mm/swap.c: remove duplicated include
[muen/linux.git] / mm / swap.c
1 /*
2  *  linux/mm/swap.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
5  */
6
7 /*
8  * This file contains the default values for the operation of the
9  * Linux VM subsystem. Fine-tuning documentation can be found in
10  * Documentation/sysctl/vm.txt.
11  * Started 18.12.91
12  * Swap aging added 23.2.95, Stephen Tweedie.
13  * Buffermem limits added 12.3.98, Rik van Riel.
14  */
15
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/kernel_stat.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/mman.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/mm_inline.h>
26 #include <linux/percpu_counter.h>
27 #include <linux/memremap.h>
28 #include <linux/percpu.h>
29 #include <linux/cpu.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/memcontrol.h>
33 #include <linux/gfp.h>
34 #include <linux/uio.h>
35 #include <linux/hugetlb.h>
36 #include <linux/page_idle.h>
37
38 #include "internal.h"
39
40 #define CREATE_TRACE_POINTS
41 #include <trace/events/pagemap.h>
42
43 /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
44 int page_cluster;
45
46 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_pvec);
47 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_rotate_pvecs);
48 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_deactivate_file_pvecs);
49 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_lazyfree_pvecs);
50 #ifdef CONFIG_SMP
51 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, activate_page_pvecs);
52 #endif
53
54 /*
55  * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
56  * freed via pagevecs.  But it gets used by networking.
57  */
58 static void __page_cache_release(struct page *page)
59 {
60         if (PageLRU(page)) {
61                 struct zone *zone = page_zone(page);
62                 struct lruvec *lruvec;
63                 unsigned long flags;
64
65                 spin_lock_irqsave(zone_lru_lock(zone), flags);
66                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
67                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
68                 __ClearPageLRU(page);
69                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
70                 spin_unlock_irqrestore(zone_lru_lock(zone), flags);
71         }
72         __ClearPageWaiters(page);
73         mem_cgroup_uncharge(page);
74 }
75
76 static void __put_single_page(struct page *page)
77 {
78         __page_cache_release(page);
79         free_unref_page(page);
80 }
81
82 static void __put_compound_page(struct page *page)
83 {
84         compound_page_dtor *dtor;
85
86         /*
87          * __page_cache_release() is supposed to be called for thp, not for
88          * hugetlb. This is because hugetlb page does never have PageLRU set
89          * (it's never listed to any LRU lists) and no memcg routines should
90          * be called for hugetlb (it has a separate hugetlb_cgroup.)
91          */
92         if (!PageHuge(page))
93                 __page_cache_release(page);
94         dtor = get_compound_page_dtor(page);
95         (*dtor)(page);
96 }
97
98 void __put_page(struct page *page)
99 {
100         if (is_zone_device_page(page)) {
101                 put_dev_pagemap(page->pgmap);
102
103                 /*
104                  * The page belongs to the device that created pgmap. Do
105                  * not return it to page allocator.
106                  */
107                 return;
108         }
109
110         if (unlikely(PageCompound(page)))
111                 __put_compound_page(page);
112         else
113                 __put_single_page(page);
114 }
115 EXPORT_SYMBOL(__put_page);
116
117 /**
118  * put_pages_list() - release a list of pages
119  * @pages: list of pages threaded on page->lru
120  *
121  * Release a list of pages which are strung together on page.lru.  Currently
122  * used by read_cache_pages() and related error recovery code.
123  */
124 void put_pages_list(struct list_head *pages)
125 {
126         while (!list_empty(pages)) {
127                 struct page *victim;
128
129                 victim = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
130                 list_del(&victim->lru);
131                 put_page(victim);
132         }
133 }
134 EXPORT_SYMBOL(put_pages_list);
135
136 /*
137  * get_kernel_pages() - pin kernel pages in memory
138  * @kiov:       An array of struct kvec structures
139  * @nr_segs:    number of segments to pin
140  * @write:      pinning for read/write, currently ignored
141  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
142  *              Should be at least nr_segs long.
143  *
144  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
145  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
146  * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
147  * with a put_page() call when it is finished with.
