1497         return nr_taken;
1498 }
1499
1500 /**
1501  * isolate_lru_page - tries to isolate a page from its LRU list
1502  * @page: page to isolate from its LRU list
1503  *
1504  * Isolates a @page from an LRU list, clears PageLRU and adjusts the
1505  * vmstat statistic corresponding to whatever LRU list the page was on.
1506  *
1507  * Returns 0 if the page was removed from an LRU list.
1508  * Returns -EBUSY if the page was not on an LRU list.
1509  *
1510  * The returned page will have PageLRU() cleared.  If it was found on
1511  * the active list, it will have PageActive set.  If it was found on
1512  * the unevictable list, it will have the PageUnevictable bit set. That flag
1513  * may need to be cleared by the caller before letting the page go.
1514  *
1515  * The vmstat statistic corresponding to the list on which the page was
1516  * found will be decremented.
1517  *
1518  * Restrictions:
1519  * (1) Must be called with an elevated refcount on the page. This is a
1520  *     fundamentnal difference from isolate_lru_pages (which is called
1521  *     without a stable reference).
1522  * (2) the lru_lock must not be held.
1523  * (3) interrupts must be enabled.
1524  */
1525 int isolate_lru_page(struct page *page)
1526 {
1527         int ret = -EBUSY;
1528
1529         VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(page), page);
1530         WARN_RATELIMIT(PageTail(page), "trying to isolate tail page");
1531
1532         if (PageLRU(page)) {
1533                 struct zone *zone = page_zone(page);
1534                 struct lruvec *lruvec;
1535
1536                 spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
1537                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
1538                 if (PageLRU(page)) {
1539                         int lru = page_lru(page);
1540                         get_page(page);
1541                         ClearPageLRU(page);
1542                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1543                         ret = 0;
1544                 }
1545                 spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
1546         }
1547         return ret;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * A direct reclaimer may isolate SWAP_CLUSTER_MAX pages from the LRU list and
1552  * then get resheduled. When there are massive number of tasks doing page
1553  * allocation, such sleeping direct reclaimers may keep piling up on each CPU,
1554  * the LRU list will go small and be scanned faster than necessary, leading to
1555  * unnecessary swapping, thrashing and OOM.
1556  */
1557 static int too_many_isolated(struct pglist_data *pgdat, int file,
1558                 struct scan_control *sc)
1559 {
1560         unsigned long inactive, isolated;
1561
1562         if (current_is_kswapd())
1563                 return 0;
1564
1565         if (!sane_reclaim(sc))
1566                 return 0;
1567
1568         if (file) {
1569                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
1570                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_FILE);
1571         } else {
1572                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
1573                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON);
1574         }
1575
1576         /*
1577          * GFP_NOIO/GFP_NOFS callers are allowed to isolate more pages, so they
1578          * won't get blocked by normal direct-reclaimers, forming a circular
1579          * deadlock.
1580          */
1581         if ((sc->gfp_mask & (__GFP_IO | __GFP_FS)) == (__GFP_IO | __GFP_FS))
1582                 inactive >>= 3;
1583
1584         return isolated > inactive;
1585 }
1586
1587 static noinline_for_stack void
1588 putback_inactive_pages(struct lruvec *lruvec, struct list_head *page_list)
1589 {
1590         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1591         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1592         LIST_HEAD(pages_to_free);
1593
1594         /*
1595          * Put back any unfreeable pages.
1596          */
1597         while (!list_empty(page_list)) {
1598                 struct page *page = lru_to_page(page_list);
1599                 int lru;
1600
1601                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1602                 list_del(&page->lru);
1603                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1604                         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1605                         putback_lru_page(page);
1606                         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1607                         continue;
1608                 }
1609
1610                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1611
1612                 SetPageLRU(page);
1613                 lru = page_lru(page);
1614                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
1615
1616                 if (is_active_lru(lru)) {
1617                         int file = is_file_lru(lru);
1618                         int numpages = hpage_nr_pages(page);
1619                         reclaim_stat->recent_rotated[file] += numpages;
1620                 }
1621                 if (put_page_testzero(page)) {
1622                         __ClearPageLRU(page);
1623                         __ClearPageActive(page);
1624                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1625
1626                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1627                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1628                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1629                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1630                                 spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1631                         } else
1632                                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
1633                 }
1634         }
1635
1636         /*
1637          * To save our caller's stack, now use input list for pages to free.
1638          */
1639         list_splice(&pages_to_free, page_list);
1640 }
1641
1642 /*
1643  * If a kernel thread (such as nfsd for loop-back mounts) services
1644  * a backing device by writing to the page cache it sets PF_LESS_THROTTLE.
1645  * In that case we should only throttle if the backing device it is
1646  * writing to is congested.  In other cases it is safe to throttle.
1647  */
1648 static int current_may_throttle(void)
1649 {
1650         return !(current->flags & PF_LESS_THROTTLE) ||
1651                 current->backing_dev_info == NULL ||
1652                 bdi_write_congested(current->backing_dev_info);
1653 }
1654
1655 /*
1656  * shrink_inactive_list() is a helper for shrink_node().  It returns the number
1657  * of reclaimed pages
1658  */
1659 static noinline_for_stack unsigned long
1660 shrink_inactive_list(unsigned long nr_to_scan, struct lruvec *lruvec,
1661                      struct scan_control *sc, enum lru_list lru)
1662 {
1663         LIST_HEAD(page_list);
1664         unsigned long nr_scanned;
1665         unsigned long nr_reclaimed = 0;
1666         unsigned long nr_taken;
1667         unsigned long nr_dirty = 0;
1668         unsigned long nr_congested = 0;
1669         unsigned long nr_unqueued_dirty = 0;
1670         unsigned long nr_writeback = 0;
1671         unsigned long nr_immediate = 0;
1672         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1673         int file = is_file_lru(lru);
1674         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1675         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1676
1677         while (unlikely(too_many_isolated(pgdat, file, sc))) {
1678                 congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1679
1680                 /* We are about to die and free our memory. Return now. */
1681                 if (fatal_signal_pending(current))
1682                         return SWAP_CLUSTER_MAX;
1683         }
1684
1685         lru_add_drain();
1686
1687         if (!sc->may_unmap)
1688                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1689         if (!sc->may_writepage)
1690                 isolate_mode |= ISOLATE_CLEAN;
1691
1692         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1693
1694         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &page_list,
1695                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1696
1697         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1698         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1699
1700         if (global_reclaim(sc)) {
1701                 __mod_node_page_state(pgdat, NR_PAGES_SCANNED, nr_scanned);
1702                 if (current_is_kswapd())
1703                         __count_vm_events(PGSCAN_KSWAPD, nr_scanned);
1704                 else
1705                         __count_vm_events(PGSCAN_DIRECT, nr_scanned);
1706         }
1707         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1708
1709         if (nr_taken == 0)
1710                 return 0;
1711
1712         nr_reclaimed = shrink_page_list(&page_list, pgdat, sc, TTU_UNMAP,
1713                                 &nr_dirty, &nr_unqueued_dirty, &nr_congested,
1714                                 &nr_writeback, &nr_immediate,
1715                                 false);
1716
1717         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1718
1719         if (global_reclaim(sc)) {
1720                 if (current_is_kswapd())
1721                         __count_vm_events(PGSTEAL_KSWAPD, nr_reclaimed);
1722                 else
1723                         __count_vm_events(PGSTEAL_DIRECT, nr_reclaimed);
1724         }
1725
1726         putback_inactive_pages(lruvec, &page_list);
1727
1728         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1729
1730         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1731
1732         mem_cgroup_uncharge_list(&page_list);
1733         free_hot_cold_page_list(&page_list, true);
1734
1735         /*
1736          * If reclaim is isolating dirty pages under writeback, it implies
1737          * that the long-lived page allocation rate is exceeding the page
1738          * laundering rate. Either the global limits are not being effective
1739          * at throttling processes due to the page distribution throughout
1740          * zones or there is heavy usage of a slow backing device. The
1741          * only option is to throttle from reclaim context which is not ideal
1742          * as there is no guarantee the dirtying process is throttled in the
1743          * same way balance_dirty_pages() manages.
1744          *
1745          * Once a zone is flagged ZONE_WRITEBACK, kswapd will count the number
1746          * of pages under pages flagged for immediate reclaim and stall if any
1747          * are encountered in the nr_immediate check below.
1748          */
1749         if (nr_writeback && nr_writeback == nr_taken)
1750                 set_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags);
1751
1752         /*
1753          * Legacy memcg will stall in page writeback so avoid forcibly
1754          * stalling here.
1755          */
1756         if (sane_reclaim(sc)) {
1757                 /*
1758                  * Tag a zone as congested if all the dirty pages scanned were
1759                  * backed by a congested BDI and wait_iff_congested will stall.
1760                  */
1761                 if (nr_dirty && nr_dirty == nr_congested)
1762                         set_bit(PGDAT_CONGESTED, &pgdat->flags);
1763
1764                 /*
1765                  * If dirty pages are scanned that are not queued for IO, it
1766                  * implies that flushers are not keeping up. In this case, flag
1767                  * the pgdat PGDAT_DIRTY and kswapd will start writing pages from
1768                  * reclaim context.
1769                  */
1770                 if (nr_unqueued_dirty == nr_taken)
1771                         set_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags);
1772
1773                 /*
1774                  * If kswapd scans pages marked marked for immediate
1775                  * reclaim and under writeback (nr_immediate), it implies
1776                  * that pages are cycling through the LRU faster than
1777                  * they are written so also forcibly stall.
1778                  */
1779                 if (nr_immediate && current_may_throttle())
1780                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1781         }
1782
1783         /*
1784          * Stall direct reclaim for IO completions if underlying BDIs or zone
1785          * is congested. Allow kswapd to continue until it starts encountering
1786          * unqueued dirty pages or cycling through the LRU too quickly.
1787          */
1788         if (!sc->hibernation_mode && !current_is_kswapd() &&
1789             current_may_throttle())
1790                 wait_iff_congested(pgdat, BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1791
1792         trace_mm_vmscan_lru_shrink_inactive(pgdat->node_id,
1793                         nr_scanned, nr_reclaimed,
1794                         sc->priority, file);
1795         return nr_reclaimed;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * This moves pages from the active list to the inactive list.
1800  *
1801  * We move them the other way if the page is referenced by one or more
1802  * processes, from rmap.
