]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/vmscan.c
f7b958b9aea99acbbd23a79d3f8bb7f52bc10415
[karo-tx-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); scan++) {
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                 switch (__isolate_lru_page(page, mode)) {
1442                 case 0:
1443                         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1444                         nr_taken += nr_pages;
1445                         nr_zone_taken[page_zonenum(page)] += nr_pages;
1446                         list_move(&page->lru, dst);
1447                         break;
1448
1449                 case -EBUSY:
1450                         /* else it is being freed elsewhere */
1451                         list_move(&page->lru, src);
1452                         continue;
1453
1454                 default:
1455                         BUG();
1456                 }
1457         }
1458
1459         /*
1460          * Splice any skipped pages to the start of the LRU list. Note that
1461          * this disrupts the LRU order when reclaiming for lower zones but
1462          * we cannot splice to the tail. If we did then the SWAP_CLUSTER_MAX
1463          * scanning would soon rescan the same pages to skip and put the
1464          * system at risk of premature OOM.
1465          */
1466         if (!list_empty(&pages_skipped)) {
1467                 int zid;
1468
1469                 list_splice(&pages_skipped, src);
1470                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1471                         if (!nr_skipped[zid])
1472                                 continue;
1473
1474                         __count_zid_vm_events(PGSCAN_SKIP, zid, nr_skipped[zid]);
1475                 }
1476         }
1477         *nr_scanned = scan;
1478         trace_mm_vmscan_lru_isolate(sc->reclaim_idx, sc->order, nr_to_scan, scan,
1479                                     nr_taken, mode, is_file_lru(lru));
1480         update_lru_sizes(lruvec, lru, nr_zone_taken, nr_taken);
1481         return nr_taken;
1482 }
1483
1484 /**
1485  * isolate_lru_page - tries to isolate a page from its LRU list
1486  * @page: page to isolate from its LRU list
1487  *
1488  * Isolates a @page from an LRU list, clears PageLRU and adjusts the
1489  * vmstat statistic corresponding to whatever LRU list the page was on.
1490  *
1491  * Returns 0 if the page was removed from an LRU list.
1492  * Returns -EBUSY if the page was not on an LRU list.
1493  *
1494  * The returned page will have PageLRU() cleared.  If it was found on
1495  * the active list, it will have PageActive set.  If it was found on
1496  * the unevictable list, it will have the PageUnevictable bit set. That flag
1497  * may need to be cleared by the caller before letting the page go.
1498  *
1499  * The vmstat statistic corresponding to the list on which the page was
1500  * found will be decremented.
1501  *
1502  * Restrictions:
1503  * (1) Must be called with an elevated refcount on the page. This is a
1504  *     fundamentnal difference from isolate_lru_pages (which is called
1505  *     without a stable reference).
1506  * (2) the lru_lock must not be held.
1507  * (3) interrupts must be enabled.
1508  */
1509 int isolate_lru_page(struct page *page)
1510 {
1511         int ret = -EBUSY;
1512
1513         VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(page), page);
1514         WARN_RATELIMIT(PageTail(page), "trying to isolate tail page");
1515
1516         if (PageLRU(page)) {
1517                 struct zone *zone = page_zone(page);
1518                 struct lruvec *lruvec;
1519
1520                 spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
1521                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
1522                 if (PageLRU(page)) {
1523                         int lru = page_lru(page);
1524                         get_page(page);
1525                         ClearPageLRU(page);
1526                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1527                         ret = 0;
1528                 }
1529                 spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
1530         }
1531         return ret;
1532 }
1533
1534 /*
1535  * A direct reclaimer may isolate SWAP_CLUSTER_MAX pages from the LRU list and
1536  * then get resheduled. When there are massive number of tasks doing page
1537  * allocation, such sleeping direct reclaimers may keep piling up on each CPU,
1538  * the LRU list will go small and be scanned faster than necessary, leading to
1539  * unnecessary swapping, thrashing and OOM.
1540  */
1541 static int too_many_isolated(struct pglist_data *pgdat, int file,
1542                 struct scan_control *sc)
1543 {
1544         unsigned long inactive, isolated;
1545
1546         if (current_is_kswapd())
1547                 return 0;
1548
1549         if (!sane_reclaim(sc))
1550                 return 0;
1551
1552         if (file) {
1553                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
1554                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_FILE);
1555         } else {
1556                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
1557                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON);
1558         }
1559
1560         /*
1561          * GFP_NOIO/GFP_NOFS callers are allowed to isolate more pages, so they
1562          * won't get blocked by normal direct-reclaimers, forming a circular
1563          * deadlock.
1564          */
1565         if ((sc->gfp_mask & (__GFP_IO | __GFP_FS)) == (__GFP_IO | __GFP_FS))
1566                 inactive >>= 3;
1567
1568         return isolated > inactive;
1569 }
1570
1571 static noinline_for_stack void
1572 putback_inactive_pages(struct lruvec *lruvec, struct list_head *page_list)
1573 {
1574         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1575         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1576         LIST_HEAD(pages_to_free);
1577
1578         /*
1579          * Put back any unfreeable pages.
1580          */
1581         while (!list_empty(page_list)) {
1582                 struct page *page = lru_to_page(page_list);
1583                 int lru;
1584
1585                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1586                 list_del(&page->lru);
1587                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1588                         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1589                         putback_lru_page(page);
1590                         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1591                         continue;
1592                 }
1593
1594                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1595
1596                 SetPageLRU(page);
1597                 lru = page_lru(page);
1598                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
1599
1600                 if (is_active_lru(lru)) {
1601                         int file = is_file_lru(lru);
1602                         int numpages = hpage_nr_pages(page);
1603                         reclaim_stat->recent_rotated[file] += numpages;
1604                 }
1605                 if (put_page_testzero(page)) {
1606                         __ClearPageLRU(page);
1607                         __ClearPageActive(page);
1608                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1609
1610                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1611                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1612                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1613                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1614                                 spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1615                         } else
1616                                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
1617                 }
1618         }
1619
1620         /*
1621          * To save our caller's stack, now use input list for pages to free.
1622          */
1623         list_splice(&pages_to_free, page_list);
1624 }
1625
1626 /*
1627  * If a kernel thread (such as nfsd for loop-back mounts) services
1628  * a backing device by writing to the page cache it sets PF_LESS_THROTTLE.
1629  * In that case we should only throttle if the backing device it is
1630  * writing to is congested.  In other cases it is safe to throttle.
1631  */
1632 static int current_may_throttle(void)
1633 {
1634         return !(current->flags & PF_LESS_THROTTLE) ||
1635                 current->backing_dev_info == NULL ||
1636                 bdi_write_congested(current->backing_dev_info);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * shrink_inactive_list() is a helper for shrink_node().  It returns the number
1641  * of reclaimed pages
1642  */
1643 static noinline_for_stack unsigned long
1644 shrink_inactive_list(unsigned long nr_to_scan, struct lruvec *lruvec,
1645                      struct scan_control *sc, enum lru_list lru)
1646 {
1647         LIST_HEAD(page_list);
1648         unsigned long nr_scanned;
1649         unsigned long nr_reclaimed = 0;
1650         unsigned long nr_taken;
1651         unsigned long nr_dirty = 0;
1652         unsigned long nr_congested = 0;
1653         unsigned long nr_unqueued_dirty = 0;
1654         unsigned long nr_writeback = 0;
1655         unsigned long nr_immediate = 0;
1656         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1657         int file = is_file_lru(lru);
1658         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1659         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1660
1661         while (unlikely(too_many_isolated(pgdat, file, sc))) {
1662                 congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1663
1664                 /* We are about to die and free our memory. Return now. */
1665                 if (fatal_signal_pending(current))
1666                         return SWAP_CLUSTER_MAX;
1667         }
1668
1669         lru_add_drain();
1670
1671         if (!sc->may_unmap)
1672                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1673         if (!sc->may_writepage)
1674                 isolate_mode |= ISOLATE_CLEAN;
1675
1676         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1677
1678         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &page_list,
1679                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1680
1681         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1682         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1683
1684         if (global_reclaim(sc)) {
1685                 __mod_node_page_state(pgdat, NR_PAGES_SCANNED, nr_scanned);
1686                 if (current_is_kswapd())
1687                         __count_vm_events(PGSCAN_KSWAPD, nr_scanned);
1688                 else
1689                         __count_vm_events(PGSCAN_DIRECT, nr_scanned);
1690         }
1691         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1692
1693         if (nr_taken == 0)
1694                 return 0;
1695
1696         nr_reclaimed = shrink_page_list(&page_list, pgdat, sc, TTU_UNMAP,
1697                                 &nr_dirty, &nr_unqueued_dirty, &nr_congested,
1698                                 &nr_writeback, &nr_immediate,
1699                                 false);
1700
1701         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1702
1703         if (global_reclaim(sc)) {
1704                 if (current_is_kswapd())
1705                         __count_vm_events(PGSTEAL_KSWAPD, nr_reclaimed);
1706                 else
1707                         __count_vm_events(PGSTEAL_DIRECT, nr_reclaimed);
1708         }
1709
1710         putback_inactive_pages(lruvec, &page_list);
1711
1712         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1713
1714         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1715
1716         mem_cgroup_uncharge_list(&page_list);
1717         free_hot_cold_page_list(&page_list, true);
1718
1719         /*
1720          * If reclaim is isolating dirty pages under writeback, it implies
1721          * that the long-lived page allocation rate is exceeding the page
1722          * laundering rate. Either the global limits are not being effective
1723          * at throttling processes due to the page distribution throughout
1724          * zones or there is heavy usage of a slow backing device. The
1725          * only option is to throttle from reclaim context which is not ideal
1726          * as there is no guarantee the dirtying process is throttled in the
1727          * same way balance_dirty_pages() manages.
1728          *
1729          * Once a zone is flagged ZONE_WRITEBACK, kswapd will count the number
1730          * of pages under pages flagged for immediate reclaim and stall if any
1731          * are encountered in the nr_immediate check below.
1732          */
1733         if (nr_writeback && nr_writeback == nr_taken)
1734                 set_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags);
1735
1736         /*
1737          * Legacy memcg will stall in page writeback so avoid forcibly
1738          * stalling here.
1739          */
1740         if (sane_reclaim(sc)) {
1741                 /*
1742                  * Tag a zone as congested if all the dirty pages scanned were
1743                  * backed by a congested BDI and wait_iff_congested will stall.