148  */
149 int get_kernel_pages(const struct kvec *kiov, int nr_segs, int write,
150                 struct page **pages)
151 {
152         int seg;
153
154         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
155                 if (WARN_ON(kiov[seg].iov_len != PAGE_SIZE))
156                         return seg;
157
158                 pages[seg] = kmap_to_page(kiov[seg].iov_base);
159                 get_page(pages[seg]);
160         }
161
162         return seg;
163 }
164 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_pages);
165
166 /*
167  * get_kernel_page() - pin a kernel page in memory
168  * @start:      starting kernel address
169  * @write:      pinning for read/write, currently ignored
170  * @pages:      array that receives pointer to the page pinned.
171  *              Must be at least nr_segs long.
172  *
173  * Returns 1 if page is pinned. If the page was not pinned, returns
174  * -errno. The page returned must be released with a put_page() call
175  * when it is finished with.
176  */
177 int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages)
178 {
179         const struct kvec kiov = {
180                 .iov_base = (void *)start,
181                 .iov_len = PAGE_SIZE
182         };
183
184         return get_kernel_pages(&kiov, 1, write, pages);
185 }
186 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_page);
187
188 static void pagevec_lru_move_fn(struct pagevec *pvec,
189         void (*move_fn)(struct page *page, struct lruvec *lruvec, void *arg),
190         void *arg)
191 {
192         int i;
193         struct pglist_data *pgdat = NULL;
194         struct lruvec *lruvec;
195         unsigned long flags = 0;
196
197         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
198                 struct page *page = pvec->pages[i];
199                 struct pglist_data *pagepgdat = page_pgdat(page);
200
201                 if (pagepgdat != pgdat) {
202                         if (pgdat)
203                                 spin_unlock_irqrestore(&pgdat->lru_lock, flags);
204                         pgdat = pagepgdat;
205                         spin_lock_irqsave(&pgdat->lru_lock, flags);
206                 }
207
208                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
209                 (*move_fn)(page, lruvec, arg);
210         }
211         if (pgdat)
212                 spin_unlock_irqrestore(&pgdat->lru_lock, flags);
213         release_pages(pvec->pages, pvec->nr);
214         pagevec_reinit(pvec);
215 }
216
217 static void pagevec_move_tail_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
218                                  void *arg)
219 {
220         int *pgmoved = arg;
221
222         if (PageLRU(page) && !PageUnevictable(page)) {
223                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
224                 ClearPageActive(page);
225                 add_page_to_lru_list_tail(page, lruvec, page_lru(page));
226                 (*pgmoved)++;
227         }
228 }
229
230 /*
231  * pagevec_move_tail() must be called with IRQ disabled.
232  * Otherwise this may cause nasty races.
233  */
234 static void pagevec_move_tail(struct pagevec *pvec)
235 {
236         int pgmoved = 0;
237
238         pagevec_lru_move_fn(pvec, pagevec_move_tail_fn, &pgmoved);
239         __count_vm_events(PGROTATED, pgmoved);
240 }
241
242 /*
243  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
244  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
245  * inactive list.