1803  *
1804  * If the pages are mostly unmapped, the processing is fast and it is
1805  * appropriate to hold zone_lru_lock across the whole operation.  But if
1806  * the pages are mapped, the processing is slow (page_referenced()) so we
1807  * should drop zone_lru_lock around each page.  It's impossible to balance
1808  * this, so instead we remove the pages from the LRU while processing them.
1809  * It is safe to rely on PG_active against the non-LRU pages in here because
1810  * nobody will play with that bit on a non-LRU page.
1811  *
1812  * The downside is that we have to touch page->_refcount against each page.
1813  * But we had to alter page->flags anyway.
1814  */
1815
1816 static void move_active_pages_to_lru(struct lruvec *lruvec,
1817                                      struct list_head *list,
1818                                      struct list_head *pages_to_free,
1819                                      enum lru_list lru)
1820 {
1821         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1822         unsigned long pgmoved = 0;
1823         struct page *page;
1824         int nr_pages;
1825
1826         while (!list_empty(list)) {
1827                 page = lru_to_page(list);
1828                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1829
1830                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1831                 SetPageLRU(page);
1832
1833                 nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1834                 update_lru_size(lruvec, lru, page_zonenum(page), nr_pages);
1835                 list_move(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
1836                 pgmoved += nr_pages;
1837
1838                 if (put_page_testzero(page)) {
1839                         __ClearPageLRU(page);
1840                         __ClearPageActive(page);
1841                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1842
1843                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1844                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1845                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1846                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1847                                 spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1848                         } else
1849                                 list_add(&page->lru, pages_to_free);
1850                 }
1851         }
1852
1853         if (!is_active_lru(lru))
1854                 __count_vm_events(PGDEACTIVATE, pgmoved);
1855 }
1856
1857 static void shrink_active_list(unsigned long nr_to_scan,
1858                                struct lruvec *lruvec,
1859                                struct scan_control *sc,
1860                                enum lru_list lru)
1861 {
1862         unsigned long nr_taken;
1863         unsigned long nr_scanned;
1864         unsigned long vm_flags;
1865         LIST_HEAD(l_hold);      /* The pages which were snipped off */
1866         LIST_HEAD(l_active);
1867         LIST_HEAD(l_inactive);
1868         struct page *page;
1869         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1870         unsigned long nr_rotated = 0;
1871         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1872         int file = is_file_lru(lru);
1873         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1874
1875         lru_add_drain();
1876
1877         if (!sc->may_unmap)
1878                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1879         if (!sc->may_writepage)
1880                 isolate_mode |= ISOLATE_CLEAN;
1881
1882         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1883
1884         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &l_hold,
1885                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1886
1887         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1888         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1889
1890         if (global_reclaim(sc))
1891                 __mod_node_page_state(pgdat, NR_PAGES_SCANNED, nr_scanned);
1892         __count_vm_events(PGREFILL, nr_scanned);
1893
1894         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1895
1896         while (!list_empty(&l_hold)) {
1897                 cond_resched();
1898                 page = lru_to_page(&l_hold);
1899                 list_del(&page->lru);
1900
1901                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1902                         putback_lru_page(page);
1903                         continue;
1904                 }
1905
1906                 if (unlikely(buffer_heads_over_limit)) {
1907                         if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
1908                                 if (page_has_private(page))
1909                                         try_to_release_page(page, 0);
1910                                 unlock_page(page);
1911                         }
1912                 }
1913
1914                 if (page_referenced(page, 0, sc->target_mem_cgroup,
1915                                     &vm_flags)) {
1916                         nr_rotated += hpage_nr_pages(page);
1917                         /*
1918                          * Identify referenced, file-backed active pages and
1919                          * give them one more trip around the active list. So
1920                          * that executable code get better chances to stay in
1921                          * memory under moderate memory pressure.  Anon pages
1922                          * are not likely to be evicted by use-once streaming
1923                          * IO, plus JVM can create lots of anon VM_EXEC pages,
1924                          * so we ignore them here.
1925                          */
1926                         if ((vm_flags & VM_EXEC) && page_is_file_cache(page)) {
1927                                 list_add(&page->lru, &l_active);
1928                                 continue;
1929                         }
1930                 }
1931
1932                 ClearPageActive(page);  /* we are de-activating */
1933                 list_add(&page->lru, &l_inactive);
1934         }
1935
1936         /*
1937          * Move pages back to the lru list.
1938          */
1939         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1940         /*
1941          * Count referenced pages from currently used mappings as rotated,
1942          * even though only some of them are actually re-activated.  This
1943          * helps balance scan pressure between file and anonymous pages in
1944          * get_scan_count.
1945          */
1946         reclaim_stat->recent_rotated[file] += nr_rotated;
1947
1948         move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_active, &l_hold, lru);
1949         move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_inactive, &l_hold, lru - LRU_ACTIVE);
1950         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1951         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1952
1953         mem_cgroup_uncharge_list(&l_hold);
1954         free_hot_cold_page_list(&l_hold, true);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * The inactive anon list should be small enough that the VM never has
1959  * to do too much work.
1960  *
1961  * The inactive file list should be small enough to leave most memory
1962  * to the established workingset on the scan-resistant active list,
1963  * but large enough to avoid thrashing the aggregate readahead window.
1964  *
1965  * Both inactive lists should also be large enough that each inactive
1966  * page has a chance to be referenced again before it is reclaimed.
1967  *
1968  * The inactive_ratio is the target ratio of ACTIVE to INACTIVE pages
1969  * on this LRU, maintained by the pageout code. A zone->inactive_ratio
1970  * of 3 means 3:1 or 25% of the pages are kept on the inactive list.
1971  *
1972  * total     target    max
1973  * memory    ratio     inactive
1974  * -------------------------------------
1975  *   10MB       1         5MB
1976  *  100MB       1        50MB
1977  *    1GB       3       250MB
1978  *   10GB      10       0.9GB
1979  *  100GB      31         3GB
1980  *    1TB     101        10GB
1981  *   10TB     320        32GB
1982  */
1983 static bool inactive_list_is_low(struct lruvec *lruvec, bool file,
1984                                                 struct scan_control *sc)
1985 {
1986         unsigned long inactive_ratio;
1987         unsigned long inactive;
1988         unsigned long active;
1989         unsigned long gb;
1990         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1991         int zid;
1992
1993         /*
1994          * If we don't have swap space, anonymous page deactivation
1995          * is pointless.
1996          */
1997         if (!file && !total_swap_pages)
1998                 return false;
1999
2000         inactive = lruvec_lru_size(lruvec, file * LRU_FILE);
2001         active = lruvec_lru_size(lruvec, file * LRU_FILE + LRU_ACTIVE);
2002
2003         /*
2004          * For zone-constrained allocations, it is necessary to check if
2005          * deactivations are required for lowmem to be reclaimed. This
2006          * calculates the inactive/active pages available in eligible zones.
2007          */
2008         for (zid = sc->reclaim_idx + 1; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
2009                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
2010                 unsigned long inactive_zone, active_zone;
2011
2012                 if (!populated_zone(zone))
2013                         continue;
2014
2015                 inactive_zone = zone_page_state(zone,
2016                                 NR_ZONE_LRU_BASE + (file * LRU_FILE));
2017                 active_zone = zone_page_state(zone,
2018                                 NR_ZONE_LRU_BASE + (file * LRU_FILE) + LRU_ACTIVE);
2019
2020                 inactive -= min(inactive, inactive_zone);
2021                 active -= min(active, active_zone);
2022         }
2023
2024         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
2025         if (gb)
2026                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
2027         else
2028                 inactive_ratio = 1;
2029
2030         return inactive * inactive_ratio < active;
2031 }
2032
2033 static unsigned long shrink_list(enum lru_list lru, unsigned long nr_to_scan,
2034                                  struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc)
2035 {
2036         if (is_active_lru(lru)) {
2037                 if (inactive_list_is_low(lruvec, is_file_lru(lru), sc))
2038                         shrink_active_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2039                 return 0;
2040         }
2041
2042         return shrink_inactive_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2043 }
2044
2045 enum scan_balance {
2046         SCAN_EQUAL,
2047         SCAN_FRACT,
2048         SCAN_ANON,
2049         SCAN_FILE,
2050 };
2051
2052 /*
2053  * Determine how aggressively the anon and file LRU lists should be
2054  * scanned.  The relative value of each set of LRU lists is determined
2055  * by looking at the fraction of the pages scanned we did rotate back
2056  * onto the active list instead of evict.
2057  *
2058  * nr[0] = anon inactive pages to scan; nr[1] = anon active pages to scan
2059  * nr[2] = file inactive pages to scan; nr[3] = file active pages to scan
2060  */
2061 static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, struct mem_cgroup *memcg,
2062                            struct scan_control *sc, unsigned long *nr,
2063                            unsigned long *lru_pages)
2064 {
2065         int swappiness = mem_cgroup_swappiness(memcg);
2066         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
2067         u64 fraction[2];
2068         u64 denominator = 0;    /* gcc */
2069         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
2070         unsigned long anon_prio, file_prio;
2071         enum scan_balance scan_balance;
2072         unsigned long anon, file;
2073         bool force_scan = false;
2074         unsigned long ap, fp;
2075         enum lru_list lru;
2076         bool some_scanned;
2077         int pass;
2078
2079         /*
2080          * If the zone or memcg is small, nr[l] can be 0.  This
2081          * results in no scanning on this priority and a potential
2082          * priority drop.  Global direct reclaim can go to the next
2083          * zone and tends to have no problems. Global kswapd is for
2084          * zone balancing and it needs to scan a minimum amount. When
2085          * reclaiming for a memcg, a priority drop can cause high
2086          * latencies, so it's better to scan a minimum amount there as
2087          * well.
2088          */
2089         if (current_is_kswapd()) {
2090                 if (!pgdat_reclaimable(pgdat))
2091                         force_scan = true;
2092                 if (!mem_cgroup_online(memcg))
2093                         force_scan = true;
2094         }
2095         if (!global_reclaim(sc))
2096                 force_scan = true;
2097
2098         /* If we have no swap space, do not bother scanning anon pages. */
2099         if (!sc->may_swap || mem_cgroup_get_nr_swap_pages(memcg) <= 0) {
2100                 scan_balance = SCAN_FILE;
2101                 goto out;
2102         }
2103
2104         /*
2105          * Global reclaim will swap to prevent OOM even with no
2106          * swappiness, but memcg users want to use this knob to
2107          * disable swapping for individual groups completely when
2108          * using the memory controller's swap limit feature would be
2109          * too expensive.