1744                  */
1745                 if (nr_dirty && nr_dirty == nr_congested)
1746                         set_bit(PGDAT_CONGESTED, &pgdat->flags);
1747
1748                 /*
1749                  * If dirty pages are scanned that are not queued for IO, it
1750                  * implies that flushers are not keeping up. In this case, flag
1751                  * the pgdat PGDAT_DIRTY and kswapd will start writing pages from
1752                  * reclaim context.
1753                  */
1754                 if (nr_unqueued_dirty == nr_taken)
1755                         set_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags);
1756
1757                 /*
1758                  * If kswapd scans pages marked marked for immediate
1759                  * reclaim and under writeback (nr_immediate), it implies
1760                  * that pages are cycling through the LRU faster than
1761                  * they are written so also forcibly stall.
1762                  */
1763                 if (nr_immediate && current_may_throttle())
1764                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1765         }
1766
1767         /*
1768          * Stall direct reclaim for IO completions if underlying BDIs or zone
1769          * is congested. Allow kswapd to continue until it starts encountering
1770          * unqueued dirty pages or cycling through the LRU too quickly.
1771          */
1772         if (!sc->hibernation_mode && !current_is_kswapd() &&
1773             current_may_throttle())
1774                 wait_iff_congested(pgdat, BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1775
1776         trace_mm_vmscan_lru_shrink_inactive(pgdat->node_id,
1777                         nr_scanned, nr_reclaimed,
1778                         sc->priority, file);
1779         return nr_reclaimed;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * This moves pages from the active list to the inactive list.
1784  *
1785  * We move them the other way if the page is referenced by one or more
1786  * processes, from rmap.
1787  *
1788  * If the pages are mostly unmapped, the processing is fast and it is
1789  * appropriate to hold zone_lru_lock across the whole operation.  But if
1790  * the pages are mapped, the processing is slow (page_referenced()) so we
1791  * should drop zone_lru_lock around each page.  It's impossible to balance
1792  * this, so instead we remove the pages from the LRU while processing them.
1793  * It is safe to rely on PG_active against the non-LRU pages in here because
1794  * nobody will play with that bit on a non-LRU page.
1795  *
1796  * The downside is that we have to touch page->_refcount against each page.
1797  * But we had to alter page->flags anyway.
1798  */
1799
1800 static void move_active_pages_to_lru(struct lruvec *lruvec,
1801                                      struct list_head *list,
1802                                      struct list_head *pages_to_free,
1803                                      enum lru_list lru)
1804 {
1805         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1806         unsigned long pgmoved = 0;
1807         struct page *page;
1808         int nr_pages;
1809
1810         while (!list_empty(list)) {
1811                 page = lru_to_page(list);
1812                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1813
1814                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1815                 SetPageLRU(page);
1816
1817                 nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1818                 update_lru_size(lruvec, lru, page_zonenum(page), nr_pages);
1819                 list_move(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
1820                 pgmoved += nr_pages;
1821
1822                 if (put_page_testzero(page)) {
1823                         __ClearPageLRU(page);
1824                         __ClearPageActive(page);
1825                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1826
1827                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1828                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1829                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1830                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1831                                 spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1832                         } else
1833                                 list_add(&page->lru, pages_to_free);
1834                 }
1835         }
1836
1837         if (!is_active_lru(lru))
1838                 __count_vm_events(PGDEACTIVATE, pgmoved);
1839 }
1840
1841 static void shrink_active_list(unsigned long nr_to_scan,
1842                                struct lruvec *lruvec,
1843                                struct scan_control *sc,
1844                                enum lru_list lru)
1845 {
1846         unsigned long nr_taken;
1847         unsigned long nr_scanned;
1848         unsigned long vm_flags;
1849         LIST_HEAD(l_hold);      /* The pages which were snipped off */
1850         LIST_HEAD(l_active);
1851         LIST_HEAD(l_inactive);
1852         struct page *page;
1853         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1854         unsigned long nr_rotated = 0;
1855         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1856         int file = is_file_lru(lru);
1857         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1858
1859         lru_add_drain();
1860
1861         if (!sc->may_unmap)
1862                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1863         if (!sc->may_writepage)
1864                 isolate_mode |= ISOLATE_CLEAN;
1865
1866         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1867
1868         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &l_hold,
1869                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1870
1871         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1872         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1873
1874         if (global_reclaim(sc))
1875                 __mod_node_page_state(pgdat, NR_PAGES_SCANNED, nr_scanned);
1876         __count_vm_events(PGREFILL, nr_scanned);
1877
1878         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1879
1880         while (!list_empty(&l_hold)) {
1881                 cond_resched();
1882                 page = lru_to_page(&l_hold);
1883                 list_del(&page->lru);
1884
1885                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1886                         putback_lru_page(page);
1887                         continue;
1888                 }
1889
1890                 if (unlikely(buffer_heads_over_limit)) {
1891                         if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
1892                                 if (page_has_private(page))
1893                                         try_to_release_page(page, 0);
1894                                 unlock_page(page);
1895                         }
1896                 }
1897
1898                 if (page_referenced(page, 0, sc->target_mem_cgroup,
1899                                     &vm_flags)) {
1900                         nr_rotated += hpage_nr_pages(page);
1901                         /*
1902                          * Identify referenced, file-backed active pages and
1903                          * give them one more trip around the active list. So
1904                          * that executable code get better chances to stay in
1905                          * memory under moderate memory pressure.  Anon pages
1906                          * are not likely to be evicted by use-once streaming
1907                          * IO, plus JVM can create lots of anon VM_EXEC pages,
1908                          * so we ignore them here.
1909                          */
1910                         if ((vm_flags & VM_EXEC) && page_is_file_cache(page)) {
1911                                 list_add(&page->lru, &l_active);
1912                                 continue;
1913                         }
1914                 }
1915
1916                 ClearPageActive(page);  /* we are de-activating */
1917                 list_add(&page->lru, &l_inactive);
1918         }
1919
1920         /*
1921          * Move pages back to the lru list.
1922          */
1923         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1924         /*
1925          * Count referenced pages from currently used mappings as rotated,
1926          * even though only some of them are actually re-activated.  This
1927          * helps balance scan pressure between file and anonymous pages in
1928          * get_scan_count.
1929          */
1930         reclaim_stat->recent_rotated[file] += nr_rotated;
1931
1932         move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_active, &l_hold, lru);
1933         move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_inactive, &l_hold, lru - LRU_ACTIVE);
1934         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1935         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1936
1937         mem_cgroup_uncharge_list(&l_hold);
1938         free_hot_cold_page_list(&l_hold, true);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * The inactive anon list should be small enough that the VM never has
1943  * to do too much work.
1944  *
1945  * The inactive file list should be small enough to leave most memory
1946  * to the established workingset on the scan-resistant active list,
1947  * but large enough to avoid thrashing the aggregate readahead window.
1948  *
1949  * Both inactive lists should also be large enough that each inactive
1950  * page has a chance to be referenced again before it is reclaimed.
1951  *
1952  * The inactive_ratio is the target ratio of ACTIVE to INACTIVE pages
1953  * on this LRU, maintained by the pageout code. A zone->inactive_ratio
1954  * of 3 means 3:1 or 25% of the pages are kept on the inactive list.
1955  *
1956  * total     target    max
1957  * memory    ratio     inactive
1958  * -------------------------------------
1959  *   10MB       1         5MB
1960  *  100MB       1        50MB
1961  *    1GB       3       250MB
1962  *   10GB      10       0.9GB
1963  *  100GB      31         3GB
1964  *    1TB     101        10GB
1965  *   10TB     320        32GB
1966  */
1967 static bool inactive_list_is_low(struct lruvec *lruvec, bool file,
1968                                                 struct scan_control *sc)
1969 {
1970         unsigned long inactive_ratio;
1971         unsigned long inactive;
1972         unsigned long active;
1973         unsigned long gb;
1974         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1975         int zid;
1976
1977         /*
1978          * If we don't have swap space, anonymous page deactivation
1979          * is pointless.
1980          */
1981         if (!file && !total_swap_pages)
1982                 return false;
1983
1984         inactive = lruvec_lru_size(lruvec, file * LRU_FILE);
1985         active = lruvec_lru_size(lruvec, file * LRU_FILE + LRU_ACTIVE);
1986
1987         /*
1988          * For zone-constrained allocations, it is necessary to check if
1989          * deactivations are required for lowmem to be reclaimed. This
1990          * calculates the inactive/active pages available in eligible zones.
1991          */
1992         for (zid = sc->reclaim_idx + 1; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1993                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[zid];
1994                 unsigned long inactive_zone, active_zone;
1995
1996                 if (!populated_zone(zone))
1997                         continue;
1998
1999                 inactive_zone = zone_page_state(zone,
2000                                 NR_ZONE_LRU_BASE + (file * LRU_FILE));
2001                 active_zone = zone_page_state(zone,
2002                                 NR_ZONE_LRU_BASE + (file * LRU_FILE) + LRU_ACTIVE);
2003
2004                 inactive -= min(inactive, inactive_zone);
2005                 active -= min(active, active_zone);
2006         }
2007
2008         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
2009         if (gb)
2010                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
2011         else
2012                 inactive_ratio = 1;
2013
2014         return inactive * inactive_ratio < active;
2015 }
2016
2017 static unsigned long shrink_list(enum lru_list lru, unsigned long nr_to_scan,
2018                                  struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc)
2019 {
2020         if (is_active_lru(lru)) {
2021                 if (inactive_list_is_low(lruvec, is_file_lru(lru), sc))
2022                         shrink_active_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2023                 return 0;
2024         }
2025
2026         return shrink_inactive_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2027 }
2028
2029 enum scan_balance {
2030         SCAN_EQUAL,
2031         SCAN_FRACT,
2032         SCAN_ANON,
2033         SCAN_FILE,
2034 };
2035
2036 /*
2037  * Determine how aggressively the anon and file LRU lists should be
2038  * scanned.  The relative value of each set of LRU lists is determined
2039  * by looking at the fraction of the pages scanned we did rotate back
2040  * onto the active list instead of evict.
2041  *
2042  * nr[0] = anon inactive pages to scan; nr[1] = anon active pages to scan
2043  * nr[2] = file inactive pages to scan; nr[3] = file active pages to scan
2044  */
2045 static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, struct mem_cgroup *memcg,
2046                            struct scan_control *sc, unsigned long *nr,
2047                            unsigned long *lru_pages)
2048 {
2049         int swappiness = mem_cgroup_swappiness(memcg);
2050         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
2051         u64 fraction[2];
2052         u64 denominator = 0;    /* gcc */
2053         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
2054         unsigned long anon_prio, file_prio;
2055         enum scan_balance scan_balance;
2056         unsigned long anon, file;
2057         bool force_scan = false;
2058         unsigned long ap, fp;
2059         enum lru_list lru;
2060         bool some_scanned;
2061         int pass;
2062
2063         /*
2064          * If the zone or memcg is small, nr[l] can be 0.  This
2065          * results in no scanning on this priority and a potential
2066          * priority drop.  Global direct reclaim can go to the next
2067          * zone and tends to have no problems. Global kswapd is for
2068          * zone balancing and it needs to scan a minimum amount. When
2069          * reclaiming for a memcg, a priority drop can cause high
2070          * latencies, so it's better to scan a minimum amount there as
2071          * well.