246  */
247 void rotate_reclaimable_page(struct page *page)
248 {
249         if (!PageLocked(page) && !PageDirty(page) &&
250             !PageUnevictable(page) && PageLRU(page)) {
251                 struct pagevec *pvec;
252                 unsigned long flags;
253
254                 get_page(page);
255                 local_irq_save(flags);
256                 pvec = this_cpu_ptr(&lru_rotate_pvecs);
257                 if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
258                         pagevec_move_tail(pvec);
259                 local_irq_restore(flags);
260         }
261 }
262
263 static void update_page_reclaim_stat(struct lruvec *lruvec,
264                                      int file, int rotated)
265 {
266         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
267
268         reclaim_stat->recent_scanned[file]++;
269         if (rotated)
270                 reclaim_stat->recent_rotated[file]++;
271 }
272
273 static void __activate_page(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
274                             void *arg)
275 {
276         if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
277                 int file = page_is_file_cache(page);
278                 int lru = page_lru_base_type(page);
279
280                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
281                 SetPageActive(page);
282                 lru += LRU_ACTIVE;
283                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
284                 trace_mm_lru_activate(page);
285
286                 __count_vm_event(PGACTIVATE);
287                 update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 1);
288         }
289 }
290
291 #ifdef CONFIG_SMP
292 static void activate_page_drain(int cpu)
293 {
294         struct pagevec *pvec = &per_cpu(activate_page_pvecs, cpu);
295
296         if (pagevec_count(pvec))
297                 pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
298 }
299
300 static bool need_activate_page_drain(int cpu)
301 {
302         return pagevec_count(&per_cpu(activate_page_pvecs, cpu)) != 0;
303 }
304
305 void activate_page(struct page *page)
306 {
307         page = compound_head(page);
308         if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
309                 struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(activate_page_pvecs);
310
311                 get_page(page);
312                 if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
313                         pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
314                 put_cpu_var(activate_page_pvecs);
315         }
316 }
317
318 #else
319 static inline void activate_page_drain(int cpu)
320 {
321 }
322
323 static bool need_activate_page_drain(int cpu)
324 {
325         return false;
326 }
327
328 void activate_page(struct page *page)
329 {
330         struct zone *zone = page_zone(page);
331
332         page = compound_head(page);
333         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
334         __activate_page(page, mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat), NULL);
335         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
336 }
337 #endif
338
339 static void __lru_cache_activate_page(struct page *page)
340 {
341         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
342         int i;
343
344         /*
345          * Search backwards on the optimistic assumption that the page being
346          * activated has just been added to this pagevec. Note that only
347          * the local pagevec is examined as a !PageLRU page could be in the
348          * process of being released, reclaimed, migrated or on a remote
349          * pagevec that is currently being drained. Furthermore, marking
350          * a remote pagevec's page PageActive potentially hits a race where
351          * a page is marked PageActive just after it is added to the inactive
352          * list causing accounting errors and BUG_ON checks to trigger.
353          */
354         for (i = pagevec_count(pvec) - 1; i >= 0; i--) {
355                 struct page *pagevec_page = pvec->pages[i];
356
357                 if (pagevec_page == page) {
358                         SetPageActive(page);
359                         break;
360                 }
361         }
362
363         put_cpu_var(lru_add_pvec);
364 }
365
366 /*
367  * Mark a page as having seen activity.
368  *
369  * inactive,unreferenced        ->      inactive,referenced
370  * inactive,referenced          ->      active,unreferenced
371  * active,unreferenced          ->      active,referenced
372  *
373  * When a newly allocated page is not yet visible, so safe for non-atomic ops,
374  * __SetPageReferenced(page) may be substituted for mark_page_accessed(page).
375  */
376 void mark_page_accessed(struct page *page)
377 {
378         page = compound_head(page);
379         if (!PageActive(page) && !PageUnevictable(page) &&
380                         PageReferenced(page)) {
381
382                 /*
383                  * If the page is on the LRU, queue it for activation via
384                  * activate_page_pvecs. Otherwise, assume the page is on a
385                  * pagevec, mark it active and it'll be moved to the active
386                  * LRU on the next drain.
387                  */
388                 if (PageLRU(page))
389                         activate_page(page);
390                 else
391                         __lru_cache_activate_page(page);
392                 ClearPageReferenced(page);
393                 if (page_is_file_cache(page))
394                         workingset_activation(page);
395         } else if (!PageReferenced(page)) {
396                 SetPageReferenced(page);
397         }
398         if (page_is_idle(page))
399                 clear_page_idle(page);
400 }
401 EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
402
403 static void __lru_cache_add(struct page *page)
404 {
405         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
406
407         get_page(page);
408         if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
409                 __pagevec_lru_add(pvec);
410         put_cpu_var(lru_add_pvec);
411 }
412
413 /**
414  * lru_cache_add_anon - add a page to the page lists
415  * @page: the page to add
416  */
417 void lru_cache_add_anon(struct page *page)
418 {
419         if (PageActive(page))
420                 ClearPageActive(page);
421         __lru_cache_add(page);
422 }
423
424 void lru_cache_add_file(struct page *page)
425 {
426         if (PageActive(page))
427                 ClearPageActive(page);
428         __lru_cache_add(page);
429 }
430 EXPORT_SYMBOL(lru_cache_add_file);
431
432 /**
433  * lru_cache_add - add a page to a page list
434  * @page: the page to be added to the LRU.