2110          */
2111         if (!global_reclaim(sc) && !swappiness) {
2112                 scan_balance = SCAN_FILE;
2113                 goto out;
2114         }
2115
2116         /*
2117          * Do not apply any pressure balancing cleverness when the
2118          * system is close to OOM, scan both anon and file equally
2119          * (unless the swappiness setting disagrees with swapping).
2120          */
2121         if (!sc->priority && swappiness) {
2122                 scan_balance = SCAN_EQUAL;
2123                 goto out;
2124         }
2125
2126         /*
2127          * Prevent the reclaimer from falling into the cache trap: as
2128          * cache pages start out inactive, every cache fault will tip
2129          * the scan balance towards the file LRU.  And as the file LRU
2130          * shrinks, so does the window for rotation from references.
2131          * This means we have a runaway feedback loop where a tiny
2132          * thrashing file LRU becomes infinitely more attractive than
2133          * anon pages.  Try to detect this based on file LRU size.
2134          */
2135         if (global_reclaim(sc)) {
2136                 unsigned long pgdatfile;
2137                 unsigned long pgdatfree;
2138                 int z;
2139                 unsigned long total_high_wmark = 0;
2140
2141                 pgdatfree = sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_FREE_PAGES);
2142                 pgdatfile = node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE) +
2143                            node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2144
2145                 for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
2146                         struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2147                         if (!populated_zone(zone))
2148                                 continue;
2149
2150                         total_high_wmark += high_wmark_pages(zone);
2151                 }
2152
2153                 if (unlikely(pgdatfile + pgdatfree <= total_high_wmark)) {
2154                         scan_balance = SCAN_ANON;
2155                         goto out;
2156                 }
2157         }
2158
2159         /*
2160          * If there is enough inactive page cache, i.e. if the size of the
2161          * inactive list is greater than that of the active list *and* the
2162          * inactive list actually has some pages to scan on this priority, we
2163          * do not reclaim anything from the anonymous working set right now.
2164          * Without the second condition we could end up never scanning an
2165          * lruvec even if it has plenty of old anonymous pages unless the
2166          * system is under heavy pressure.
2167          */
2168         if (!inactive_list_is_low(lruvec, true, sc) &&
2169             lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE) >> sc->priority) {
2170                 scan_balance = SCAN_FILE;
2171                 goto out;
2172         }
2173
2174         scan_balance = SCAN_FRACT;
2175
2176         /*
2177          * With swappiness at 100, anonymous and file have the same priority.
2178          * This scanning priority is essentially the inverse of IO cost.
2179          */
2180         anon_prio = swappiness;
2181         file_prio = 200 - anon_prio;
2182
2183         /*
2184          * OK, so we have swap space and a fair amount of page cache
2185          * pages.  We use the recently rotated / recently scanned
2186          * ratios to determine how valuable each cache is.
2187          *
2188          * Because workloads change over time (and to avoid overflow)
2189          * we keep these statistics as a floating average, which ends
2190          * up weighing recent references more than old ones.
2191          *
2192          * anon in [0], file in [1]
2193          */
2194
2195         anon  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON) +
2196                 lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
2197         file  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE) +
2198                 lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
2199
2200         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2201         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[0] > anon / 4)) {
2202                 reclaim_stat->recent_scanned[0] /= 2;
2203                 reclaim_stat->recent_rotated[0] /= 2;
2204         }
2205
2206         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[1] > file / 4)) {
2207                 reclaim_stat->recent_scanned[1] /= 2;
2208                 reclaim_stat->recent_rotated[1] /= 2;
2209         }
2210
2211         /*
2212          * The amount of pressure on anon vs file pages is inversely
2213          * proportional to the fraction of recently scanned pages on
2214          * each list that were recently referenced and in active use.
2215          */
2216         ap = anon_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[0] + 1);
2217         ap /= reclaim_stat->recent_rotated[0] + 1;
2218
2219         fp = file_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[1] + 1);
2220         fp /= reclaim_stat->recent_rotated[1] + 1;
2221         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2222
2223         fraction[0] = ap;
2224         fraction[1] = fp;
2225         denominator = ap + fp + 1;
2226 out:
2227         some_scanned = false;
2228         /* Only use force_scan on second pass. */
2229         for (pass = 0; !some_scanned && pass < 2; pass++) {
2230                 *lru_pages = 0;
2231                 for_each_evictable_lru(lru) {
2232                         int file = is_file_lru(lru);
2233                         unsigned long size;
2234                         unsigned long scan;
2235
2236                         size = lruvec_lru_size(lruvec, lru);
2237                         scan = size >> sc->priority;
2238
2239                         if (!scan && pass && force_scan)
2240                                 scan = min(size, SWAP_CLUSTER_MAX);
2241
2242                         switch (scan_balance) {
2243                         case SCAN_EQUAL:
2244                                 /* Scan lists relative to size */
2245                                 break;
2246                         case SCAN_FRACT:
2247                                 /*
2248                                  * Scan types proportional to swappiness and
2249                                  * their relative recent reclaim efficiency.
2250                                  */
2251                                 scan = div64_u64(scan * fraction[file],
2252                                                         denominator);
2253                                 break;
2254                         case SCAN_FILE:
2255                         case SCAN_ANON:
2256                                 /* Scan one type exclusively */
2257                                 if ((scan_balance == SCAN_FILE) != file) {
2258                                         size = 0;
2259                                         scan = 0;
2260                                 }
2261                                 break;
2262                         default:
2263                                 /* Look ma, no brain */
2264                                 BUG();
2265                         }
2266
2267                         *lru_pages += size;
2268                         nr[lru] = scan;
2269
2270                         /*
2271                          * Skip the second pass and don't force_scan,
2272                          * if we found something to scan.
2273                          */
2274                         some_scanned |= !!scan;
2275                 }
2276         }
2277 }
2278
2279 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
2280 static void init_tlb_ubc(void)
2281 {
2282         /*
2283          * This deliberately does not clear the cpumask as it's expensive
2284          * and unnecessary. If there happens to be data in there then the
2285          * first SWAP_CLUSTER_MAX pages will send an unnecessary IPI and
2286          * then will be cleared.
2287          */
2288         current->tlb_ubc.flush_required = false;
2289 }
2290 #else
2291 static inline void init_tlb_ubc(void)
2292 {
2293 }
2294 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
2295
2296 /*
2297  * This is a basic per-node page freer.  Used by both kswapd and direct reclaim.
2298  */
2299 static void shrink_node_memcg(struct pglist_data *pgdat, struct mem_cgroup *memcg,
2300                               struct scan_control *sc, unsigned long *lru_pages)
2301 {
2302         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
2303         unsigned long nr[NR_LRU_LISTS];
2304         unsigned long targets[NR_LRU_LISTS];
2305         unsigned long nr_to_scan;
2306         enum lru_list lru;
2307         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2308         unsigned long nr_to_reclaim = sc->nr_to_reclaim;
2309         struct blk_plug plug;
2310         bool scan_adjusted;
2311
2312         get_scan_count(lruvec, memcg, sc, nr, lru_pages);
2313
2314         /* Record the original scan target for proportional adjustments later */
2315         memcpy(targets, nr, sizeof(nr));
2316
2317         /*
2318          * Global reclaiming within direct reclaim at DEF_PRIORITY is a normal
2319          * event that can occur when there is little memory pressure e.g.
2320          * multiple streaming readers/writers. Hence, we do not abort scanning
2321          * when the requested number of pages are reclaimed when scanning at
2322          * DEF_PRIORITY on the assumption that the fact we are direct
2323          * reclaiming implies that kswapd is not keeping up and it is best to
2324          * do a batch of work at once. For memcg reclaim one check is made to
2325          * abort proportional reclaim if either the file or anon lru has already
2326          * dropped to zero at the first pass.
2327          */
2328         scan_adjusted = (global_reclaim(sc) && !current_is_kswapd() &&
2329                          sc->priority == DEF_PRIORITY);
2330
2331         init_tlb_ubc();
2332
2333         blk_start_plug(&plug);
2334         while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
2335                                         nr[LRU_INACTIVE_FILE]) {
2336                 unsigned long nr_anon, nr_file, percentage;
2337                 unsigned long nr_scanned;
2338
2339                 for_each_evictable_lru(lru) {
2340                         if (nr[lru]) {
2341                                 nr_to_scan = min(nr[lru], SWAP_CLUSTER_MAX);
2342                                 nr[lru] -= nr_to_scan;
2343
2344                                 nr_reclaimed += shrink_list(lru, nr_to_scan,
2345                                                             lruvec, sc);
2346                         }
2347                 }
2348
2349                 if (nr_reclaimed < nr_to_reclaim || scan_adjusted)
2350                         continue;
2351
2352                 /*
2353                  * For kswapd and memcg, reclaim at least the number of pages
2354                  * requested. Ensure that the anon and file LRUs are scanned
2355                  * proportionally what was requested by get_scan_count(). We
2356                  * stop reclaiming one LRU and reduce the amount scanning
2357                  * proportional to the original scan target.
2358                  */
2359                 nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] + nr[LRU_ACTIVE_FILE];
2360                 nr_anon = nr[LRU_INACTIVE_ANON] + nr[LRU_ACTIVE_ANON];
2361
2362                 /*
2363                  * It's just vindictive to attack the larger once the smaller
2364                  * has gone to zero.  And given the way we stop scanning the
2365                  * smaller below, this makes sure that we only make one nudge
2366                  * towards proportionality once we've got nr_to_reclaim.
2367                  */
2368                 if (!nr_file || !nr_anon)
2369                         break;
2370
2371                 if (nr_file > nr_anon) {
2372                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_ANON] +
2373                                                 targets[LRU_ACTIVE_ANON] + 1;
2374                         lru = LRU_BASE;
2375                         percentage = nr_anon * 100 / scan_target;
2376                 } else {
2377                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_FILE] +
2378                                                 targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 1;
2379                         lru = LRU_FILE;
2380                         percentage = nr_file * 100 / scan_target;
2381                 }
2382
2383                 /* Stop scanning the smaller of the LRU */
2384                 nr[lru] = 0;
2385                 nr[lru + LRU_ACTIVE] = 0;
2386
2387                 /*
2388                  * Recalculate the other LRU scan count based on its original
2389                  * scan target and the percentage scanning already complete
2390                  */
2391                 lru = (lru == LRU_FILE) ? LRU_BASE : LRU_FILE;
2392                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2393                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2394                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2395
2396                 lru += LRU_ACTIVE;
2397                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2398                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2399                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2400
2401                 scan_adjusted = true;
2402         }
2403         blk_finish_plug(&plug);
2404         sc->nr_reclaimed += nr_reclaimed;
2405
2406         /*
2407          * Even if we did not try to evict anon pages at all, we want to
2408          * rebalance the anon lru active/inactive ratio.