2072          */
2073         if (current_is_kswapd()) {
2074                 if (!pgdat_reclaimable(pgdat))
2075                         force_scan = true;
2076                 if (!mem_cgroup_online(memcg))
2077                         force_scan = true;
2078         }
2079         if (!global_reclaim(sc))
2080                 force_scan = true;
2081
2082         /* If we have no swap space, do not bother scanning anon pages. */
2083         if (!sc->may_swap || mem_cgroup_get_nr_swap_pages(memcg) <= 0) {
2084                 scan_balance = SCAN_FILE;
2085                 goto out;
2086         }
2087
2088         /*
2089          * Global reclaim will swap to prevent OOM even with no
2090          * swappiness, but memcg users want to use this knob to
2091          * disable swapping for individual groups completely when
2092          * using the memory controller's swap limit feature would be
2093          * too expensive.
2094          */
2095         if (!global_reclaim(sc) && !swappiness) {
2096                 scan_balance = SCAN_FILE;
2097                 goto out;
2098         }
2099
2100         /*
2101          * Do not apply any pressure balancing cleverness when the
2102          * system is close to OOM, scan both anon and file equally
2103          * (unless the swappiness setting disagrees with swapping).
2104          */
2105         if (!sc->priority && swappiness) {
2106                 scan_balance = SCAN_EQUAL;
2107                 goto out;
2108         }
2109
2110         /*
2111          * Prevent the reclaimer from falling into the cache trap: as
2112          * cache pages start out inactive, every cache fault will tip
2113          * the scan balance towards the file LRU.  And as the file LRU
2114          * shrinks, so does the window for rotation from references.
2115          * This means we have a runaway feedback loop where a tiny
2116          * thrashing file LRU becomes infinitely more attractive than
2117          * anon pages.  Try to detect this based on file LRU size.
2118          */
2119         if (global_reclaim(sc)) {
2120                 unsigned long pgdatfile;
2121                 unsigned long pgdatfree;
2122                 int z;
2123                 unsigned long total_high_wmark = 0;
2124
2125                 pgdatfree = sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_FREE_PAGES);
2126                 pgdatfile = node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE) +
2127                            node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2128
2129                 for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
2130                         struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2131                         if (!populated_zone(zone))
2132                                 continue;
2133
2134                         total_high_wmark += high_wmark_pages(zone);
2135                 }
2136
2137                 if (unlikely(pgdatfile + pgdatfree <= total_high_wmark)) {
2138                         scan_balance = SCAN_ANON;
2139                         goto out;
2140                 }
2141         }
2142
2143         /*
2144          * If there is enough inactive page cache, i.e. if the size of the
2145          * inactive list is greater than that of the active list *and* the
2146          * inactive list actually has some pages to scan on this priority, we
2147          * do not reclaim anything from the anonymous working set right now.
2148          * Without the second condition we could end up never scanning an
2149          * lruvec even if it has plenty of old anonymous pages unless the
2150          * system is under heavy pressure.
2151          */
2152         if (!inactive_list_is_low(lruvec, true, sc) &&
2153             lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE) >> sc->priority) {
2154                 scan_balance = SCAN_FILE;
2155                 goto out;
2156         }
2157
2158         scan_balance = SCAN_FRACT;
2159
2160         /*
2161          * With swappiness at 100, anonymous and file have the same priority.
2162          * This scanning priority is essentially the inverse of IO cost.
2163          */
2164         anon_prio = swappiness;
2165         file_prio = 200 - anon_prio;
2166
2167         /*
2168          * OK, so we have swap space and a fair amount of page cache
2169          * pages.  We use the recently rotated / recently scanned
2170          * ratios to determine how valuable each cache is.
2171          *
2172          * Because workloads change over time (and to avoid overflow)
2173          * we keep these statistics as a floating average, which ends
2174          * up weighing recent references more than old ones.
2175          *
2176          * anon in [0], file in [1]
2177          */
2178
2179         anon  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON) +
2180                 lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
2181         file  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE) +
2182                 lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
2183
2184         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2185         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[0] > anon / 4)) {
2186                 reclaim_stat->recent_scanned[0] /= 2;
2187                 reclaim_stat->recent_rotated[0] /= 2;
2188         }
2189
2190         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[1] > file / 4)) {
2191                 reclaim_stat->recent_scanned[1] /= 2;
2192                 reclaim_stat->recent_rotated[1] /= 2;
2193         }
2194
2195         /*
2196          * The amount of pressure on anon vs file pages is inversely
2197          * proportional to the fraction of recently scanned pages on
2198          * each list that were recently referenced and in active use.
2199          */
2200         ap = anon_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[0] + 1);
2201         ap /= reclaim_stat->recent_rotated[0] + 1;
2202
2203         fp = file_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[1] + 1);
2204         fp /= reclaim_stat->recent_rotated[1] + 1;
2205         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2206
2207         fraction[0] = ap;
2208         fraction[1] = fp;
2209         denominator = ap + fp + 1;
2210 out:
2211         some_scanned = false;
2212         /* Only use force_scan on second pass. */
2213         for (pass = 0; !some_scanned && pass < 2; pass++) {
2214                 *lru_pages = 0;
2215                 for_each_evictable_lru(lru) {
2216                         int file = is_file_lru(lru);
2217                         unsigned long size;
2218                         unsigned long scan;
2219
2220                         size = lruvec_lru_size(lruvec, lru);
2221                         scan = size >> sc->priority;
2222
2223                         if (!scan && pass && force_scan)
2224                                 scan = min(size, SWAP_CLUSTER_MAX);
2225
2226                         switch (scan_balance) {
2227                         case SCAN_EQUAL:
2228                                 /* Scan lists relative to size */
2229                                 break;
2230                         case SCAN_FRACT:
2231                                 /*
2232                                  * Scan types proportional to swappiness and
2233                                  * their relative recent reclaim efficiency.
2234                                  */
2235                                 scan = div64_u64(scan * fraction[file],
2236                                                         denominator);
2237                                 break;
2238                         case SCAN_FILE:
2239                         case SCAN_ANON:
2240                                 /* Scan one type exclusively */
2241                                 if ((scan_balance == SCAN_FILE) != file) {
2242                                         size = 0;
2243                                         scan = 0;
2244                                 }
2245                                 break;
2246                         default:
2247                                 /* Look ma, no brain */
2248                                 BUG();
2249                         }
2250
2251                         *lru_pages += size;
2252                         nr[lru] = scan;
2253
2254                         /*
2255                          * Skip the second pass and don't force_scan,
2256                          * if we found something to scan.
2257                          */
2258                         some_scanned |= !!scan;
2259                 }
2260         }
2261 }
2262
2263 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
2264 static void init_tlb_ubc(void)
2265 {
2266         /*
2267          * This deliberately does not clear the cpumask as it's expensive
2268          * and unnecessary. If there happens to be data in there then the
2269          * first SWAP_CLUSTER_MAX pages will send an unnecessary IPI and
2270          * then will be cleared.
2271          */
2272         current->tlb_ubc.flush_required = false;
2273 }
2274 #else
2275 static inline void init_tlb_ubc(void)
2276 {
2277 }
2278 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
2279
2280 /*
2281  * This is a basic per-node page freer.  Used by both kswapd and direct reclaim.
2282  */
2283 static void shrink_node_memcg(struct pglist_data *pgdat, struct mem_cgroup *memcg,
2284                               struct scan_control *sc, unsigned long *lru_pages)
2285 {
2286         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
2287         unsigned long nr[NR_LRU_LISTS];
2288         unsigned long targets[NR_LRU_LISTS];
2289         unsigned long nr_to_scan;
2290         enum lru_list lru;
2291         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2292         unsigned long nr_to_reclaim = sc->nr_to_reclaim;
2293         struct blk_plug plug;
2294         bool scan_adjusted;
2295
2296         get_scan_count(lruvec, memcg, sc, nr, lru_pages);
2297
2298         /* Record the original scan target for proportional adjustments later */
2299         memcpy(targets, nr, sizeof(nr));
2300
2301         /*
2302          * Global reclaiming within direct reclaim at DEF_PRIORITY is a normal
2303          * event that can occur when there is little memory pressure e.g.
2304          * multiple streaming readers/writers. Hence, we do not abort scanning
2305          * when the requested number of pages are reclaimed when scanning at
2306          * DEF_PRIORITY on the assumption that the fact we are direct
2307          * reclaiming implies that kswapd is not keeping up and it is best to
2308          * do a batch of work at once. For memcg reclaim one check is made to
2309          * abort proportional reclaim if either the file or anon lru has already
2310          * dropped to zero at the first pass.
2311          */
2312         scan_adjusted = (global_reclaim(sc) && !current_is_kswapd() &&
2313                          sc->priority == DEF_PRIORITY);
2314
2315         init_tlb_ubc();
2316
2317         blk_start_plug(&plug);
2318         while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
2319                                         nr[LRU_INACTIVE_FILE]) {
2320                 unsigned long nr_anon, nr_file, percentage;
2321                 unsigned long nr_scanned;
2322
2323                 for_each_evictable_lru(lru) {
2324                         if (nr[lru]) {
2325                                 nr_to_scan = min(nr[lru], SWAP_CLUSTER_MAX);
2326                                 nr[lru] -= nr_to_scan;
2327
2328                                 nr_reclaimed += shrink_list(lru, nr_to_scan,
2329                                                             lruvec, sc);
2330                         }
2331                 }
2332
2333                 if (nr_reclaimed < nr_to_reclaim || scan_adjusted)
2334                         continue;
2335
2336                 /*
2337                  * For kswapd and memcg, reclaim at least the number of pages
2338                  * requested. Ensure that the anon and file LRUs are scanned
2339                  * proportionally what was requested by get_scan_count(). We
2340                  * stop reclaiming one LRU and reduce the amount scanning
2341                  * proportional to the original scan target.