435  *
436  * Queue the page for addition to the LRU via pagevec. The decision on whether
437  * to add the page to the [in]active [file|anon] list is deferred until the
438  * pagevec is drained. This gives a chance for the caller of lru_cache_add()
439  * have the page added to the active list using mark_page_accessed().
440  */
441 void lru_cache_add(struct page *page)
442 {
443         VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page) && PageUnevictable(page), page);
444         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
445         __lru_cache_add(page);
446 }
447
448 /**
449  * lru_cache_add_active_or_unevictable
450  * @page:  the page to be added to LRU
451  * @vma:   vma in which page is mapped for determining reclaimability
452  *
453  * Place @page on the active or unevictable LRU list, depending on its
454  * evictability.  Note that if the page is not evictable, it goes
455  * directly back onto it's zone's unevictable list, it does NOT use a
456  * per cpu pagevec.
457  */
458 void lru_cache_add_active_or_unevictable(struct page *page,
459                                          struct vm_area_struct *vma)
460 {
461         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
462
463         if (likely((vma->vm_flags & (VM_LOCKED | VM_SPECIAL)) != VM_LOCKED))
464                 SetPageActive(page);
465         else if (!TestSetPageMlocked(page)) {
466                 /*
467                  * We use the irq-unsafe __mod_zone_page_stat because this
468                  * counter is not modified from interrupt context, and the pte
469                  * lock is held(spinlock), which implies preemption disabled.
470                  */
471                 __mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
472                                     hpage_nr_pages(page));
473                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMLOCKED);
474         }
475         lru_cache_add(page);
476 }
477
478 /*
479  * If the page can not be invalidated, it is moved to the
480  * inactive list to speed up its reclaim.  It is moved to the
481  * head of the list, rather than the tail, to give the flusher
482  * threads some time to write it out, as this is much more
483  * effective than the single-page writeout from reclaim.
484  *
485  * If the page isn't page_mapped and dirty/writeback, the page
486  * could reclaim asap using PG_reclaim.
487  *
488  * 1. active, mapped page -> none
489  * 2. active, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
490  * 3. inactive, mapped page -> none
491  * 4. inactive, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
492  * 5. inactive, clean -> inactive, tail
493  * 6. Others -> none
494  *
495  * In 4, why it moves inactive's head, the VM expects the page would
496  * be write it out by flusher threads as this is much more effective
497  * than the single-page writeout from reclaim.
498  */
499 static void lru_deactivate_file_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
500                               void *arg)
501 {
502         int lru, file;
503         bool active;
504
505         if (!PageLRU(page))
506                 return;
507
508         if (PageUnevictable(page))
509                 return;
510
511         /* Some processes are using the page */
512         if (page_mapped(page))
513                 return;
514
515         active = PageActive(page);
516         file = page_is_file_cache(page);
517         lru = page_lru_base_type(page);
518
519         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru + active);
520         ClearPageActive(page);
521         ClearPageReferenced(page);
522         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
523
524         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page)) {
525                 /*
526                  * PG_reclaim could be raced with end_page_writeback
527                  * It can make readahead confusing.  But race window
528                  * is _really_ small and  it's non-critical problem.
529                  */
530                 SetPageReclaim(page);
531         } else {
532                 /*
533                  * The page's writeback ends up during pagevec
534                  * We moves tha page into tail of inactive.
535                  */
536                 list_move_tail(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
537                 __count_vm_event(PGROTATED);
538         }
539
540         if (active)
541                 __count_vm_event(PGDEACTIVATE);
542         update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 0);
543 }
544
545
546 static void lru_lazyfree_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
547                             void *arg)
548 {
549         if (PageLRU(page) && PageAnon(page) && PageSwapBacked(page) &&
550             !PageSwapCache(page) && !PageUnevictable(page)) {
551                 bool active = PageActive(page);
552
553                 del_page_from_lru_list(page, lruvec,
554                                        LRU_INACTIVE_ANON + active);
555                 ClearPageActive(page);
556                 ClearPageReferenced(page);
557                 /*
558                  * lazyfree pages are clean anonymous pages. They have
559                  * SwapBacked flag cleared to distinguish normal anonymous
560                  * pages
561                  */
562                 ClearPageSwapBacked(page);
563                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
564
565                 __count_vm_events(PGLAZYFREE, hpage_nr_pages(page));
566                 count_memcg_page_event(page, PGLAZYFREE);
567                 update_page_reclaim_stat(lruvec, 1, 0);
568         }
569 }
570
571 /*
572  * Drain pages out of the cpu's pagevecs.