2409          */
2410         if (inactive_list_is_low(lruvec, false, sc))
2411                 shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
2412                                    sc, LRU_ACTIVE_ANON);
2413
2414         throttle_vm_writeout(sc->gfp_mask);
2415 }
2416
2417 /* Use reclaim/compaction for costly allocs or under memory pressure */
2418 static bool in_reclaim_compaction(struct scan_control *sc)
2419 {
2420         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && sc->order &&
2421                         (sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER ||
2422                          sc->priority < DEF_PRIORITY - 2))
2423                 return true;
2424
2425         return false;
2426 }
2427
2428 /*
2429  * Reclaim/compaction is used for high-order allocation requests. It reclaims
2430  * order-0 pages before compacting the zone. should_continue_reclaim() returns
2431  * true if more pages should be reclaimed such that when the page allocator
2432  * calls try_to_compact_zone() that it will have enough free pages to succeed.
2433  * It will give up earlier than that if there is difficulty reclaiming pages.
2434  */
2435 static inline bool should_continue_reclaim(struct pglist_data *pgdat,
2436                                         unsigned long nr_reclaimed,
2437                                         unsigned long nr_scanned,
2438                                         struct scan_control *sc)
2439 {
2440         unsigned long pages_for_compaction;
2441         unsigned long inactive_lru_pages;
2442         int z;
2443
2444         /* If not in reclaim/compaction mode, stop */
2445         if (!in_reclaim_compaction(sc))
2446                 return false;
2447
2448         /* Consider stopping depending on scan and reclaim activity */
2449         if (sc->gfp_mask & __GFP_REPEAT) {
2450                 /*
2451                  * For __GFP_REPEAT allocations, stop reclaiming if the
2452                  * full LRU list has been scanned and we are still failing
2453                  * to reclaim pages. This full LRU scan is potentially
2454                  * expensive but a __GFP_REPEAT caller really wants to succeed
2455                  */
2456                 if (!nr_reclaimed && !nr_scanned)
2457                         return false;
2458         } else {
2459                 /*
2460                  * For non-__GFP_REPEAT allocations which can presumably
2461                  * fail without consequence, stop if we failed to reclaim
2462                  * any pages from the last SWAP_CLUSTER_MAX number of
2463                  * pages that were scanned. This will return to the
2464                  * caller faster at the risk reclaim/compaction and
2465                  * the resulting allocation attempt fails
2466                  */
2467                 if (!nr_reclaimed)
2468                         return false;
2469         }
2470
2471         /*
2472          * If we have not reclaimed enough pages for compaction and the
2473          * inactive lists are large enough, continue reclaiming
2474          */
2475         pages_for_compaction = (2UL << sc->order);
2476         inactive_lru_pages = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2477         if (get_nr_swap_pages() > 0)
2478                 inactive_lru_pages += node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
2479         if (sc->nr_reclaimed < pages_for_compaction &&
2480                         inactive_lru_pages > pages_for_compaction)
2481                 return true;
2482
2483         /* If compaction would go ahead or the allocation would succeed, stop */
2484         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
2485                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2486                 if (!populated_zone(zone))
2487                         continue;
2488
2489                 switch (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx)) {
2490                 case COMPACT_PARTIAL:
2491                 case COMPACT_CONTINUE:
2492                         return false;
2493                 default:
2494                         /* check next zone */
2495                         ;
2496                 }
2497         }
2498         return true;
2499 }
2500
2501 static bool shrink_node(pg_data_t *pgdat, struct scan_control *sc)
2502 {
2503         struct reclaim_state *reclaim_state = current->reclaim_state;
2504         unsigned long nr_reclaimed, nr_scanned;
2505         bool reclaimable = false;
2506
2507         do {
2508                 struct mem_cgroup *root = sc->target_mem_cgroup;
2509                 struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2510                         .pgdat = pgdat,
2511                         .priority = sc->priority,
2512                 };
2513                 unsigned long node_lru_pages = 0;
2514                 struct mem_cgroup *memcg;
2515
2516                 nr_reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2517                 nr_scanned = sc->nr_scanned;
2518
2519                 memcg = mem_cgroup_iter(root, NULL, &reclaim);
2520                 do {
2521                         unsigned long lru_pages;
2522                         unsigned long reclaimed;
2523                         unsigned long scanned;
2524
2525                         if (mem_cgroup_low(root, memcg)) {
2526                                 if (!sc->may_thrash)
2527                                         continue;
2528                                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_LOW, 1);
2529                         }
2530
2531                         reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2532                         scanned = sc->nr_scanned;
2533
2534                         shrink_node_memcg(pgdat, memcg, sc, &lru_pages);
2535                         node_lru_pages += lru_pages;
2536
2537                         if (!global_reclaim(sc))
2538                                 shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id,
2539                                             memcg, sc->nr_scanned - scanned,
2540                                             lru_pages);
2541
2542                         /* Record the group's reclaim efficiency */
2543                         vmpressure(sc->gfp_mask, memcg, false,
2544                                    sc->nr_scanned - scanned,
2545                                    sc->nr_reclaimed - reclaimed);
2546
2547                         /*
2548                          * Direct reclaim and kswapd have to scan all memory
2549                          * cgroups to fulfill the overall scan target for the
2550                          * node.
2551                          *
2552                          * Limit reclaim, on the other hand, only cares about
2553                          * nr_to_reclaim pages to be reclaimed and it will
2554                          * retry with decreasing priority if one round over the
2555                          * whole hierarchy is not sufficient.
2556                          */
2557                         if (!global_reclaim(sc) &&
2558                                         sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim) {
2559                                 mem_cgroup_iter_break(root, memcg);
2560                                 break;
2561                         }
2562                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(root, memcg, &reclaim)));
2563
2564                 /*
2565                  * Shrink the slab caches in the same proportion that
2566                  * the eligible LRU pages were scanned.
2567                  */
2568                 if (global_reclaim(sc))
2569                         shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id, NULL,
2570                                     sc->nr_scanned - nr_scanned,
2571                                     node_lru_pages);
2572
2573                 if (reclaim_state) {
2574                         sc->nr_reclaimed += reclaim_state->reclaimed_slab;
2575                         reclaim_state->reclaimed_slab = 0;
2576                 }
2577
2578                 /* Record the subtree's reclaim efficiency */
2579                 vmpressure(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup, true,
2580                            sc->nr_scanned - nr_scanned,
2581                            sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed);
2582
2583                 if (sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed)
2584                         reclaimable = true;
2585
2586         } while (should_continue_reclaim(pgdat, sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed,
2587                                          sc->nr_scanned - nr_scanned, sc));
2588
2589         return reclaimable;
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Returns true if compaction should go ahead for a high-order request, or
2594  * the high-order allocation would succeed without compaction.
2595  */
2596 static inline bool compaction_ready(struct zone *zone, struct scan_control *sc)
2597 {
2598         unsigned long watermark;
2599         bool watermark_ok;
2600
2601         /*
2602          * Compaction takes time to run and there are potentially other
2603          * callers using the pages just freed. Continue reclaiming until
2604          * there is a buffer of free pages available to give compaction
2605          * a reasonable chance of completing and allocating the page
2606          */
2607         watermark = high_wmark_pages(zone) + (2UL << sc->order);
2608         watermark_ok = zone_watermark_ok_safe(zone, 0, watermark, sc->reclaim_idx);
2609
2610         /*
2611          * If compaction is deferred, reclaim up to a point where
2612          * compaction will have a chance of success when re-enabled
2613          */
2614         if (compaction_deferred(zone, sc->order))
2615                 return watermark_ok;
2616
2617         /*
2618          * If compaction is not ready to start and allocation is not likely
2619          * to succeed without it, then keep reclaiming.
2620          */
2621         if (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx) == COMPACT_SKIPPED)
2622                 return false;
2623
2624         return watermark_ok;
2625 }
2626
2627 /*
2628  * This is the direct reclaim path, for page-allocating processes.  We only
2629  * try to reclaim pages from zones which will satisfy the caller's allocation
2630  * request.
2631  *
2632  * If a zone is deemed to be full of pinned pages then just give it a light
2633  * scan then give up on it.
2634  */
2635 static void shrink_zones(struct zonelist *zonelist, struct scan_control *sc)
2636 {
2637         struct zoneref *z;
2638         struct zone *zone;
2639         unsigned long nr_soft_reclaimed;
2640         unsigned long nr_soft_scanned;
2641         gfp_t orig_mask;
2642         pg_data_t *last_pgdat = NULL;
2643
2644         /*
2645          * If the number of buffer_heads in the machine exceeds the maximum
2646          * allowed level, force direct reclaim to scan the highmem zone as
2647          * highmem pages could be pinning lowmem pages storing buffer_heads
2648          */
2649         orig_mask = sc->gfp_mask;
2650         if (buffer_heads_over_limit) {
2651                 sc->gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
2652                 sc->reclaim_idx = gfp_zone(sc->gfp_mask);
2653         }
2654
2655         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2656                                         sc->reclaim_idx, sc->nodemask) {
2657                 /*
2658                  * Take care memory controller reclaiming has small influence
2659                  * to global LRU.
2660                  */
2661                 if (global_reclaim(sc)) {
2662                         if (!cpuset_zone_allowed(zone,
2663                                                  GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
2664                                 continue;
2665
2666                         if (sc->priority != DEF_PRIORITY &&
2667                             !pgdat_reclaimable(zone->zone_pgdat))
2668                                 continue;       /* Let kswapd poll it */
2669
2670                         /*
2671                          * If we already have plenty of memory free for
2672                          * compaction in this zone, don't free any more.
2673                          * Even though compaction is invoked for any
2674                          * non-zero order, only frequent costly order
2675                          * reclamation is disruptive enough to become a
2676                          * noticeable problem, like transparent huge
2677                          * page allocations.