2342                  */
2343                 nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] + nr[LRU_ACTIVE_FILE];
2344                 nr_anon = nr[LRU_INACTIVE_ANON] + nr[LRU_ACTIVE_ANON];
2345
2346                 /*
2347                  * It's just vindictive to attack the larger once the smaller
2348                  * has gone to zero.  And given the way we stop scanning the
2349                  * smaller below, this makes sure that we only make one nudge
2350                  * towards proportionality once we've got nr_to_reclaim.
2351                  */
2352                 if (!nr_file || !nr_anon)
2353                         break;
2354
2355                 if (nr_file > nr_anon) {
2356                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_ANON] +
2357                                                 targets[LRU_ACTIVE_ANON] + 1;
2358                         lru = LRU_BASE;
2359                         percentage = nr_anon * 100 / scan_target;
2360                 } else {
2361                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_FILE] +
2362                                                 targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 1;
2363                         lru = LRU_FILE;
2364                         percentage = nr_file * 100 / scan_target;
2365                 }
2366
2367                 /* Stop scanning the smaller of the LRU */
2368                 nr[lru] = 0;
2369                 nr[lru + LRU_ACTIVE] = 0;
2370
2371                 /*
2372                  * Recalculate the other LRU scan count based on its original
2373                  * scan target and the percentage scanning already complete
2374                  */
2375                 lru = (lru == LRU_FILE) ? LRU_BASE : LRU_FILE;
2376                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2377                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2378                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2379
2380                 lru += LRU_ACTIVE;
2381                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2382                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2383                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2384
2385                 scan_adjusted = true;
2386         }
2387         blk_finish_plug(&plug);
2388         sc->nr_reclaimed += nr_reclaimed;
2389
2390         /*
2391          * Even if we did not try to evict anon pages at all, we want to
2392          * rebalance the anon lru active/inactive ratio.
2393          */
2394         if (inactive_list_is_low(lruvec, false, sc))
2395                 shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
2396                                    sc, LRU_ACTIVE_ANON);
2397
2398         throttle_vm_writeout(sc->gfp_mask);
2399 }
2400
2401 /* Use reclaim/compaction for costly allocs or under memory pressure */
2402 static bool in_reclaim_compaction(struct scan_control *sc)
2403 {
2404         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && sc->order &&
2405                         (sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER ||
2406                          sc->priority < DEF_PRIORITY - 2))
2407                 return true;
2408
2409         return false;
2410 }
2411
2412 /*
2413  * Reclaim/compaction is used for high-order allocation requests. It reclaims
2414  * order-0 pages before compacting the zone. should_continue_reclaim() returns
2415  * true if more pages should be reclaimed such that when the page allocator
2416  * calls try_to_compact_zone() that it will have enough free pages to succeed.
2417  * It will give up earlier than that if there is difficulty reclaiming pages.
2418  */
2419 static inline bool should_continue_reclaim(struct pglist_data *pgdat,
2420                                         unsigned long nr_reclaimed,
2421                                         unsigned long nr_scanned,
2422                                         struct scan_control *sc)
2423 {
2424         unsigned long pages_for_compaction;
2425         unsigned long inactive_lru_pages;
2426         int z;
2427
2428         /* If not in reclaim/compaction mode, stop */
2429         if (!in_reclaim_compaction(sc))
2430                 return false;
2431
2432         /* Consider stopping depending on scan and reclaim activity */
2433         if (sc->gfp_mask & __GFP_REPEAT) {
2434                 /*
2435                  * For __GFP_REPEAT allocations, stop reclaiming if the
2436                  * full LRU list has been scanned and we are still failing
2437                  * to reclaim pages. This full LRU scan is potentially
2438                  * expensive but a __GFP_REPEAT caller really wants to succeed
2439                  */
2440                 if (!nr_reclaimed && !nr_scanned)
2441                         return false;
2442         } else {
2443                 /*
2444                  * For non-__GFP_REPEAT allocations which can presumably
2445                  * fail without consequence, stop if we failed to reclaim
2446                  * any pages from the last SWAP_CLUSTER_MAX number of
2447                  * pages that were scanned. This will return to the
2448                  * caller faster at the risk reclaim/compaction and
2449                  * the resulting allocation attempt fails
2450                  */
2451                 if (!nr_reclaimed)
2452                         return false;
2453         }
2454
2455         /*
2456          * If we have not reclaimed enough pages for compaction and the
2457          * inactive lists are large enough, continue reclaiming
2458          */
2459         pages_for_compaction = (2UL << sc->order);
2460         inactive_lru_pages = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2461         if (get_nr_swap_pages() > 0)
2462                 inactive_lru_pages += node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
2463         if (sc->nr_reclaimed < pages_for_compaction &&
2464                         inactive_lru_pages > pages_for_compaction)
2465                 return true;
2466
2467         /* If compaction would go ahead or the allocation would succeed, stop */
2468         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
2469                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2470                 if (!populated_zone(zone))
2471                         continue;
2472
2473                 switch (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx)) {
2474                 case COMPACT_PARTIAL:
2475                 case COMPACT_CONTINUE:
2476                         return false;
2477                 default:
2478                         /* check next zone */
2479                         ;
2480                 }
2481         }
2482         return true;
2483 }
2484
2485 static bool shrink_node(pg_data_t *pgdat, struct scan_control *sc)
2486 {
2487         struct reclaim_state *reclaim_state = current->reclaim_state;
2488         unsigned long nr_reclaimed, nr_scanned;
2489         bool reclaimable = false;
2490
2491         do {
2492                 struct mem_cgroup *root = sc->target_mem_cgroup;
2493                 struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2494                         .pgdat = pgdat,
2495                         .priority = sc->priority,
2496                 };
2497                 unsigned long node_lru_pages = 0;
2498                 struct mem_cgroup *memcg;
2499
2500                 nr_reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2501                 nr_scanned = sc->nr_scanned;
2502
2503                 memcg = mem_cgroup_iter(root, NULL, &reclaim);
2504                 do {
2505                         unsigned long lru_pages;
2506                         unsigned long reclaimed;
2507                         unsigned long scanned;
2508
2509                         if (mem_cgroup_low(root, memcg)) {
2510                                 if (!sc->may_thrash)
2511                                         continue;
2512                                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_LOW, 1);
2513                         }
2514
2515                         reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2516                         scanned = sc->nr_scanned;
2517
2518                         shrink_node_memcg(pgdat, memcg, sc, &lru_pages);
2519                         node_lru_pages += lru_pages;
2520
2521                         if (!global_reclaim(sc))
2522                                 shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id,
2523                                             memcg, sc->nr_scanned - scanned,
2524                                             lru_pages);
2525
2526                         /* Record the group's reclaim efficiency */
2527                         vmpressure(sc->gfp_mask, memcg, false,
2528                                    sc->nr_scanned - scanned,
2529                                    sc->nr_reclaimed - reclaimed);
2530
2531                         /*
2532                          * Direct reclaim and kswapd have to scan all memory
2533                          * cgroups to fulfill the overall scan target for the
2534                          * node.
2535                          *
2536                          * Limit reclaim, on the other hand, only cares about
2537                          * nr_to_reclaim pages to be reclaimed and it will
2538                          * retry with decreasing priority if one round over the
2539                          * whole hierarchy is not sufficient.
2540                          */
2541                         if (!global_reclaim(sc) &&
2542                                         sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim) {
2543                                 mem_cgroup_iter_break(root, memcg);
2544                                 break;
2545                         }
2546                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(root, memcg, &reclaim)));
2547
2548                 /*
2549                  * Shrink the slab caches in the same proportion that
2550                  * the eligible LRU pages were scanned.
2551                  */
2552                 if (global_reclaim(sc))
2553                         shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id, NULL,
2554                                     sc->nr_scanned - nr_scanned,
2555                                     node_lru_pages);
2556
2557                 if (reclaim_state) {
2558                         sc->nr_reclaimed += reclaim_state->reclaimed_slab;
2559                         reclaim_state->reclaimed_slab = 0;
2560                 }
2561
2562                 /* Record the subtree's reclaim efficiency */
2563                 vmpressure(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup, true,
2564                            sc->nr_scanned - nr_scanned,
2565                            sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed);
2566
2567                 if (sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed)
2568                         reclaimable = true;
2569
2570         } while (should_continue_reclaim(pgdat, sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed,
2571                                          sc->nr_scanned - nr_scanned, sc));
2572
2573         return reclaimable;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Returns true if compaction should go ahead for a high-order request, or
2578  * the high-order allocation would succeed without compaction.
2579  */
2580 static inline bool compaction_ready(struct zone *zone, struct scan_control *sc)
2581 {
2582         unsigned long watermark;
2583         bool watermark_ok;
2584
2585         /*
2586          * Compaction takes time to run and there are potentially other
2587          * callers using the pages just freed. Continue reclaiming until
2588          * there is a buffer of free pages available to give compaction
2589          * a reasonable chance of completing and allocating the page
2590          */
2591         watermark = high_wmark_pages(zone) + (2UL << sc->order);
2592         watermark_ok = zone_watermark_ok_safe(zone, 0, watermark, sc->reclaim_idx);
2593
2594         /*
2595          * If compaction is deferred, reclaim up to a point where
2596          * compaction will have a chance of success when re-enabled
2597          */
2598         if (compaction_deferred(zone, sc->order))
2599                 return watermark_ok;
2600
2601         /*
2602          * If compaction is not ready to start and allocation is not likely
2603          * to succeed without it, then keep reclaiming.
2604          */
2605         if (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx) == COMPACT_SKIPPED)
2606                 return false;
2607
2608         return watermark_ok;
2609 }
2610
2611 /*
2612  * This is the direct reclaim path, for page-allocating processes.  We only
2613  * try to reclaim pages from zones which will satisfy the caller's allocation
2614  * request.
2615  *
2616  * If a zone is deemed to be full of pinned pages then just give it a light
2617  * scan then give up on it.
2618  */
2619 static void shrink_zones(struct zonelist *zonelist, struct scan_control *sc)
2620 {
2621         struct zoneref *z;
2622         struct zone *zone;
2623         unsigned long nr_soft_reclaimed;
2624         unsigned long nr_soft_scanned;
2625         gfp_t orig_mask;
2626         pg_data_t *last_pgdat = NULL;
2627
2628         /*
2629          * If the number of buffer_heads in the machine exceeds the maximum
2630          * allowed level, force direct reclaim to scan the highmem zone as
2631          * highmem pages could be pinning lowmem pages storing buffer_heads
2632          */
2633         orig_mask = sc->gfp_mask;
2634         if (buffer_heads_over_limit) {
2635                 sc->gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
2636                 sc->reclaim_idx = gfp_zone(sc->gfp_mask);
2637         }
2638
2639         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2640                                         sc->reclaim_idx, sc->nodemask) {
2641                 /*
2642                  * Take care memory controller reclaiming has small influence
2643                  * to global LRU.