573  * Either "cpu" is the current CPU, and preemption has already been
574  * disabled; or "cpu" is being hot-unplugged, and is already dead.
575  */
576 void lru_add_drain_cpu(int cpu)
577 {
578         struct pagevec *pvec = &per_cpu(lru_add_pvec, cpu);
579
580         if (pagevec_count(pvec))
581                 __pagevec_lru_add(pvec);
582
583         pvec = &per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu);
584         if (pagevec_count(pvec)) {
585                 unsigned long flags;
586
587                 /* No harm done if a racing interrupt already did this */
588                 local_irq_save(flags);
589                 pagevec_move_tail(pvec);
590                 local_irq_restore(flags);
591         }
592
593         pvec = &per_cpu(lru_deactivate_file_pvecs, cpu);
594         if (pagevec_count(pvec))
595                 pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_file_fn, NULL);
596
597         pvec = &per_cpu(lru_lazyfree_pvecs, cpu);
598         if (pagevec_count(pvec))
599                 pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_lazyfree_fn, NULL);
600
601         activate_page_drain(cpu);
602 }
603
604 /**
605  * deactivate_file_page - forcefully deactivate a file page
606  * @page: page to deactivate
607  *
608  * This function hints the VM that @page is a good reclaim candidate,
609  * for example if its invalidation fails due to the page being dirty
610  * or under writeback.
611  */
612 void deactivate_file_page(struct page *page)
613 {
614         /*
615          * In a workload with many unevictable page such as mprotect,
616          * unevictable page deactivation for accelerating reclaim is pointless.
617          */
618         if (PageUnevictable(page))
619                 return;
620
621         if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
622                 struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_deactivate_file_pvecs);
623
624                 if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
625                         pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_file_fn, NULL);
626                 put_cpu_var(lru_deactivate_file_pvecs);
627         }
628 }
629
630 /**
631  * mark_page_lazyfree - make an anon page lazyfree
632  * @page: page to deactivate
633  *
634  * mark_page_lazyfree() moves @page to the inactive file list.
635  * This is done to accelerate the reclaim of @page.
636  */
637 void mark_page_lazyfree(struct page *page)
638 {
639         if (PageLRU(page) && PageAnon(page) && PageSwapBacked(page) &&
640             !PageSwapCache(page) && !PageUnevictable(page)) {
641                 struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_lazyfree_pvecs);
642
643                 get_page(page);
644                 if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
645                         pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_lazyfree_fn, NULL);
646                 put_cpu_var(lru_lazyfree_pvecs);
647         }
648 }
649
650 void lru_add_drain(void)
651 {
652         lru_add_drain_cpu(get_cpu());
653         put_cpu();
654 }
655
656 static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
657 {
658         lru_add_drain();
659 }
660
661 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, lru_add_drain_work);
662
663 /*
664  * Doesn't need any cpu hotplug locking because we do rely on per-cpu
665  * kworkers being shut down before our page_alloc_cpu_dead callback is
666  * executed on the offlined cpu.
667  * Calling this function with cpu hotplug locks held can actually lead
668  * to obscure indirect dependencies via WQ context.
669  */
670 void lru_add_drain_all(void)
671 {
672         static DEFINE_MUTEX(lock);
673         static struct cpumask has_work;
674         int cpu;
675
676         /*
677          * Make sure nobody triggers this path before mm_percpu_wq is fully
678          * initialized.