2678                          */
2679                         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) &&
2680                             sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER &&
2681                             compaction_ready(zone, sc)) {
2682                                 sc->compaction_ready = true;
2683                                 continue;
2684                         }
2685
2686                         /*
2687                          * Shrink each node in the zonelist once. If the
2688                          * zonelist is ordered by zone (not the default) then a
2689                          * node may be shrunk multiple times but in that case
2690                          * the user prefers lower zones being preserved.
2691                          */
2692                         if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
2693                                 continue;
2694
2695                         /*
2696                          * This steals pages from memory cgroups over softlimit
2697                          * and returns the number of reclaimed pages and
2698                          * scanned pages. This works for global memory pressure
2699                          * and balancing, not for a memcg's limit.
2700                          */
2701                         nr_soft_scanned = 0;
2702                         nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(zone->zone_pgdat,
2703                                                 sc->order, sc->gfp_mask,
2704                                                 &nr_soft_scanned);
2705                         sc->nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
2706                         sc->nr_scanned += nr_soft_scanned;
2707                         /* need some check for avoid more shrink_zone() */
2708                 }
2709
2710                 /* See comment about same check for global reclaim above */
2711                 if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
2712                         continue;
2713                 last_pgdat = zone->zone_pgdat;
2714                 shrink_node(zone->zone_pgdat, sc);
2715         }
2716
2717         /*
2718          * Restore to original mask to avoid the impact on the caller if we
2719          * promoted it to __GFP_HIGHMEM.
2720          */
2721         sc->gfp_mask = orig_mask;
2722 }
2723
2724 /*
2725  * This is the main entry point to direct page reclaim.
2726  *
2727  * If a full scan of the inactive list fails to free enough memory then we
2728  * are "out of memory" and something needs to be killed.
2729  *
2730  * If the caller is !__GFP_FS then the probability of a failure is reasonably
2731  * high - the zone may be full of dirty or under-writeback pages, which this
2732  * caller can't do much about.  We kick the writeback threads and take explicit
2733  * naps in the hope that some of these pages can be written.  But if the
2734  * allocating task holds filesystem locks which prevent writeout this might not
2735  * work, and the allocation attempt will fail.
2736  *
2737  * returns:     0, if no pages reclaimed
2738  *              else, the number of pages reclaimed
2739  */
2740 static unsigned long do_try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist,
2741                                           struct scan_control *sc)
2742 {
2743         int initial_priority = sc->priority;
2744         unsigned long total_scanned = 0;
2745         unsigned long writeback_threshold;
2746 retry:
2747         delayacct_freepages_start();
2748
2749         if (global_reclaim(sc))
2750                 __count_zid_vm_events(ALLOCSTALL, sc->reclaim_idx, 1);
2751
2752         do {
2753                 vmpressure_prio(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup,
2754                                 sc->priority);
2755                 sc->nr_scanned = 0;
2756                 shrink_zones(zonelist, sc);
2757
2758                 total_scanned += sc->nr_scanned;
2759                 if (sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim)
2760                         break;
2761
2762                 if (sc->compaction_ready)
2763                         break;
2764
2765                 /*
2766                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing
2767                  * writepage even in laptop mode.
2768                  */
2769                 if (sc->priority < DEF_PRIORITY - 2)
2770                         sc->may_writepage = 1;
2771
2772                 /*
2773                  * Try to write back as many pages as we just scanned.  This
2774                  * tends to cause slow streaming writers to write data to the
2775                  * disk smoothly, at the dirtying rate, which is nice.   But
2776                  * that's undesirable in laptop mode, where we *want* lumpy
2777                  * writeout.  So in laptop mode, write out the whole world.
2778                  */
2779                 writeback_threshold = sc->nr_to_reclaim + sc->nr_to_reclaim / 2;
2780                 if (total_scanned > writeback_threshold) {
2781                         wakeup_flusher_threads(laptop_mode ? 0 : total_scanned,
2782                                                 WB_REASON_TRY_TO_FREE_PAGES);
2783                         sc->may_writepage = 1;
2784                 }
2785         } while (--sc->priority >= 0);
2786
2787         delayacct_freepages_end();
2788
2789         if (sc->nr_reclaimed)
2790                 return sc->nr_reclaimed;
2791
2792         /* Aborted reclaim to try compaction? don't OOM, then */
2793         if (sc->compaction_ready)
2794                 return 1;
2795
2796         /* Untapped cgroup reserves?  Don't OOM, retry. */
2797         if (!sc->may_thrash) {
2798                 sc->priority = initial_priority;
2799                 sc->may_thrash = 1;
2800                 goto retry;
2801         }
2802
2803         return 0;
2804 }
2805
2806 static bool pfmemalloc_watermark_ok(pg_data_t *pgdat)
2807 {
2808         struct zone *zone;
2809         unsigned long pfmemalloc_reserve = 0;
2810         unsigned long free_pages = 0;
2811         int i;
2812         bool wmark_ok;
2813
2814         for (i = 0; i <= ZONE_NORMAL; i++) {
2815                 zone = &pgdat->node_zones[i];
2816                 if (!populated_zone(zone) ||
2817                     pgdat_reclaimable_pages(pgdat) == 0)
2818                         continue;
2819
2820                 pfmemalloc_reserve += min_wmark_pages(zone);
2821                 free_pages += zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
2822         }
2823
2824         /* If there are no reserves (unexpected config) then do not throttle */
2825         if (!pfmemalloc_reserve)
2826                 return true;
2827
2828         wmark_ok = free_pages > pfmemalloc_reserve / 2;
2829
2830         /* kswapd must be awake if processes are being throttled */
2831         if (!wmark_ok && waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait)) {
2832                 pgdat->kswapd_classzone_idx = min(pgdat->kswapd_classzone_idx,
2833                                                 (enum zone_type)ZONE_NORMAL);
2834                 wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
2835         }
2836
2837         return wmark_ok;
2838 }
2839
2840 /*
2841  * Throttle direct reclaimers if backing storage is backed by the network
2842  * and the PFMEMALLOC reserve for the preferred node is getting dangerously
2843  * depleted. kswapd will continue to make progress and wake the processes
2844  * when the low watermark is reached.
2845  *
2846  * Returns true if a fatal signal was delivered during throttling. If this
2847  * happens, the page allocator should not consider triggering the OOM killer.
2848  */
2849 static bool throttle_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, struct zonelist *zonelist,
2850                                         nodemask_t *nodemask)
2851 {
2852         struct zoneref *z;
2853         struct zone *zone;
2854         pg_data_t *pgdat = NULL;
2855
2856         /*
2857          * Kernel threads should not be throttled as they may be indirectly
2858          * responsible for cleaning pages necessary for reclaim to make forward
2859          * progress. kjournald for example may enter direct reclaim while
2860          * committing a transaction where throttling it could forcing other
2861          * processes to block on log_wait_commit().
2862          */
2863         if (current->flags & PF_KTHREAD)
2864                 goto out;
2865
2866         /*
2867          * If a fatal signal is pending, this process should not throttle.
2868          * It should return quickly so it can exit and free its memory
2869          */
2870         if (fatal_signal_pending(current))
2871                 goto out;
2872
2873         /*
2874          * Check if the pfmemalloc reserves are ok by finding the first node
2875          * with a usable ZONE_NORMAL or lower zone. The expectation is that
2876          * GFP_KERNEL will be required for allocating network buffers when
2877          * swapping over the network so ZONE_HIGHMEM is unusable.
2878          *
2879          * Throttling is based on the first usable node and throttled processes
2880          * wait on a queue until kswapd makes progress and wakes them. There
2881          * is an affinity then between processes waking up and where reclaim
2882          * progress has been made assuming the process wakes on the same node.
2883          * More importantly, processes running on remote nodes will not compete
2884          * for remote pfmemalloc reserves and processes on different nodes
2885          * should make reasonable progress.
2886          */
2887         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2888                                         gfp_zone(gfp_mask), nodemask) {
2889                 if (zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL)
2890                         continue;
2891
2892                 /* Throttle based on the first usable node */
2893                 pgdat = zone->zone_pgdat;
2894                 if (pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
2895                         goto out;
2896                 break;
2897         }
2898
2899         /* If no zone was usable by the allocation flags then do not throttle */
2900         if (!pgdat)
2901                 goto out;
2902
2903         /* Account for the throttling */
2904         count_vm_event(PGSCAN_DIRECT_THROTTLE);
2905
2906         /*
2907          * If the caller cannot enter the filesystem, it's possible that it
2908          * is due to the caller holding an FS lock or performing a journal
2909          * transaction in the case of a filesystem like ext[3|4]. In this case,
2910          * it is not safe to block on pfmemalloc_wait as kswapd could be
2911          * blocked waiting on the same lock. Instead, throttle for up to a
2912          * second before continuing.
2913          */
2914         if (!(gfp_mask & __GFP_FS)) {
2915                 wait_event_interruptible_timeout(pgdat->pfmemalloc_wait,
2916                         pfmemalloc_watermark_ok(pgdat), HZ);
2917
2918                 goto check_pending;
2919         }
2920
2921         /* Throttle until kswapd wakes the process */
2922         wait_event_killable(zone->zone_pgdat->pfmemalloc_wait,
2923                 pfmemalloc_watermark_ok(pgdat));
2924
2925 check_pending:
2926         if (fatal_signal_pending(current))
2927                 return true;
2928
2929 out:
2930         return false;
2931 }
2932
2933 unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
2934                                 gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask)
2935 {
2936         unsigned long nr_reclaimed;
2937         struct scan_control sc = {
2938                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2939                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
2940                 .reclaim_idx = gfp_zone(gfp_mask),
2941                 .order = order,
2942                 .nodemask = nodemask,
2943                 .priority = DEF_PRIORITY,
2944                 .may_writepage = !laptop_mode,
2945                 .may_unmap = 1,
2946                 .may_swap = 1,
2947         };
2948
2949         /*
2950          * Do not enter reclaim if fatal signal was delivered while throttled.
2951          * 1 is returned so that the page allocator does not OOM kill at this
2952          * point.