2644                  */
2645                 if (global_reclaim(sc)) {
2646                         if (!cpuset_zone_allowed(zone,
2647                                                  GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
2648                                 continue;
2649
2650                         if (sc->priority != DEF_PRIORITY &&
2651                             !pgdat_reclaimable(zone->zone_pgdat))
2652                                 continue;       /* Let kswapd poll it */
2653
2654                         /*
2655                          * If we already have plenty of memory free for
2656                          * compaction in this zone, don't free any more.
2657                          * Even though compaction is invoked for any
2658                          * non-zero order, only frequent costly order
2659                          * reclamation is disruptive enough to become a
2660                          * noticeable problem, like transparent huge
2661                          * page allocations.
2662                          */
2663                         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) &&
2664                             sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER &&
2665                             compaction_ready(zone, sc)) {
2666                                 sc->compaction_ready = true;
2667                                 continue;
2668                         }
2669
2670                         /*
2671                          * Shrink each node in the zonelist once. If the
2672                          * zonelist is ordered by zone (not the default) then a
2673                          * node may be shrunk multiple times but in that case
2674                          * the user prefers lower zones being preserved.
2675                          */
2676                         if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
2677                                 continue;
2678
2679                         /*
2680                          * This steals pages from memory cgroups over softlimit
2681                          * and returns the number of reclaimed pages and
2682                          * scanned pages. This works for global memory pressure
2683                          * and balancing, not for a memcg's limit.
2684                          */
2685                         nr_soft_scanned = 0;
2686                         nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(zone->zone_pgdat,
2687                                                 sc->order, sc->gfp_mask,
2688                                                 &nr_soft_scanned);
2689                         sc->nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
2690                         sc->nr_scanned += nr_soft_scanned;
2691                         /* need some check for avoid more shrink_zone() */
2692                 }
2693
2694                 /* See comment about same check for global reclaim above */
2695                 if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
2696                         continue;
2697                 last_pgdat = zone->zone_pgdat;
2698                 shrink_node(zone->zone_pgdat, sc);
2699         }
2700
2701         /*
2702          * Restore to original mask to avoid the impact on the caller if we
2703          * promoted it to __GFP_HIGHMEM.
2704          */
2705         sc->gfp_mask = orig_mask;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * This is the main entry point to direct page reclaim.
2710  *
2711  * If a full scan of the inactive list fails to free enough memory then we
2712  * are "out of memory" and something needs to be killed.
2713  *
2714  * If the caller is !__GFP_FS then the probability of a failure is reasonably
2715  * high - the zone may be full of dirty or under-writeback pages, which this
2716  * caller can't do much about.  We kick the writeback threads and take explicit
2717  * naps in the hope that some of these pages can be written.  But if the
2718  * allocating task holds filesystem locks which prevent writeout this might not
2719  * work, and the allocation attempt will fail.
2720  *
2721  * returns:     0, if no pages reclaimed
2722  *              else, the number of pages reclaimed
2723  */
2724 static unsigned long do_try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist,
2725                                           struct scan_control *sc)
2726 {
2727         int initial_priority = sc->priority;
2728         unsigned long total_scanned = 0;
2729         unsigned long writeback_threshold;
2730 retry:
2731         delayacct_freepages_start();
2732
2733         if (global_reclaim(sc))
2734                 __count_zid_vm_events(ALLOCSTALL, sc->reclaim_idx, 1);
2735
2736         do {
2737                 vmpressure_prio(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup,
2738                                 sc->priority);
2739                 sc->nr_scanned = 0;
2740                 shrink_zones(zonelist, sc);
2741
2742                 total_scanned += sc->nr_scanned;
2743                 if (sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim)
2744                         break;
2745
2746                 if (sc->compaction_ready)
2747                         break;
2748
2749                 /*
2750                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing
2751                  * writepage even in laptop mode.
2752                  */
2753                 if (sc->priority < DEF_PRIORITY - 2)
2754                         sc->may_writepage = 1;
2755
2756                 /*
2757                  * Try to write back as many pages as we just scanned.  This
2758                  * tends to cause slow streaming writers to write data to the
2759                  * disk smoothly, at the dirtying rate, which is nice.   But
2760                  * that's undesirable in laptop mode, where we *want* lumpy
2761                  * writeout.  So in laptop mode, write out the whole world.
2762                  */
2763                 writeback_threshold = sc->nr_to_reclaim + sc->nr_to_reclaim / 2;
2764                 if (total_scanned > writeback_threshold) {
2765                         wakeup_flusher_threads(laptop_mode ? 0 : total_scanned,
2766                                                 WB_REASON_TRY_TO_FREE_PAGES);
2767                         sc->may_writepage = 1;
2768                 }
2769         } while (--sc->priority >= 0);
2770
2771         delayacct_freepages_end();
2772
2773         if (sc->nr_reclaimed)
2774                 return sc->nr_reclaimed;
2775
2776         /* Aborted reclaim to try compaction? don't OOM, then */
2777         if (sc->compaction_ready)
2778                 return 1;
2779
2780         /* Untapped cgroup reserves?  Don't OOM, retry. */
2781         if (!sc->may_thrash) {
2782                 sc->priority = initial_priority;
2783                 sc->may_thrash = 1;
2784                 goto retry;
2785         }
2786
2787         return 0;
2788 }
2789
2790 static bool pfmemalloc_watermark_ok(pg_data_t *pgdat)
2791 {
2792         struct zone *zone;
2793         unsigned long pfmemalloc_reserve = 0;
2794         unsigned long free_pages = 0;
2795         int i;
2796         bool wmark_ok;
2797
2798         for (i = 0; i <= ZONE_NORMAL; i++) {
2799                 zone = &pgdat->node_zones[i];
2800                 if (!populated_zone(zone) ||
2801                     pgdat_reclaimable_pages(pgdat) == 0)
2802                         continue;
2803
2804                 pfmemalloc_reserve += min_wmark_pages(zone);
2805                 free_pages += zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
2806         }
2807
2808         /* If there are no reserves (unexpected config) then do not throttle */
2809         if (!pfmemalloc_reserve)
2810                 return true;
2811
2812         wmark_ok = free_pages > pfmemalloc_reserve / 2;
2813
2814         /* kswapd must be awake if processes are being throttled */
2815         if (!wmark_ok && waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait)) {
2816                 pgdat->kswapd_classzone_idx = min(pgdat->kswapd_classzone_idx,
2817                                                 (enum zone_type)ZONE_NORMAL);
2818                 wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
2819         }
2820
2821         return wmark_ok;
2822 }
2823
2824 /*
2825  * Throttle direct reclaimers if backing storage is backed by the network
2826  * and the PFMEMALLOC reserve for the preferred node is getting dangerously
2827  * depleted. kswapd will continue to make progress and wake the processes
2828  * when the low watermark is reached.
2829  *
2830  * Returns true if a fatal signal was delivered during throttling. If this
2831  * happens, the page allocator should not consider triggering the OOM killer.
2832  */
2833 static bool throttle_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, struct zonelist *zonelist,
2834                                         nodemask_t *nodemask)
2835 {
2836         struct zoneref *z;
2837         struct zone *zone;
2838         pg_data_t *pgdat = NULL;
2839
2840         /*
2841          * Kernel threads should not be throttled as they may be indirectly
2842          * responsible for cleaning pages necessary for reclaim to make forward
2843          * progress. kjournald for example may enter direct reclaim while
2844          * committing a transaction where throttling it could forcing other
2845          * processes to block on log_wait_commit().
2846          */
2847         if (current->flags & PF_KTHREAD)
2848                 goto out;
2849
2850         /*
2851          * If a fatal signal is pending, this process should not throttle.
2852          * It should return quickly so it can exit and free its memory
2853          */
2854         if (fatal_signal_pending(current))
2855                 goto out;
2856
2857         /*
2858          * Check if the pfmemalloc reserves are ok by finding the first node
2859          * with a usable ZONE_NORMAL or lower zone. The expectation is that
2860          * GFP_KERNEL will be required for allocating network buffers when
2861          * swapping over the network so ZONE_HIGHMEM is unusable.
2862          *
2863          * Throttling is based on the first usable node and throttled processes
2864          * wait on a queue until kswapd makes progress and wakes them. There
2865          * is an affinity then between processes waking up and where reclaim
2866          * progress has been made assuming the process wakes on the same node.
2867          * More importantly, processes running on remote nodes will not compete
2868          * for remote pfmemalloc reserves and processes on different nodes
2869          * should make reasonable progress.
2870          */
2871         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2872                                         gfp_zone(gfp_mask), nodemask) {
2873                 if (zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL)
2874                         continue;
2875
2876                 /* Throttle based on the first usable node */
2877                 pgdat = zone->zone_pgdat;
2878                 if (pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
2879                         goto out;
2880                 break;
2881         }
2882
2883         /* If no zone was usable by the allocation flags then do not throttle */
2884         if (!pgdat)
2885                 goto out;
2886
2887         /* Account for the throttling */
2888         count_vm_event(PGSCAN_DIRECT_THROTTLE);
2889
2890         /*
2891          * If the caller cannot enter the filesystem, it's possible that it
2892          * is due to the caller holding an FS lock or performing a journal
2893          * transaction in the case of a filesystem like ext[3|4]. In this case,
2894          * it is not safe to block on pfmemalloc_wait as kswapd could be
2895          * blocked waiting on the same lock. Instead, throttle for up to a
2896          * second before continuing.
2897          */
2898         if (!(gfp_mask & __GFP_FS)) {
2899                 wait_event_interruptible_timeout(pgdat->pfmemalloc_wait,
2900                         pfmemalloc_watermark_ok(pgdat), HZ);
2901
2902                 goto check_pending;
2903         }
2904
2905         /* Throttle until kswapd wakes the process */
2906         wait_event_killable(zone->zone_pgdat->pfmemalloc_wait,
2907                 pfmemalloc_watermark_ok(pgdat));
2908
2909 check_pending:
2910         if (fatal_signal_pending(current))
2911                 return true;
2912
2913 out:
2914         return false;
2915 }
2916
2917 unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
2918                                 gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask)
2919 {
2920         unsigned long nr_reclaimed;
2921         struct scan_control sc = {
2922                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2923                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
2924                 .reclaim_idx = gfp_zone(gfp_mask),
2925                 .order = order,
2926                 .nodemask = nodemask,
2927                 .priority = DEF_PRIORITY,
2928                 .may_writepage = !laptop_mode,
2929                 .may_unmap = 1,
2930                 .may_swap = 1,
2931         };
2932
2933         /*
2934          * Do not enter reclaim if fatal signal was delivered while throttled.