679          */
680         if (WARN_ON(!mm_percpu_wq))
681                 return;
682
683         mutex_lock(&lock);
684         cpumask_clear(&has_work);
685
686         for_each_online_cpu(cpu) {
687                 struct work_struct *work = &per_cpu(lru_add_drain_work, cpu);
688
689                 if (pagevec_count(&per_cpu(lru_add_pvec, cpu)) ||
690                     pagevec_count(&per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu)) ||
691                     pagevec_count(&per_cpu(lru_deactivate_file_pvecs, cpu)) ||
692                     pagevec_count(&per_cpu(lru_lazyfree_pvecs, cpu)) ||
693                     need_activate_page_drain(cpu)) {
694                         INIT_WORK(work, lru_add_drain_per_cpu);
695                         queue_work_on(cpu, mm_percpu_wq, work);
696                         cpumask_set_cpu(cpu, &has_work);
697                 }
698         }
699
700         for_each_cpu(cpu, &has_work)
701                 flush_work(&per_cpu(lru_add_drain_work, cpu));
702
703         mutex_unlock(&lock);
704 }
705
706 /**
707  * release_pages - batched put_page()
708  * @pages: array of pages to release
709  * @nr: number of pages
710  *
711  * Decrement the reference count on all the pages in @pages.  If it
712  * fell to zero, remove the page from the LRU and free it.
713  */
714 void release_pages(struct page **pages, int nr)
715 {
716         int i;
717         LIST_HEAD(pages_to_free);
718         struct pglist_data *locked_pgdat = NULL;
719         struct lruvec *lruvec;
720         unsigned long uninitialized_var(flags);
721         unsigned int uninitialized_var(lock_batch);
722
723         for (i = 0; i < nr; i++) {
724                 struct page *page = pages[i];
725
726                 /*
727                  * Make sure the IRQ-safe lock-holding time does not get
728                  * excessive with a continuous string of pages from the
729                  * same pgdat. The lock is held only if pgdat != NULL.
730                  */
731                 if (locked_pgdat && ++lock_batch == SWAP_CLUSTER_MAX) {
732                         spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
733                         locked_pgdat = NULL;
734                 }
735
736                 if (is_huge_zero_page(page))
737                         continue;
738
739                 /* Device public page can not be huge page */
740                 if (is_device_public_page(page)) {
741                         if (locked_pgdat) {
742                                 spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock,
743                                                        flags);
744                                 locked_pgdat = NULL;
745                         }
746                         put_devmap_managed_page(page);
747                         continue;
748                 }
749
750                 page = compound_head(page);
751                 if (!put_page_testzero(page))
752                         continue;
753
754                 if (PageCompound(page)) {
755                         if (locked_pgdat) {
756                                 spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
757                                 locked_pgdat = NULL;
758                         }
759                         __put_compound_page(page);
760                         continue;
761                 }
762
763                 if (PageLRU(page)) {
764                         struct pglist_data *pgdat = page_pgdat(page);
765
766                         if (pgdat != locked_pgdat) {
767                                 if (locked_pgdat)
768                                         spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock,
769                                                                         flags);
770                                 lock_batch = 0;
771                                 locked_pgdat = pgdat;
772                                 spin_lock_irqsave(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
773                         }
774
775                         lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, locked_pgdat);
776                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
777                         __ClearPageLRU(page);
778                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
779                 }
780
781                 /* Clear Active bit in case of parallel mark_page_accessed */
782                 __ClearPageActive(page);
783                 __ClearPageWaiters(page);
784
785                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
786         }
787         if (locked_pgdat)
788                 spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
789
790         mem_cgroup_uncharge_list(&pages_to_free);
791         free_unref_page_list(&pages_to_free);
792 }
793 EXPORT_SYMBOL(release_pages);
794
795 /*
796  * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
797  * queues.  That would prevent them from really being freed right now.  That's
798  * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
799  * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
800  *
801  * So __pagevec_release() will drain those queues here.  __pagevec_lru_add()
802  * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
803  * mutual recursion.