2953          */
2954         if (throttle_direct_reclaim(gfp_mask, zonelist, nodemask))
2955                 return 1;
2956
2957         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_begin(order,
2958                                 sc.may_writepage,
2959                                 gfp_mask,
2960                                 sc.reclaim_idx);
2961
2962         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
2963
2964         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_end(nr_reclaimed);
2965
2966         return nr_reclaimed;
2967 }
2968
2969 #ifdef CONFIG_MEMCG
2970
2971 unsigned long mem_cgroup_shrink_node(struct mem_cgroup *memcg,
2972                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
2973                                                 pg_data_t *pgdat,
2974                                                 unsigned long *nr_scanned)
2975 {
2976         struct scan_control sc = {
2977                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2978                 .target_mem_cgroup = memcg,
2979                 .may_writepage = !laptop_mode,
2980                 .may_unmap = 1,
2981                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
2982                 .may_swap = !noswap,
2983         };
2984         unsigned long lru_pages;
2985
2986         sc.gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
2987                         (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK);
2988
2989         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_begin(sc.order,
2990                                                       sc.may_writepage,
2991                                                       sc.gfp_mask,
2992                                                       sc.reclaim_idx);
2993
2994         /*
2995          * NOTE: Although we can get the priority field, using it
2996          * here is not a good idea, since it limits the pages we can scan.
2997          * if we don't reclaim here, the shrink_node from balance_pgdat
2998          * will pick up pages from other mem cgroup's as well. We hack
2999          * the priority and make it zero.
3000          */
3001         shrink_node_memcg(pgdat, memcg, &sc, &lru_pages);
3002
3003         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_end(sc.nr_reclaimed);
3004
3005         *nr_scanned = sc.nr_scanned;
3006         return sc.nr_reclaimed;
3007 }
3008
3009 unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3010                                            unsigned long nr_pages,
3011                                            gfp_t gfp_mask,
3012                                            bool may_swap)
3013 {
3014         struct zonelist *zonelist;
3015         unsigned long nr_reclaimed;
3016         int nid;
3017         struct scan_control sc = {
3018                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3019                 .gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
3020                                 (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK),
3021                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3022                 .target_mem_cgroup = memcg,
3023                 .priority = DEF_PRIORITY,
3024                 .may_writepage = !laptop_mode,
3025                 .may_unmap = 1,
3026                 .may_swap = may_swap,
3027         };
3028
3029         /*
3030          * Unlike direct reclaim via alloc_pages(), memcg's reclaim doesn't
3031          * take care of from where we get pages. So the node where we start the
3032          * scan does not need to be the current node.
3033          */
3034         nid = mem_cgroup_select_victim_node(memcg);
3035
3036         zonelist = NODE_DATA(nid)->node_zonelists;
3037
3038         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_begin(0,
3039                                             sc.may_writepage,
3040                                             sc.gfp_mask,
3041                                             sc.reclaim_idx);
3042
3043         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3044
3045         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_end(nr_reclaimed);
3046
3047         return nr_reclaimed;
3048 }
3049 #endif
3050
3051 static void age_active_anon(struct pglist_data *pgdat,
3052                                 struct scan_control *sc)
3053 {
3054         struct mem_cgroup *memcg;
3055
3056         if (!total_swap_pages)
3057                 return;
3058
3059         memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
3060         do {
3061                 struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
3062
3063                 if (inactive_list_is_low(lruvec, false, sc))
3064                         shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
3065                                            sc, LRU_ACTIVE_ANON);
3066
3067                 memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL);
3068         } while (memcg);
3069 }
3070
3071 static bool zone_balanced(struct zone *zone, int order, int classzone_idx)
3072 {
3073         unsigned long mark = high_wmark_pages(zone);
3074
3075         if (!zone_watermark_ok_safe(zone, order, mark, classzone_idx))
3076                 return false;
3077
3078         /*
3079          * If any eligible zone is balanced then the node is not considered
3080          * to be congested or dirty
3081          */
3082         clear_bit(PGDAT_CONGESTED, &zone->zone_pgdat->flags);
3083         clear_bit(PGDAT_DIRTY, &zone->zone_pgdat->flags);
3084
3085         return true;
3086 }
3087
3088 /*
3089  * Prepare kswapd for sleeping. This verifies that there are no processes
3090  * waiting in throttle_direct_reclaim() and that watermarks have been met.
3091  *
3092  * Returns true if kswapd is ready to sleep
3093  */
3094 static bool prepare_kswapd_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3095 {
3096         int i;
3097
3098         /*
3099          * The throttled processes are normally woken up in balance_pgdat() as
3100          * soon as pfmemalloc_watermark_ok() is true. But there is a potential
3101          * race between when kswapd checks the watermarks and a process gets
3102          * throttled. There is also a potential race if processes get
3103          * throttled, kswapd wakes, a large process exits thereby balancing the
3104          * zones, which causes kswapd to exit balance_pgdat() before reaching
3105          * the wake up checks. If kswapd is going to sleep, no process should
3106          * be sleeping on pfmemalloc_wait, so wake them now if necessary. If
3107          * the wake up is premature, processes will wake kswapd and get
3108          * throttled again. The difference from wake ups in balance_pgdat() is
3109          * that here we are under prepare_to_wait().
3110          */
3111         if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait))
3112                 wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3113
3114         for (i = 0; i <= classzone_idx; i++) {
3115                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3116
3117                 if (!populated_zone(zone))
3118                         continue;
3119
3120                 if (!zone_balanced(zone, order, classzone_idx))
3121                         return false;
3122         }
3123
3124         return true;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * kswapd shrinks a node of pages that are at or below the highest usable
3129  * zone that is currently unbalanced.
3130  *
3131  * Returns true if kswapd scanned at least the requested number of pages to
3132  * reclaim or if the lack of progress was due to pages under writeback.
3133  * This is used to determine if the scanning priority needs to be raised.
3134  */
3135 static bool kswapd_shrink_node(pg_data_t *pgdat,
3136                                struct scan_control *sc)
3137 {
3138         struct zone *zone;
3139         int z;
3140
3141         /* Reclaim a number of pages proportional to the number of zones */
3142         sc->nr_to_reclaim = 0;
3143         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
3144                 zone = pgdat->node_zones + z;
3145                 if (!populated_zone(zone))
3146                         continue;
3147
3148                 sc->nr_to_reclaim += max(high_wmark_pages(zone), SWAP_CLUSTER_MAX);
3149         }
3150
3151         /*
3152          * Historically care was taken to put equal pressure on all zones but
3153          * now pressure is applied based on node LRU order.
3154          */
3155         shrink_node(pgdat, sc);
3156
3157         /*
3158          * Fragmentation may mean that the system cannot be rebalanced for
3159          * high-order allocations. If twice the allocation size has been
3160          * reclaimed then recheck watermarks only at order-0 to prevent
3161          * excessive reclaim. Assume that a process requested a high-order
3162          * can direct reclaim/compact.
3163          */
3164         if (sc->order && sc->nr_reclaimed >= 2UL << sc->order)
3165                 sc->order = 0;
3166
3167         return sc->nr_scanned >= sc->nr_to_reclaim;
3168 }
3169
3170 /*
3171  * For kswapd, balance_pgdat() will reclaim pages across a node from zones
3172  * that are eligible for use by the caller until at least one zone is
3173  * balanced.
3174  *
3175  * Returns the order kswapd finished reclaiming at.
3176  *
3177  * kswapd scans the zones in the highmem->normal->dma direction.  It skips
3178  * zones which have free_pages > high_wmark_pages(zone), but once a zone is
3179  * found to have free_pages <= high_wmark_pages(zone), any page is that zone
3180  * or lower is eligible for reclaim until at least one usable zone is
3181  * balanced.
3182  */
3183 static int balance_pgdat(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3184 {
3185         int i;
3186         unsigned long nr_soft_reclaimed;
3187         unsigned long nr_soft_scanned;
3188         struct zone *zone;
3189         struct scan_control sc = {
3190                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
3191                 .order = order,
3192                 .priority = DEF_PRIORITY,
3193                 .may_writepage = !laptop_mode,
3194                 .may_unmap = 1,
3195                 .may_swap = 1,
3196         };
3197         count_vm_event(PAGEOUTRUN);
3198
3199         do {
3200                 bool raise_priority = true;
3201
3202                 sc.nr_reclaimed = 0;
3203                 sc.reclaim_idx = classzone_idx;
3204
3205                 /*
3206                  * If the number of buffer_heads exceeds the maximum allowed
3207                  * then consider reclaiming from all zones. This has a dual
3208                  * purpose -- on 64-bit systems it is expected that
3209                  * buffer_heads are stripped during active rotation. On 32-bit
3210                  * systems, highmem pages can pin lowmem memory and shrinking
3211                  * buffers can relieve lowmem pressure. Reclaim may still not
3212                  * go ahead if all eligible zones for the original allocation
3213                  * request are balanced to avoid excessive reclaim from kswapd.
3214                  */
3215                 if (buffer_heads_over_limit) {
3216                         for (i = MAX_NR_ZONES - 1; i >= 0; i--) {
3217                                 zone = pgdat->node_zones + i;
3218                                 if (!populated_zone(zone))
3219                                         continue;
3220
3221                                 sc.reclaim_idx = i;
3222                                 break;
3223                         }
3224                 }
3225
3226                 /*
3227                  * Only reclaim if there are no eligible zones. Check from
3228                  * high to low zone as allocations prefer higher zones.
3229                  * Scanning from low to high zone would allow congestion to be
3230                  * cleared during a very small window when a small low
3231                  * zone was balanced even under extreme pressure when the
3232                  * overall node may be congested. Note that sc.reclaim_idx
3233                  * is not used as buffer_heads_over_limit may have adjusted
3234                  * it.
3235                  */
3236                 for (i = classzone_idx; i >= 0; i--) {
3237                         zone = pgdat->node_zones + i;
3238                         if (!populated_zone(zone))
3239                                 continue;
3240
3241                         if (zone_balanced(zone, sc.order, classzone_idx))
3242                                 goto out;
3243                 }
3244
3245                 /*
3246                  * Do some background aging of the anon list, to give
3247                  * pages a chance to be referenced before reclaiming. All
3248                  * pages are rotated regardless of classzone as this is
3249                  * about consistent aging.
3250                  */
3251                 age_active_anon(pgdat, &sc);
3252
3253                 /*
3254                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing writepage
3255                  * even in laptop mode.