2935          * 1 is returned so that the page allocator does not OOM kill at this
2936          * point.
2937          */
2938         if (throttle_direct_reclaim(gfp_mask, zonelist, nodemask))
2939                 return 1;
2940
2941         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_begin(order,
2942                                 sc.may_writepage,
2943                                 gfp_mask,
2944                                 sc.reclaim_idx);
2945
2946         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
2947
2948         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_end(nr_reclaimed);
2949
2950         return nr_reclaimed;
2951 }
2952
2953 #ifdef CONFIG_MEMCG
2954
2955 unsigned long mem_cgroup_shrink_node(struct mem_cgroup *memcg,
2956                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
2957                                                 pg_data_t *pgdat,
2958                                                 unsigned long *nr_scanned)
2959 {
2960         struct scan_control sc = {
2961                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2962                 .target_mem_cgroup = memcg,
2963                 .may_writepage = !laptop_mode,
2964                 .may_unmap = 1,
2965                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
2966                 .may_swap = !noswap,
2967         };
2968         unsigned long lru_pages;
2969
2970         sc.gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
2971                         (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK);
2972
2973         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_begin(sc.order,
2974                                                       sc.may_writepage,
2975                                                       sc.gfp_mask,
2976                                                       sc.reclaim_idx);
2977
2978         /*
2979          * NOTE: Although we can get the priority field, using it
2980          * here is not a good idea, since it limits the pages we can scan.
2981          * if we don't reclaim here, the shrink_node from balance_pgdat
2982          * will pick up pages from other mem cgroup's as well. We hack
2983          * the priority and make it zero.
2984          */
2985         shrink_node_memcg(pgdat, memcg, &sc, &lru_pages);
2986
2987         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_end(sc.nr_reclaimed);
2988
2989         *nr_scanned = sc.nr_scanned;
2990         return sc.nr_reclaimed;
2991 }
2992
2993 unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *memcg,
2994                                            unsigned long nr_pages,
2995                                            gfp_t gfp_mask,
2996                                            bool may_swap)
2997 {
2998         struct zonelist *zonelist;
2999         unsigned long nr_reclaimed;
3000         int nid;
3001         struct scan_control sc = {
3002                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3003                 .gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
3004                                 (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK),
3005                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3006                 .target_mem_cgroup = memcg,
3007                 .priority = DEF_PRIORITY,
3008                 .may_writepage = !laptop_mode,
3009                 .may_unmap = 1,
3010                 .may_swap = may_swap,
3011         };
3012
3013         /*
3014          * Unlike direct reclaim via alloc_pages(), memcg's reclaim doesn't
3015          * take care of from where we get pages. So the node where we start the
3016          * scan does not need to be the current node.
3017          */
3018         nid = mem_cgroup_select_victim_node(memcg);
3019
3020         zonelist = NODE_DATA(nid)->node_zonelists;
3021
3022         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_begin(0,
3023                                             sc.may_writepage,
3024                                             sc.gfp_mask,
3025                                             sc.reclaim_idx);
3026
3027         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3028
3029         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_end(nr_reclaimed);
3030
3031         return nr_reclaimed;
3032 }
3033 #endif
3034
3035 static void age_active_anon(struct pglist_data *pgdat,
3036                                 struct scan_control *sc)
3037 {
3038         struct mem_cgroup *memcg;
3039
3040         if (!total_swap_pages)
3041                 return;
3042
3043         memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
3044         do {
3045                 struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
3046
3047                 if (inactive_list_is_low(lruvec, false, sc))
3048                         shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
3049                                            sc, LRU_ACTIVE_ANON);
3050
3051                 memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL);
3052         } while (memcg);
3053 }
3054
3055 static bool zone_balanced(struct zone *zone, int order, int classzone_idx)
3056 {
3057         unsigned long mark = high_wmark_pages(zone);
3058
3059         if (!zone_watermark_ok_safe(zone, order, mark, classzone_idx))
3060                 return false;
3061
3062         /*
3063          * If any eligible zone is balanced then the node is not considered
3064          * to be congested or dirty
3065          */
3066         clear_bit(PGDAT_CONGESTED, &zone->zone_pgdat->flags);
3067         clear_bit(PGDAT_DIRTY, &zone->zone_pgdat->flags);
3068
3069         return true;
3070 }
3071
3072 /*
3073  * Prepare kswapd for sleeping. This verifies that there are no processes
3074  * waiting in throttle_direct_reclaim() and that watermarks have been met.
3075  *
3076  * Returns true if kswapd is ready to sleep
3077  */
3078 static bool prepare_kswapd_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3079 {
3080         int i;
3081
3082         /*
3083          * The throttled processes are normally woken up in balance_pgdat() as
3084          * soon as pfmemalloc_watermark_ok() is true. But there is a potential
3085          * race between when kswapd checks the watermarks and a process gets
3086          * throttled. There is also a potential race if processes get
3087          * throttled, kswapd wakes, a large process exits thereby balancing the
3088          * zones, which causes kswapd to exit balance_pgdat() before reaching
3089          * the wake up checks. If kswapd is going to sleep, no process should
3090          * be sleeping on pfmemalloc_wait, so wake them now if necessary. If
3091          * the wake up is premature, processes will wake kswapd and get
3092          * throttled again. The difference from wake ups in balance_pgdat() is
3093          * that here we are under prepare_to_wait().
3094          */
3095         if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait))
3096                 wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3097
3098         for (i = 0; i <= classzone_idx; i++) {
3099                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3100
3101                 if (!populated_zone(zone))
3102                         continue;
3103
3104                 if (!zone_balanced(zone, order, classzone_idx))
3105                         return false;
3106         }
3107
3108         return true;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * kswapd shrinks a node of pages that are at or below the highest usable
3113  * zone that is currently unbalanced.
3114  *
3115  * Returns true if kswapd scanned at least the requested number of pages to
3116  * reclaim or if the lack of progress was due to pages under writeback.
3117  * This is used to determine if the scanning priority needs to be raised.
3118  */
3119 static bool kswapd_shrink_node(pg_data_t *pgdat,
3120                                struct scan_control *sc)
3121 {
3122         struct zone *zone;
3123         int z;
3124
3125         /* Reclaim a number of pages proportional to the number of zones */
3126         sc->nr_to_reclaim = 0;
3127         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
3128                 zone = pgdat->node_zones + z;
3129                 if (!populated_zone(zone))
3130                         continue;
3131
3132                 sc->nr_to_reclaim += max(high_wmark_pages(zone), SWAP_CLUSTER_MAX);
3133         }
3134
3135         /*
3136          * Historically care was taken to put equal pressure on all zones but
3137          * now pressure is applied based on node LRU order.
3138          */
3139         shrink_node(pgdat, sc);
3140
3141         /*
3142          * Fragmentation may mean that the system cannot be rebalanced for
3143          * high-order allocations. If twice the allocation size has been
3144          * reclaimed then recheck watermarks only at order-0 to prevent
3145          * excessive reclaim. Assume that a process requested a high-order
3146          * can direct reclaim/compact.
3147          */
3148         if (sc->order && sc->nr_reclaimed >= 2UL << sc->order)
3149                 sc->order = 0;
3150
3151         return sc->nr_scanned >= sc->nr_to_reclaim;
3152 }
3153
3154 /*
3155  * For kswapd, balance_pgdat() will reclaim pages across a node from zones
3156  * that are eligible for use by the caller until at least one zone is
3157  * balanced.
3158  *
3159  * Returns the order kswapd finished reclaiming at.
3160  *
3161  * kswapd scans the zones in the highmem->normal->dma direction.  It skips
3162  * zones which have free_pages > high_wmark_pages(zone), but once a zone is
3163  * found to have free_pages <= high_wmark_pages(zone), any page is that zone
3164  * or lower is eligible for reclaim until at least one usable zone is
3165  * balanced.
3166  */
3167 static int balance_pgdat(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3168 {
3169         int i;
3170         unsigned long nr_soft_reclaimed;
3171         unsigned long nr_soft_scanned;
3172         struct zone *zone;
3173         struct scan_control sc = {
3174                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
3175                 .order = order,
3176                 .priority = DEF_PRIORITY,
3177                 .may_writepage = !laptop_mode,
3178                 .may_unmap = 1,
3179                 .may_swap = 1,
3180         };
3181         count_vm_event(PAGEOUTRUN);
3182
3183         do {
3184                 bool raise_priority = true;
3185
3186                 sc.nr_reclaimed = 0;
3187                 sc.reclaim_idx = classzone_idx;
3188
3189                 /*
3190                  * If the number of buffer_heads exceeds the maximum allowed
3191                  * then consider reclaiming from all zones. This has a dual
3192                  * purpose -- on 64-bit systems it is expected that
3193                  * buffer_heads are stripped during active rotation. On 32-bit
3194                  * systems, highmem pages can pin lowmem memory and shrinking
3195                  * buffers can relieve lowmem pressure. Reclaim may still not
3196                  * go ahead if all eligible zones for the original allocation
3197                  * request are balanced to avoid excessive reclaim from kswapd.
3198                  */
3199                 if (buffer_heads_over_limit) {
3200                         for (i = MAX_NR_ZONES - 1; i >= 0; i--) {
3201                                 zone = pgdat->node_zones + i;
3202                                 if (!populated_zone(zone))
3203                                         continue;
3204
3205                                 sc.reclaim_idx = i;
3206                                 break;
3207                         }
3208                 }
3209
3210                 /*
3211                  * Only reclaim if there are no eligible zones. Check from
3212                  * high to low zone as allocations prefer higher zones.
3213                  * Scanning from low to high zone would allow congestion to be
3214                  * cleared during a very small window when a small low
3215                  * zone was balanced even under extreme pressure when the
3216                  * overall node may be congested. Note that sc.reclaim_idx
3217                  * is not used as buffer_heads_over_limit may have adjusted
3218                  * it.
3219                  */
3220                 for (i = classzone_idx; i >= 0; i--) {
3221                         zone = pgdat->node_zones + i;
3222                         if (!populated_zone(zone))
3223                                 continue;
3224
3225                         if (zone_balanced(zone, sc.order, classzone_idx))
3226                                 goto out;
3227                 }
3228
3229                 /*
3230                  * Do some background aging of the anon list, to give
3231                  * pages a chance to be referenced before reclaiming. All
3232                  * pages are rotated regardless of classzone as this is
3233                  * about consistent aging.