804  */
805 void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
806 {
807         if (!pvec->percpu_pvec_drained) {
808                 lru_add_drain();
809                 pvec->percpu_pvec_drained = true;
810         }
811         release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec));
812         pagevec_reinit(pvec);
813 }
814 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
815
816 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
817 /* used by __split_huge_page_refcount() */
818 void lru_add_page_tail(struct page *page, struct page *page_tail,
819                        struct lruvec *lruvec, struct list_head *list)
820 {
821         const int file = 0;
822
823         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
824         VM_BUG_ON_PAGE(PageCompound(page_tail), page);
825         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page_tail), page);
826         VM_BUG_ON(NR_CPUS != 1 &&
827                   !spin_is_locked(&lruvec_pgdat(lruvec)->lru_lock));
828
829         if (!list)
830                 SetPageLRU(page_tail);
831
832         if (likely(PageLRU(page)))
833                 list_add_tail(&page_tail->lru, &page->lru);
834         else if (list) {
835                 /* page reclaim is reclaiming a huge page */
836                 get_page(page_tail);
837                 list_add_tail(&page_tail->lru, list);
838         } else {
839                 struct list_head *list_head;
840                 /*
841                  * Head page has not yet been counted, as an hpage,
842                  * so we must account for each subpage individually.
843                  *
844                  * Use the standard add function to put page_tail on the list,
845                  * but then correct its position so they all end up in order.
846                  */
847                 add_page_to_lru_list(page_tail, lruvec, page_lru(page_tail));
848                 list_head = page_tail->lru.prev;
849                 list_move_tail(&page_tail->lru, list_head);
850         }
851
852         if (!PageUnevictable(page))
853                 update_page_reclaim_stat(lruvec, file, PageActive(page_tail));
854 }
855 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
856
857 static void __pagevec_lru_add_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
858                                  void *arg)
859 {
860         enum lru_list lru;
861         int was_unevictable = TestClearPageUnevictable(page);
862
863         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
864
865         SetPageLRU(page);
866         /*
867          * Page becomes evictable in two ways:
868          * 1) Within LRU lock [munlock_vma_pages() and __munlock_pagevec()].
869          * 2) Before acquiring LRU lock to put the page to correct LRU and then
870          *   a) do PageLRU check with lock [check_move_unevictable_pages]
871          *   b) do PageLRU check before lock [clear_page_mlock]
872          *
873          * (1) & (2a) are ok as LRU lock will serialize them. For (2b), we need
874          * following strict ordering:
875          *
876          * #0: __pagevec_lru_add_fn             #1: clear_page_mlock
877          *
878          * SetPageLRU()                         TestClearPageMlocked()
879          * smp_mb() // explicit ordering        // above provides strict
880          *                                      // ordering
881          * PageMlocked()                        PageLRU()
882          *
883          *
884          * if '#1' does not observe setting of PG_lru by '#0' and fails
885          * isolation, the explicit barrier will make sure that page_evictable
886          * check will put the page in correct LRU. Without smp_mb(), SetPageLRU
887          * can be reordered after PageMlocked check and can make '#1' to fail
888          * the isolation of the page whose Mlocked bit is cleared (#0 is also
889          * looking at the same page) and the evictable page will be stranded
890          * in an unevictable LRU.
891          */
892         smp_mb();
893
894         if (page_evictable(page)) {
895                 lru = page_lru(page);
896                 update_page_reclaim_stat(lruvec, page_is_file_cache(page),
897                                          PageActive(page));
898                 if (was_unevictable)
899                         count_vm_event(UNEVICTABLE_PGRESCUED);
900         } else {
901                 lru = LRU_UNEVICTABLE;
902                 ClearPageActive(page);
903                 SetPageUnevictable(page);
904                 if (!was_unevictable)
905                         count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCULLED);
906         }
907
908         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
909         trace_mm_lru_insertion(page, lru);
910 }
911
912 /*
913  * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
914  * on them.  Reinitialises the caller's pagevec.
915  */
916 void __pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec)
917 {
918         pagevec_lru_move_fn(pvec, __pagevec_lru_add_fn, NULL);
919 }
920 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_lru_add);
921
922 /**
923  * pagevec_lookup_entries - gang pagecache lookup
924  * @pvec:       Where the resulting entries are placed
925  * @mapping:    The address_space to search
926  * @start:      The starting entry index
927  * @nr_entries: The maximum number of pages
928  * @indices:    The cache indices corresponding to the entries in @pvec
929  *
930  * pagevec_lookup_entries() will search for and return a group of up
931  * to @nr_pages pages and shadow entries in the mapping.  All
932  * entries are placed in @pvec.  pagevec_lookup_entries() takes a
933  * reference against actual pages in @pvec.