3256                  */
3257                 if (sc.priority < DEF_PRIORITY - 2 || !pgdat_reclaimable(pgdat))
3258                         sc.may_writepage = 1;
3259
3260                 /* Call soft limit reclaim before calling shrink_node. */
3261                 sc.nr_scanned = 0;
3262                 nr_soft_scanned = 0;
3263                 nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pgdat, sc.order,
3264                                                 sc.gfp_mask, &nr_soft_scanned);
3265                 sc.nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
3266
3267                 /*
3268                  * There should be no need to raise the scanning priority if
3269                  * enough pages are already being scanned that that high
3270                  * watermark would be met at 100% efficiency.
3271                  */
3272                 if (kswapd_shrink_node(pgdat, &sc))
3273                         raise_priority = false;
3274
3275                 /*
3276                  * If the low watermark is met there is no need for processes
3277                  * to be throttled on pfmemalloc_wait as they should not be
3278                  * able to safely make forward progress. Wake them
3279                  */
3280                 if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait) &&
3281                                 pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
3282                         wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3283
3284                 /* Check if kswapd should be suspending */
3285                 if (try_to_freeze() || kthread_should_stop())
3286                         break;
3287
3288                 /*
3289                  * Raise priority if scanning rate is too low or there was no
3290                  * progress in reclaiming pages
3291                  */
3292                 if (raise_priority || !sc.nr_reclaimed)
3293                         sc.priority--;
3294         } while (sc.priority >= 1);
3295
3296 out:
3297         /*
3298          * Return the order kswapd stopped reclaiming at as
3299          * prepare_kswapd_sleep() takes it into account. If another caller
3300          * entered the allocator slow path while kswapd was awake, order will
3301          * remain at the higher level.
3302          */
3303         return sc.order;
3304 }
3305
3306 static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int alloc_order, int reclaim_order,
3307                                 unsigned int classzone_idx)
3308 {
3309         long remaining = 0;
3310         DEFINE_WAIT(wait);
3311
3312         if (freezing(current) || kthread_should_stop())
3313                 return;
3314
3315         prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3316
3317         /* Try to sleep for a short interval */
3318         if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, classzone_idx)) {
3319                 /*
3320                  * Compaction records what page blocks it recently failed to
3321                  * isolate pages from and skips them in the future scanning.
3322                  * When kswapd is going to sleep, it is reasonable to assume
3323                  * that pages and compaction may succeed so reset the cache.
3324                  */
3325                 reset_isolation_suitable(pgdat);
3326
3327                 /*
3328                  * We have freed the memory, now we should compact it to make
3329                  * allocation of the requested order possible.
3330                  */
3331                 wakeup_kcompactd(pgdat, alloc_order, classzone_idx);
3332
3333                 remaining = schedule_timeout(HZ/10);
3334
3335                 /*
3336                  * If woken prematurely then reset kswapd_classzone_idx and
3337                  * order. The values will either be from a wakeup request or
3338                  * the previous request that slept prematurely.
3339                  */
3340                 if (remaining) {
3341                         pgdat->kswapd_classzone_idx = max(pgdat->kswapd_classzone_idx, classzone_idx);
3342                         pgdat->kswapd_order = max(pgdat->kswapd_order, reclaim_order);
3343                 }
3344
3345                 finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3346                 prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3347         }
3348
3349         /*
3350          * After a short sleep, check if it was a premature sleep. If not, then
3351          * go fully to sleep until explicitly woken up.
3352          */
3353         if (!remaining &&
3354             prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, classzone_idx)) {
3355                 trace_mm_vmscan_kswapd_sleep(pgdat->node_id);
3356
3357                 /*
3358                  * vmstat counters are not perfectly accurate and the estimated
3359                  * value for counters such as NR_FREE_PAGES can deviate from the
3360                  * true value by nr_online_cpus * threshold. To avoid the zone
3361                  * watermarks being breached while under pressure, we reduce the
3362                  * per-cpu vmstat threshold while kswapd is awake and restore
3363                  * them before going back to sleep.
3364                  */
3365                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_normal_threshold);
3366
3367                 if (!kthread_should_stop())
3368                         schedule();
3369
3370                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_pressure_threshold);
3371         } else {
3372                 if (remaining)
3373                         count_vm_event(KSWAPD_LOW_WMARK_HIT_QUICKLY);
3374                 else
3375                         count_vm_event(KSWAPD_HIGH_WMARK_HIT_QUICKLY);
3376         }
3377         finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3378 }
3379
3380 /*
3381  * The background pageout daemon, started as a kernel thread
3382  * from the init process.
3383  *
3384  * This basically trickles out pages so that we have _some_
3385  * free memory available even if there is no other activity
3386  * that frees anything up. This is needed for things like routing
3387  * etc, where we otherwise might have all activity going on in
3388  * asynchronous contexts that cannot page things out.
3389  *
3390  * If there are applications that are active memory-allocators
3391  * (most normal use), this basically shouldn't matter.
3392  */
3393 static int kswapd(void *p)
3394 {
3395         unsigned int alloc_order, reclaim_order, classzone_idx;
3396         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t*)p;
3397         struct task_struct *tsk = current;
3398
3399         struct reclaim_state reclaim_state = {
3400                 .reclaimed_slab = 0,
3401         };
3402         const struct cpumask *cpumask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3403
3404         lockdep_set_current_reclaim_state(GFP_KERNEL);
3405
3406         if (!cpumask_empty(cpumask))
3407                 set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask);
3408         current->reclaim_state = &reclaim_state;
3409
3410         /*
3411          * Tell the memory management that we're a "memory allocator",
3412          * and that if we need more memory we should get access to it
3413          * regardless (see "__alloc_pages()"). "kswapd" should
3414          * never get caught in the normal page freeing logic.
3415          *
3416          * (Kswapd normally doesn't need memory anyway, but sometimes
3417          * you need a small amount of memory in order to be able to
3418          * page out something else, and this flag essentially protects
3419          * us from recursively trying to free more memory as we're
3420          * trying to free the first piece of memory in the first place).
3421          */
3422         tsk->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD;
3423         set_freezable();
3424
3425         pgdat->kswapd_order = alloc_order = reclaim_order = 0;
3426         pgdat->kswapd_classzone_idx = classzone_idx = 0;
3427         for ( ; ; ) {
3428                 bool ret;
3429
3430 kswapd_try_sleep:
3431                 kswapd_try_to_sleep(pgdat, alloc_order, reclaim_order,
3432                                         classzone_idx);
3433
3434                 /* Read the new order and classzone_idx */
3435                 alloc_order = reclaim_order = pgdat->kswapd_order;
3436                 classzone_idx = pgdat->kswapd_classzone_idx;
3437                 pgdat->kswapd_order = 0;
3438                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
3439
3440                 ret = try_to_freeze();
3441                 if (kthread_should_stop())
3442                         break;
3443
3444                 /*
3445                  * We can speed up thawing tasks if we don't call balance_pgdat
3446                  * after returning from the refrigerator
3447                  */
3448                 if (ret)
3449                         continue;
3450
3451                 /*
3452                  * Reclaim begins at the requested order but if a high-order
3453                  * reclaim fails then kswapd falls back to reclaiming for
3454                  * order-0. If that happens, kswapd will consider sleeping
3455                  * for the order it finished reclaiming at (reclaim_order)
3456                  * but kcompactd is woken to compact for the original
3457                  * request (alloc_order).
3458                  */
3459                 trace_mm_vmscan_kswapd_wake(pgdat->node_id, classzone_idx,
3460                                                 alloc_order);
3461                 reclaim_order = balance_pgdat(pgdat, alloc_order, classzone_idx);
3462                 if (reclaim_order < alloc_order)
3463                         goto kswapd_try_sleep;
3464
3465                 alloc_order = reclaim_order = pgdat->kswapd_order;
3466                 classzone_idx = pgdat->kswapd_classzone_idx;
3467         }
3468
3469         tsk->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD);
3470         current->reclaim_state = NULL;
3471         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3472
3473         return 0;
3474 }
3475
3476 /*
3477  * A zone is low on free memory, so wake its kswapd task to service it.
3478  */
3479 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx)
3480 {
3481         pg_data_t *pgdat;
3482         int z;
3483
3484         if (!populated_zone(zone))
3485                 return;
3486
3487         if (!cpuset_zone_allowed(zone, GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
3488                 return;
3489         pgdat = zone->zone_pgdat;
3490         pgdat->kswapd_classzone_idx = max(pgdat->kswapd_classzone_idx, classzone_idx);
3491         pgdat->kswapd_order = max(pgdat->kswapd_order, order);
3492         if (!waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait))
3493                 return;
3494
3495         /* Only wake kswapd if all zones are unbalanced */
3496         for (z = 0; z <= classzone_idx; z++) {
3497                 zone = pgdat->node_zones + z;
3498                 if (!populated_zone(zone))
3499                         continue;
3500
3501                 if (zone_balanced(zone, order, classzone_idx))
3502                         return;
3503         }
3504
3505         trace_mm_vmscan_wakeup_kswapd(pgdat->node_id, zone_idx(zone), order);
3506         wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
3507 }
3508
3509 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
3510 /*
3511  * Try to free `nr_to_reclaim' of memory, system-wide, and return the number of
3512  * freed pages.
3513  *
3514  * Rather than trying to age LRUs the aim is to preserve the overall
3515  * LRU order by reclaiming preferentially
3516  * inactive > active > active referenced > active mapped
3517  */
3518 unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_to_reclaim)
3519 {
3520         struct reclaim_state reclaim_state;
3521         struct scan_control sc = {
3522                 .nr_to_reclaim = nr_to_reclaim,
3523                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE,
3524                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3525                 .priority = DEF_PRIORITY,
3526                 .may_writepage = 1,
3527                 .may_unmap = 1,
3528                 .may_swap = 1,
3529                 .hibernation_mode = 1,
3530         };
3531         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), sc.gfp_mask);
3532         struct task_struct *p = current;
3533         unsigned long nr_reclaimed;
3534
3535         p->flags |= PF_MEMALLOC;
3536         lockdep_set_current_reclaim_state(sc.gfp_mask);
3537         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3538         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3539
3540         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3541
3542         p->reclaim_state = NULL;
3543         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3544         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
3545
3546         return nr_reclaimed;
3547 }
3548 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
3549
3550 /* It's optimal to keep kswapds on the same CPUs as their memory, but
3551    not required for correctness.  So if the last cpu in a node goes
3552    away, we get changed to run anywhere: as the first one comes back,
3553    restore their cpu bindings. */
3554 static int cpu_callback(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
3555                         void *hcpu)
3556 {
3557         int nid;
3558
3559         if (action == CPU_ONLINE || action == CPU_ONLINE_FROZEN) {
3560                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3561                         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3562                         const struct cpumask *mask;
3563
3564                         mask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3565
3566                         if (cpumask_any_and(cpu_online_mask, mask) < nr_cpu_ids)
3567                                 /* One of our CPUs online: restore mask */
3568                                 set_cpus_allowed_ptr(pgdat->kswapd, mask);
3569                 }
3570         }
3571         return NOTIFY_OK;
3572 }
3573
3574 /*
3575  * This kswapd start function will be called by init and node-hot-add.
