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