934  *
935  * The search returns a group of mapping-contiguous entries with
936  * ascending indexes.  There may be holes in the indices due to
937  * not-present entries.
938  *
939  * pagevec_lookup_entries() returns the number of entries which were
940  * found.
941  */
942 unsigned pagevec_lookup_entries(struct pagevec *pvec,
943                                 struct address_space *mapping,
944                                 pgoff_t start, unsigned nr_entries,
945                                 pgoff_t *indices)
946 {
947         pvec->nr = find_get_entries(mapping, start, nr_entries,
948                                     pvec->pages, indices);
949         return pagevec_count(pvec);
950 }
951
952 /**
953  * pagevec_remove_exceptionals - pagevec exceptionals pruning
954  * @pvec:       The pagevec to prune
955  *
956  * pagevec_lookup_entries() fills both pages and exceptional radix
957  * tree entries into the pagevec.  This function prunes all
958  * exceptionals from @pvec without leaving holes, so that it can be
959  * passed on to page-only pagevec operations.
960  */
961 void pagevec_remove_exceptionals(struct pagevec *pvec)
962 {
963         int i, j;
964
965         for (i = 0, j = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
966                 struct page *page = pvec->pages[i];
967                 if (!radix_tree_exceptional_entry(page))
968                         pvec->pages[j++] = page;
969         }
970         pvec->nr = j;
971 }
972
973 /**
974  * pagevec_lookup_range - gang pagecache lookup
975  * @pvec:       Where the resulting pages are placed
976  * @mapping:    The address_space to search
977  * @start:      The starting page index
978  * @end:        The final page index
979  *
980  * pagevec_lookup_range() will search for & return a group of up to PAGEVEC_SIZE
981  * pages in the mapping starting from index @start and upto index @end
982  * (inclusive).  The pages are placed in @pvec.  pagevec_lookup() takes a
983  * reference against the pages in @pvec.
984  *
985  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
986  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages. We
987  * also update @start to index the next page for the traversal.
988  *
989  * pagevec_lookup_range() returns the number of pages which were found. If this
990  * number is smaller than PAGEVEC_SIZE, the end of specified range has been
991  * reached.
992  */
993 unsigned pagevec_lookup_range(struct pagevec *pvec,
994                 struct address_space *mapping, pgoff_t *start, pgoff_t end)
995 {
996         pvec->nr = find_get_pages_range(mapping, start, end, PAGEVEC_SIZE,
997                                         pvec->pages);
998         return pagevec_count(pvec);
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_range);
1001
1002 unsigned pagevec_lookup_range_tag(struct pagevec *pvec,
1003                 struct address_space *mapping, pgoff_t *index, pgoff_t end,
1004                 int tag)
1005 {
1006         pvec->nr = find_get_pages_range_tag(mapping, index, end, tag,
1007                                         PAGEVEC_SIZE, pvec->pages);
1008         return pagevec_count(pvec);
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_range_tag);
1011
1012 unsigned pagevec_lookup_range_nr_tag(struct pagevec *pvec,
1013                 struct address_space *mapping, pgoff_t *index, pgoff_t end,
1014                 int tag, unsigned max_pages)
1015 {
1016         pvec->nr = find_get_pages_range_tag(mapping, index, end, tag,
1017                 min_t(unsigned int, max_pages, PAGEVEC_SIZE), pvec->pages);
1018         return pagevec_count(pvec);
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_range_nr_tag);
1021 /*
1022  * Perform any setup for the swap system
1023  */
1024 void __init swap_setup(void)
1025 {
1026         unsigned long megs = totalram_pages >> (20 - PAGE_SHIFT);
1027
1028         /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
1029         if (megs < 16)
1030                 page_cluster = 2;
1031         else
1032                 page_cluster = 3;
1033         /*
1034          * Right now other parts of the system means that we
1035          * _really_ don't want to cluster much more
1036          */
1037 }