3576  * On node-hot-add, kswapd will moved to proper cpus if cpus are hot-added.
3577  */
3578 int kswapd_run(int nid)
3579 {
3580         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3581         int ret = 0;
3582
3583         if (pgdat->kswapd)
3584                 return 0;
3585
3586         pgdat->kswapd = kthread_run(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid);
3587         if (IS_ERR(pgdat->kswapd)) {
3588                 /* failure at boot is fatal */
3589                 BUG_ON(system_state == SYSTEM_BOOTING);
3590                 pr_err("Failed to start kswapd on node %d\n", nid);
3591                 ret = PTR_ERR(pgdat->kswapd);
3592                 pgdat->kswapd = NULL;
3593         }
3594         return ret;
3595 }
3596
3597 /*
3598  * Called by memory hotplug when all memory in a node is offlined.  Caller must
3599  * hold mem_hotplug_begin/end().
3600  */
3601 void kswapd_stop(int nid)
3602 {
3603         struct task_struct *kswapd = NODE_DATA(nid)->kswapd;
3604
3605         if (kswapd) {
3606                 kthread_stop(kswapd);
3607                 NODE_DATA(nid)->kswapd = NULL;
3608         }
3609 }
3610
3611 static int __init kswapd_init(void)
3612 {
3613         int nid;
3614
3615         swap_setup();
3616         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3617                 kswapd_run(nid);
3618         hotcpu_notifier(cpu_callback, 0);
3619         return 0;
3620 }
3621
3622 module_init(kswapd_init)
3623
3624 #ifdef CONFIG_NUMA
3625 /*
3626  * Node reclaim mode
3627  *
3628  * If non-zero call node_reclaim when the number of free pages falls below
3629  * the watermarks.
3630  */
3631 int node_reclaim_mode __read_mostly;
3632
3633 #define RECLAIM_OFF 0
3634 #define RECLAIM_ZONE (1<<0)     /* Run shrink_inactive_list on the zone */
3635 #define RECLAIM_WRITE (1<<1)    /* Writeout pages during reclaim */
3636 #define RECLAIM_UNMAP (1<<2)    /* Unmap pages during reclaim */
3637
3638 /*
3639  * Priority for NODE_RECLAIM. This determines the fraction of pages
3640  * of a node considered for each zone_reclaim. 4 scans 1/16th of
3641  * a zone.
3642  */
3643 #define NODE_RECLAIM_PRIORITY 4
3644
3645 /*
3646  * Percentage of pages in a zone that must be unmapped for node_reclaim to
3647  * occur.
3648  */
3649 int sysctl_min_unmapped_ratio = 1;
3650
3651 /*
3652  * If the number of slab pages in a zone grows beyond this percentage then
3653  * slab reclaim needs to occur.
3654  */
3655 int sysctl_min_slab_ratio = 5;
3656
3657 static inline unsigned long node_unmapped_file_pages(struct pglist_data *pgdat)
3658 {
3659         unsigned long file_mapped = node_page_state(pgdat, NR_FILE_MAPPED);
3660         unsigned long file_lru = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE) +
3661                 node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE);
3662
3663         /*
3664          * It's possible for there to be more file mapped pages than
3665          * accounted for by the pages on the file LRU lists because
3666          * tmpfs pages accounted for as ANON can also be FILE_MAPPED
3667          */
3668         return (file_lru > file_mapped) ? (file_lru - file_mapped) : 0;
3669 }
3670
3671 /* Work out how many page cache pages we can reclaim in this reclaim_mode */
3672 static unsigned long node_pagecache_reclaimable(struct pglist_data *pgdat)
3673 {
3674         unsigned long nr_pagecache_reclaimable;
3675         unsigned long delta = 0;
3676
3677         /*
3678          * If RECLAIM_UNMAP is set, then all file pages are considered
3679          * potentially reclaimable. Otherwise, we have to worry about
3680          * pages like swapcache and node_unmapped_file_pages() provides
3681          * a better estimate
3682          */
3683         if (node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP)
3684                 nr_pagecache_reclaimable = node_page_state(pgdat, NR_FILE_PAGES);
3685         else
3686                 nr_pagecache_reclaimable = node_unmapped_file_pages(pgdat);
3687
3688         /* If we can't clean pages, remove dirty pages from consideration */
3689         if (!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE))
3690                 delta += node_page_state(pgdat, NR_FILE_DIRTY);
3691
3692         /* Watch for any possible underflows due to delta */
3693         if (unlikely(delta > nr_pagecache_reclaimable))
3694                 delta = nr_pagecache_reclaimable;
3695
3696         return nr_pagecache_reclaimable - delta;
3697 }
3698
3699 /*
3700  * Try to free up some pages from this node through reclaim.
3701  */
3702 static int __node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3703 {
3704         /* Minimum pages needed in order to stay on node */
3705         const unsigned long nr_pages = 1 << order;
3706         struct task_struct *p = current;
3707         struct reclaim_state reclaim_state;
3708         int classzone_idx = gfp_zone(gfp_mask);
3709         struct scan_control sc = {
3710                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3711                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
3712                 .order = order,
3713                 .priority = NODE_RECLAIM_PRIORITY,
3714                 .may_writepage = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE),
3715                 .may_unmap = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP),
3716                 .may_swap = 1,
3717                 .reclaim_idx = classzone_idx,
3718         };
3719
3720         cond_resched();
3721         /*
3722          * We need to be able to allocate from the reserves for RECLAIM_UNMAP
3723          * and we also need to be able to write out pages for RECLAIM_WRITE
3724          * and RECLAIM_UNMAP.
3725          */
3726         p->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE;
3727         lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
3728         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3729         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3730
3731         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) > pgdat->min_unmapped_pages) {
3732                 /*
3733                  * Free memory by calling shrink zone with increasing
3734                  * priorities until we have enough memory freed.
3735                  */
3736                 do {
3737                         shrink_node(pgdat, &sc);
3738                 } while (sc.nr_reclaimed < nr_pages && --sc.priority >= 0);
3739         }
3740
3741         p->reclaim_state = NULL;
3742         current->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE);
3743         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3744         return sc.nr_reclaimed >= nr_pages;
3745 }
3746
3747 int node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3748 {
3749         int ret;
3750
3751         /*
3752          * Node reclaim reclaims unmapped file backed pages and
3753          * slab pages if we are over the defined limits.
3754          *
3755          * A small portion of unmapped file backed pages is needed for
3756          * file I/O otherwise pages read by file I/O will be immediately
3757          * thrown out if the node is overallocated. So we do not reclaim
3758          * if less than a specified percentage of the node is used by
3759          * unmapped file backed pages.
3760          */
3761         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) <= pgdat->min_unmapped_pages &&
3762             sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_SLAB_RECLAIMABLE) <= pgdat->min_slab_pages)
3763                 return NODE_RECLAIM_FULL;
3764
3765         if (!pgdat_reclaimable(pgdat))
3766                 return NODE_RECLAIM_FULL;
3767
3768         /*
3769          * Do not scan if the allocation should not be delayed.
3770          */
3771         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || (current->flags & PF_MEMALLOC))
3772                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3773
3774         /*
3775          * Only run node reclaim on the local node or on nodes that do not
3776          * have associated processors. This will favor the local processor
3777          * over remote processors and spread off node memory allocations
3778          * as wide as possible.
3779          */
3780         if (node_state(pgdat->node_id, N_CPU) && pgdat->node_id != numa_node_id())
3781                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3782
3783         if (test_and_set_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags))
3784                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3785
3786         ret = __node_reclaim(pgdat, gfp_mask, order);
3787         clear_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags);
3788
3789         if (!ret)
3790                 count_vm_event(PGSCAN_ZONE_RECLAIM_FAILED);
3791
3792         return ret;
3793 }
3794 #endif
3795
3796 /*
3797  * page_evictable - test whether a page is evictable
3798  * @page: the page to test
3799  *
3800  * Test whether page is evictable--i.e., should be placed on active/inactive
3801  * lists vs unevictable list.
3802  *
3803  * Reasons page might not be evictable:
3804  * (1) page's mapping marked unevictable
3805  * (2) page is part of an mlocked VMA
3806  *
3807  */
3808 int page_evictable(struct page *page)
3809 {
3810         return !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
3811 }
3812
3813 #ifdef CONFIG_SHMEM
3814 /**
3815  * check_move_unevictable_pages - check pages for evictability and move to appropriate zone lru list
3816  * @pages:      array of pages to check
3817  * @nr_pages:   number of pages to check
3818  *
3819  * Checks pages for evictability and moves them to the appropriate lru list.
3820  *
3821  * This function is only used for SysV IPC SHM_UNLOCK.
3822  */
3823 void check_move_unevictable_pages(struct page **pages, int nr_pages)
3824 {
3825         struct lruvec *lruvec;
3826         struct pglist_data *pgdat = NULL;
3827         int pgscanned = 0;
3828         int pgrescued = 0;
3829         int i;
3830
3831         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
3832                 struct page *page = pages[i];
3833                 struct pglist_data *pagepgdat = page_pgdat(page);
3834
3835                 pgscanned++;
3836                 if (pagepgdat != pgdat) {
3837                         if (pgdat)
3838                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
3839                         pgdat = pagepgdat;
3840                         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
3841                 }
3842                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
3843
3844                 if (!PageLRU(page) || !PageUnevictable(page))
3845                         continue;
3846
3847                 if (page_evictable(page)) {
3848                         enum lru_list lru = page_lru_base_type(page);
3849
3850                         VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
3851                         ClearPageUnevictable(page);
3852                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, LRU_UNEVICTABLE);
3853                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
3854                         pgrescued++;
3855                 }
3856         }
3857
3858         if (pgdat) {
3859                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
3860                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSCANNED, pgscanned);
3861                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
3862         }
3863 }
3864 #endif /* CONFIG_SHMEM */