3234                  */
3235                 age_active_anon(pgdat, &sc);
3236
3237                 /*
3238                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing writepage
3239                  * even in laptop mode.
3240                  */
3241                 if (sc.priority < DEF_PRIORITY - 2 || !pgdat_reclaimable(pgdat))
3242                         sc.may_writepage = 1;
3243
3244                 /* Call soft limit reclaim before calling shrink_node. */
3245                 sc.nr_scanned = 0;
3246                 nr_soft_scanned = 0;
3247                 nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pgdat, sc.order,
3248                                                 sc.gfp_mask, &nr_soft_scanned);
3249                 sc.nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
3250
3251                 /*
3252                  * There should be no need to raise the scanning priority if
3253                  * enough pages are already being scanned that that high
3254                  * watermark would be met at 100% efficiency.
3255                  */
3256                 if (kswapd_shrink_node(pgdat, &sc))
3257                         raise_priority = false;
3258
3259                 /*
3260                  * If the low watermark is met there is no need for processes
3261                  * to be throttled on pfmemalloc_wait as they should not be
3262                  * able to safely make forward progress. Wake them
3263                  */
3264                 if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait) &&
3265                                 pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
3266                         wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3267
3268                 /* Check if kswapd should be suspending */
3269                 if (try_to_freeze() || kthread_should_stop())
3270                         break;
3271
3272                 /*
3273                  * Raise priority if scanning rate is too low or there was no
3274                  * progress in reclaiming pages
3275                  */
3276                 if (raise_priority || !sc.nr_reclaimed)
3277                         sc.priority--;
3278         } while (sc.priority >= 1);
3279
3280 out:
3281         /*
3282          * Return the order kswapd stopped reclaiming at as
3283          * prepare_kswapd_sleep() takes it into account. If another caller
3284          * entered the allocator slow path while kswapd was awake, order will
3285          * remain at the higher level.
3286          */
3287         return sc.order;
3288 }
3289
3290 static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int alloc_order, int reclaim_order,
3291                                 unsigned int classzone_idx)
3292 {
3293         long remaining = 0;
3294         DEFINE_WAIT(wait);
3295
3296         if (freezing(current) || kthread_should_stop())
3297                 return;
3298
3299         prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3300
3301         /* Try to sleep for a short interval */
3302         if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, classzone_idx)) {
3303                 /*
3304                  * Compaction records what page blocks it recently failed to
3305                  * isolate pages from and skips them in the future scanning.
3306                  * When kswapd is going to sleep, it is reasonable to assume
3307                  * that pages and compaction may succeed so reset the cache.
3308                  */
3309                 reset_isolation_suitable(pgdat);
3310
3311                 /*
3312                  * We have freed the memory, now we should compact it to make
3313                  * allocation of the requested order possible.
3314                  */
3315                 wakeup_kcompactd(pgdat, alloc_order, classzone_idx);
3316
3317                 remaining = schedule_timeout(HZ/10);
3318
3319                 /*
3320                  * If woken prematurely then reset kswapd_classzone_idx and
3321                  * order. The values will either be from a wakeup request or
3322                  * the previous request that slept prematurely.
3323                  */
3324                 if (remaining) {
3325                         pgdat->kswapd_classzone_idx = max(pgdat->kswapd_classzone_idx, classzone_idx);
3326                         pgdat->kswapd_order = max(pgdat->kswapd_order, reclaim_order);
3327                 }
3328
3329                 finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3330                 prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3331         }
3332
3333         /*
3334          * After a short sleep, check if it was a premature sleep. If not, then
3335          * go fully to sleep until explicitly woken up.
3336          */
3337         if (!remaining &&
3338             prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, classzone_idx)) {
3339                 trace_mm_vmscan_kswapd_sleep(pgdat->node_id);
3340
3341                 /*
3342                  * vmstat counters are not perfectly accurate and the estimated
3343                  * value for counters such as NR_FREE_PAGES can deviate from the
3344                  * true value by nr_online_cpus * threshold. To avoid the zone
3345                  * watermarks being breached while under pressure, we reduce the
3346                  * per-cpu vmstat threshold while kswapd is awake and restore
3347                  * them before going back to sleep.
3348                  */
3349                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_normal_threshold);
3350
3351                 if (!kthread_should_stop())
3352                         schedule();
3353
3354                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_pressure_threshold);
3355         } else {
3356                 if (remaining)
3357                         count_vm_event(KSWAPD_LOW_WMARK_HIT_QUICKLY);
3358                 else
3359                         count_vm_event(KSWAPD_HIGH_WMARK_HIT_QUICKLY);
3360         }
3361         finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3362 }
3363
3364 /*
3365  * The background pageout daemon, started as a kernel thread
3366  * from the init process.
3367  *
3368  * This basically trickles out pages so that we have _some_
3369  * free memory available even if there is no other activity
3370  * that frees anything up. This is needed for things like routing
3371  * etc, where we otherwise might have all activity going on in
3372  * asynchronous contexts that cannot page things out.
3373  *
3374  * If there are applications that are active memory-allocators
3375  * (most normal use), this basically shouldn't matter.
3376  */
3377 static int kswapd(void *p)
3378 {
3379         unsigned int alloc_order, reclaim_order, classzone_idx;
3380         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t*)p;
3381         struct task_struct *tsk = current;
3382
3383         struct reclaim_state reclaim_state = {
3384                 .reclaimed_slab = 0,
3385         };
3386         const struct cpumask *cpumask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3387
3388         lockdep_set_current_reclaim_state(GFP_KERNEL);
3389
3390         if (!cpumask_empty(cpumask))
3391                 set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask);
3392         current->reclaim_state = &reclaim_state;
3393
3394         /*
3395          * Tell the memory management that we're a "memory allocator",
3396          * and that if we need more memory we should get access to it
3397          * regardless (see "__alloc_pages()"). "kswapd" should
3398          * never get caught in the normal page freeing logic.
3399          *
3400          * (Kswapd normally doesn't need memory anyway, but sometimes
3401          * you need a small amount of memory in order to be able to
3402          * page out something else, and this flag essentially protects
3403          * us from recursively trying to free more memory as we're
3404          * trying to free the first piece of memory in the first place).
3405          */
3406         tsk->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD;
3407         set_freezable();
3408
3409         pgdat->kswapd_order = alloc_order = reclaim_order = 0;
3410         pgdat->kswapd_classzone_idx = classzone_idx = 0;
3411         for ( ; ; ) {
3412                 bool ret;
3413
3414 kswapd_try_sleep:
3415                 kswapd_try_to_sleep(pgdat, alloc_order, reclaim_order,
3416                                         classzone_idx);
3417
3418                 /* Read the new order and classzone_idx */
3419                 alloc_order = reclaim_order = pgdat->kswapd_order;
3420                 classzone_idx = pgdat->kswapd_classzone_idx;
3421                 pgdat->kswapd_order = 0;
3422                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
3423
3424                 ret = try_to_freeze();
3425                 if (kthread_should_stop())
3426                         break;
3427
3428                 /*
3429                  * We can speed up thawing tasks if we don't call balance_pgdat
3430                  * after returning from the refrigerator
3431                  */
3432                 if (ret)
3433                         continue;
3434
3435                 /*
3436                  * Reclaim begins at the requested order but if a high-order
3437                  * reclaim fails then kswapd falls back to reclaiming for
3438                  * order-0. If that happens, kswapd will consider sleeping
3439                  * for the order it finished reclaiming at (reclaim_order)
3440                  * but kcompactd is woken to compact for the original
3441                  * request (alloc_order).
3442                  */
3443                 trace_mm_vmscan_kswapd_wake(pgdat->node_id, classzone_idx,
3444                                                 alloc_order);
3445                 reclaim_order = balance_pgdat(pgdat, alloc_order, classzone_idx);
3446                 if (reclaim_order < alloc_order)
3447                         goto kswapd_try_sleep;
3448
3449                 alloc_order = reclaim_order = pgdat->kswapd_order;
3450                 classzone_idx = pgdat->kswapd_classzone_idx;
3451         }
3452
3453         tsk->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD);
3454         current->reclaim_state = NULL;
3455         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3456
3457         return 0;
3458 }
3459
3460 /*
3461  * A zone is low on free memory, so wake its kswapd task to service it.
3462  */
3463 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx)
3464 {
3465         pg_data_t *pgdat;
3466         int z;
3467
3468         if (!populated_zone(zone))
3469                 return;
3470
3471         if (!cpuset_zone_allowed(zone, GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
3472                 return;
3473         pgdat = zone->zone_pgdat;
3474         pgdat->kswapd_classzone_idx = max(pgdat->kswapd_classzone_idx, classzone_idx);
3475         pgdat->kswapd_order = max(pgdat->kswapd_order, order);
3476         if (!waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait))
3477                 return;
3478
3479         /* Only wake kswapd if all zones are unbalanced */
3480         for (z = 0; z <= classzone_idx; z++) {
3481                 zone = pgdat->node_zones + z;
3482                 if (!populated_zone(zone))
3483                         continue;
3484
3485                 if (zone_balanced(zone, order, classzone_idx))
3486                         return;
3487         }
3488
3489         trace_mm_vmscan_wakeup_kswapd(pgdat->node_id, zone_idx(zone), order);
3490         wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
3491 }
3492
3493 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
3494 /*
3495  * Try to free `nr_to_reclaim' of memory, system-wide, and return the number of
3496  * freed pages.
3497  *
3498  * Rather than trying to age LRUs the aim is to preserve the overall
3499  * LRU order by reclaiming preferentially
3500  * inactive > active > active referenced > active mapped
3501  */
3502 unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_to_reclaim)
3503 {
3504         struct reclaim_state reclaim_state;
3505         struct scan_control sc = {
3506                 .nr_to_reclaim = nr_to_reclaim,
3507                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE,
3508                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3509                 .priority = DEF_PRIORITY,
3510                 .may_writepage = 1,
3511                 .may_unmap = 1,
3512                 .may_swap = 1,
3513                 .hibernation_mode = 1,
3514         };
3515         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), sc.gfp_mask);
3516         struct task_struct *p = current;
3517         unsigned long nr_reclaimed;
3518
3519         p->flags |= PF_MEMALLOC;
3520         lockdep_set_current_reclaim_state(sc.gfp_mask);
3521         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3522         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3523
3524         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3525
3526         p->reclaim_state = NULL;
3527         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3528         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
3529
3530         return nr_reclaimed;
3531 }
3532 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
3533
3534 /* It's optimal to keep kswapds on the same CPUs as their memory, but
3535    not required for correctness.  So if the last cpu in a node goes
3536    away, we get changed to run anywhere: as the first one comes back,
3537    restore their cpu bindings. */
3538 static int cpu_callback(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
3539                         void *hcpu)
3540 {
3541         int nid;
3542
3543         if (action == CPU_ONLINE || action == CPU_ONLINE_FROZEN) {
3544                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3545                         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3546                         const struct cpumask *mask;
3547
3548                         mask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3549
3550                         if (cpumask_any_and(cpu_online_mask, mask) < nr_cpu_ids)
3551                                 /* One of our CPUs online: restore mask */
3552                                 set_cpus_allowed_ptr(pgdat->kswapd, mask);
3553                 }
3554         }
3555         return NOTIFY_OK;
3556 }
3557
3558 /*
3559  * This kswapd start function will be called by init and node-hot-add.
3560  * On node-hot-add, kswapd will moved to proper cpus if cpus are hot-added.
3561  */
3562 int kswapd_run(int nid)
3563 {
3564         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3565         int ret = 0;
3566
3567         if (pgdat->kswapd)
3568                 return 0;
3569
3570         pgdat->kswapd = kthread_run(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid);
3571         if (IS_ERR(pgdat->kswapd)) {
3572                 /* failure at boot is fatal */
3573                 BUG_ON(system_state == SYSTEM_BOOTING);
3574                 pr_err("Failed to start kswapd on node %d\n", nid);
3575                 ret = PTR_ERR(pgdat->kswapd);
3576                 pgdat->kswapd = NULL;
3577         }
3578         return ret;
3579 }
3580
3581 /*
3582  * Called by memory hotplug when all memory in a node is offlined.  Caller must
3583  * hold mem_hotplug_begin/end().
3584  */
3585 void kswapd_stop(int nid)
3586 {
3587         struct task_struct *kswapd = NODE_DATA(nid)->kswapd;
3588
3589         if (kswapd) {
3590                 kthread_stop(kswapd);
3591                 NODE_DATA(nid)->kswapd = NULL;
3592         }
3593 }
3594
3595 static int __init kswapd_init(void)
3596 {
3597         int nid;
3598
3599         swap_setup();
3600         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3601                 kswapd_run(nid);
3602         hotcpu_notifier(cpu_callback, 0);
3603         return 0;
3604 }
3605
3606 module_init(kswapd_init)
3607
3608 #ifdef CONFIG_NUMA
3609 /*
3610  * Node reclaim mode
3611  *
3612  * If non-zero call node_reclaim when the number of free pages falls below
3613  * the watermarks.
3614  */
3615 int node_reclaim_mode __read_mostly;
3616
3617 #define RECLAIM_OFF 0
3618 #define RECLAIM_ZONE (1<<0)     /* Run shrink_inactive_list on the zone */
3619 #define RECLAIM_WRITE (1<<1)    /* Writeout pages during reclaim */
3620 #define RECLAIM_UNMAP (1<<2)    /* Unmap pages during reclaim */
3621
3622 /*
3623  * Priority for NODE_RECLAIM. This determines the fraction of pages
3624  * of a node considered for each zone_reclaim. 4 scans 1/16th of
3625  * a zone.
3626  */
3627 #define NODE_RECLAIM_PRIORITY 4
3628
3629 /*
3630  * Percentage of pages in a zone that must be unmapped for node_reclaim to
3631  * occur.
3632  */
3633 int sysctl_min_unmapped_ratio = 1;
3634
3635 /*
3636  * If the number of slab pages in a zone grows beyond this percentage then
3637  * slab reclaim needs to occur.
3638  */
3639 int sysctl_min_slab_ratio = 5;
3640
3641 static inline unsigned long node_unmapped_file_pages(struct pglist_data *pgdat)
3642 {
3643         unsigned long file_mapped = node_page_state(pgdat, NR_FILE_MAPPED);
3644         unsigned long file_lru = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE) +
3645                 node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE);
3646
3647         /*
3648          * It's possible for there to be more file mapped pages than
3649          * accounted for by the pages on the file LRU lists because
3650          * tmpfs pages accounted for as ANON can also be FILE_MAPPED
3651          */
3652         return (file_lru > file_mapped) ? (file_lru - file_mapped) : 0;
3653 }
3654
3655 /* Work out how many page cache pages we can reclaim in this reclaim_mode */
3656 static unsigned long node_pagecache_reclaimable(struct pglist_data *pgdat)
3657 {
3658         unsigned long nr_pagecache_reclaimable;
3659         unsigned long delta = 0;
3660
3661         /*
3662          * If RECLAIM_UNMAP is set, then all file pages are considered
3663          * potentially reclaimable. Otherwise, we have to worry about
3664          * pages like swapcache and node_unmapped_file_pages() provides
3665          * a better estimate
3666          */
3667         if (node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP)
3668                 nr_pagecache_reclaimable = node_page_state(pgdat, NR_FILE_PAGES);
3669         else
3670                 nr_pagecache_reclaimable = node_unmapped_file_pages(pgdat);
3671
3672         /* If we can't clean pages, remove dirty pages from consideration */
3673         if (!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE))
3674                 delta += node_page_state(pgdat, NR_FILE_DIRTY);
3675
3676         /* Watch for any possible underflows due to delta */
3677         if (unlikely(delta > nr_pagecache_reclaimable))
3678                 delta = nr_pagecache_reclaimable;
3679
3680         return nr_pagecache_reclaimable - delta;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * Try to free up some pages from this node through reclaim.
3685  */
3686 static int __node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3687 {
3688         /* Minimum pages needed in order to stay on node */
3689         const unsigned long nr_pages = 1 << order;
3690         struct task_struct *p = current;
3691         struct reclaim_state reclaim_state;
3692         int classzone_idx = gfp_zone(gfp_mask);
3693         struct scan_control sc = {
3694                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3695                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
3696                 .order = order,
3697                 .priority = NODE_RECLAIM_PRIORITY,
3698                 .may_writepage = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE),
3699                 .may_unmap = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP),
3700                 .may_swap = 1,
3701                 .reclaim_idx = classzone_idx,
3702         };
3703
3704         cond_resched();
3705         /*
3706          * We need to be able to allocate from the reserves for RECLAIM_UNMAP
3707          * and we also need to be able to write out pages for RECLAIM_WRITE
3708          * and RECLAIM_UNMAP.
3709          */
3710         p->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE;
3711         lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
3712         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3713         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3714
3715         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) > pgdat->min_unmapped_pages) {
3716                 /*
3717                  * Free memory by calling shrink zone with increasing
3718                  * priorities until we have enough memory freed.
3719                  */
3720                 do {
3721                         shrink_node(pgdat, &sc);
3722                 } while (sc.nr_reclaimed < nr_pages && --sc.priority >= 0);
3723         }
3724
3725         p->reclaim_state = NULL;
3726         current->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE);
3727         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3728         return sc.nr_reclaimed >= nr_pages;
3729 }
3730
3731 int node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3732 {
3733         int ret;
3734
3735         /*
3736          * Node reclaim reclaims unmapped file backed pages and
3737          * slab pages if we are over the defined limits.
3738          *
3739          * A small portion of unmapped file backed pages is needed for
3740          * file I/O otherwise pages read by file I/O will be immediately
3741          * thrown out if the node is overallocated. So we do not reclaim
3742          * if less than a specified percentage of the node is used by
3743          * unmapped file backed pages.
3744          */
3745         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) <= pgdat->min_unmapped_pages &&
3746             sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_SLAB_RECLAIMABLE) <= pgdat->min_slab_pages)
3747                 return NODE_RECLAIM_FULL;
3748
3749         if (!pgdat_reclaimable(pgdat))
3750                 return NODE_RECLAIM_FULL;
3751
3752         /*
3753          * Do not scan if the allocation should not be delayed.
3754          */
3755         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || (current->flags & PF_MEMALLOC))
3756                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3757
3758         /*
3759          * Only run node reclaim on the local node or on nodes that do not
3760          * have associated processors. This will favor the local processor
3761          * over remote processors and spread off node memory allocations
3762          * as wide as possible.
3763          */
3764         if (node_state(pgdat->node_id, N_CPU) && pgdat->node_id != numa_node_id())
3765                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3766
3767         if (test_and_set_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags))
3768                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3769
3770         ret = __node_reclaim(pgdat, gfp_mask, order);
3771         clear_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags);
3772
3773         if (!ret)
3774                 count_vm_event(PGSCAN_ZONE_RECLAIM_FAILED);
3775
3776         return ret;
3777 }
3778 #endif
3779
3780 /*
3781  * page_evictable - test whether a page is evictable
3782  * @page: the page to test
3783  *
3784  * Test whether page is evictable--i.e., should be placed on active/inactive
3785  * lists vs unevictable list.
3786  *
3787  * Reasons page might not be evictable:
3788  * (1) page's mapping marked unevictable
3789  * (2) page is part of an mlocked VMA
3790  *
3791  */
3792 int page_evictable(struct page *page)
3793 {
3794         return !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
3795 }
3796
3797 #ifdef CONFIG_SHMEM
3798 /**
3799  * check_move_unevictable_pages - check pages for evictability and move to appropriate zone lru list
3800  * @pages:      array of pages to check
3801  * @nr_pages:   number of pages to check
3802  *
3803  * Checks pages for evictability and moves them to the appropriate lru list.
3804  *
3805  * This function is only used for SysV IPC SHM_UNLOCK.
3806  */
3807 void check_move_unevictable_pages(struct page **pages, int nr_pages)
3808 {
3809         struct lruvec *lruvec;
3810         struct pglist_data *pgdat = NULL;
3811         int pgscanned = 0;
3812         int pgrescued = 0;
3813         int i;
3814
3815         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
3816                 struct page *page = pages[i];
3817                 struct pglist_data *pagepgdat = page_pgdat(page);
3818
3819                 pgscanned++;
3820                 if (pagepgdat != pgdat) {
3821                         if (pgdat)
3822                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
3823                         pgdat = pagepgdat;
3824                         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
3825                 }
3826                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
3827
3828                 if (!PageLRU(page) || !PageUnevictable(page))
3829                         continue;
3830
3831                 if (page_evictable(page)) {
3832                         enum lru_list lru = page_lru_base_type(page);
3833
3834                         VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
3835                         ClearPageUnevictable(page);
3836                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, LRU_UNEVICTABLE);
3837                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
3838                         pgrescued++;
3839                 }
3840         }
3841
3842         if (pgdat) {
3843                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
3844                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSCANNED, pgscanned);
3845                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
3846         }
3847 }
3848 #endif /* CONFIG_SHMEM */