Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/mm/swap.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994 Linus Torvalds
6 : : */
7 : :
8 : : /*
9 : : * This file contains the default values for the operation of the
10 : : * Linux VM subsystem. Fine-tuning documentation can be found in
11 : : * Documentation/admin-guide/sysctl/vm.rst.
12 : : * Started 18.12.91
13 : : * Swap aging added 23.2.95, Stephen Tweedie.
14 : : * Buffermem limits added 12.3.98, Rik van Riel.
15 : : */
16 : :
17 : : #include <linux/mm.h>
18 : : #include <linux/sched.h>
19 : : #include <linux/kernel_stat.h>
20 : : #include <linux/swap.h>
21 : : #include <linux/mman.h>
22 : : #include <linux/pagemap.h>
23 : : #include <linux/pagevec.h>
24 : : #include <linux/init.h>
25 : : #include <linux/export.h>
26 : : #include <linux/mm_inline.h>
27 : : #include <linux/percpu_counter.h>
28 : : #include <linux/memremap.h>
29 : : #include <linux/percpu.h>
30 : : #include <linux/cpu.h>
31 : : #include <linux/notifier.h>
32 : : #include <linux/backing-dev.h>
33 : : #include <linux/memcontrol.h>
34 : : #include <linux/gfp.h>
35 : : #include <linux/uio.h>
36 : : #include <linux/hugetlb.h>
37 : : #include <linux/page_idle.h>
38 : :
39 : : #include "internal.h"
40 : :
41 : : #define CREATE_TRACE_POINTS
42 : : #include <trace/events/pagemap.h>
43 : :
44 : : /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
45 : : int page_cluster;
46 : :
47 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_pvec);
48 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_rotate_pvecs);
49 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_deactivate_file_pvecs);
50 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_deactivate_pvecs);
51 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_lazyfree_pvecs);
52 : : #ifdef CONFIG_SMP
53 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, activate_page_pvecs);
54 : : #endif
55 : :
56 : : /*
57 : : * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
58 : : * freed via pagevecs. But it gets used by networking.
59 : : */
60 : 3 : static void __page_cache_release(struct page *page)
61 : : {
62 : 3 : if (PageLRU(page)) {
63 : : pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
64 : : struct lruvec *lruvec;
65 : : unsigned long flags;
66 : :
67 : 3 : spin_lock_irqsave(&pgdat->lru_lock, flags);
68 : 3 : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
69 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
70 : : __ClearPageLRU(page);
71 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
72 : : spin_unlock_irqrestore(&pgdat->lru_lock, flags);
73 : : }
74 : : __ClearPageWaiters(page);
75 : 3 : }
76 : :
77 : 3 : static void __put_single_page(struct page *page)
78 : : {
79 : 3 : __page_cache_release(page);
80 : 3 : mem_cgroup_uncharge(page);
81 : 3 : free_unref_page(page);
82 : 3 : }
83 : :
84 : 3 : static void __put_compound_page(struct page *page)
85 : : {
86 : : compound_page_dtor *dtor;
87 : :
88 : : /*
89 : : * __page_cache_release() is supposed to be called for thp, not for
90 : : * hugetlb. This is because hugetlb page does never have PageLRU set
91 : : * (it's never listed to any LRU lists) and no memcg routines should
92 : : * be called for hugetlb (it has a separate hugetlb_cgroup.)
93 : : */
94 : : if (!PageHuge(page))
95 : 3 : __page_cache_release(page);
96 : : dtor = get_compound_page_dtor(page);
97 : 3 : (*dtor)(page);
98 : 3 : }
99 : :
100 : 3 : void __put_page(struct page *page)
101 : : {
102 : : if (is_zone_device_page(page)) {
103 : : put_dev_pagemap(page->pgmap);
104 : :
105 : : /*
106 : : * The page belongs to the device that created pgmap. Do
107 : : * not return it to page allocator.
108 : : */
109 : 3 : return;
110 : : }
111 : :
112 : 3 : if (unlikely(PageCompound(page)))
113 : 3 : __put_compound_page(page);
114 : : else
115 : 3 : __put_single_page(page);
116 : : }
117 : : EXPORT_SYMBOL(__put_page);
118 : :
119 : : /**
120 : : * put_pages_list() - release a list of pages
121 : : * @pages: list of pages threaded on page->lru
122 : : *
123 : : * Release a list of pages which are strung together on page.lru. Currently
124 : : * used by read_cache_pages() and related error recovery code.
125 : : */
126 : 3 : void put_pages_list(struct list_head *pages)
127 : : {
128 : 3 : while (!list_empty(pages)) {
129 : : struct page *victim;
130 : :
131 : 0 : victim = lru_to_page(pages);
132 : : list_del(&victim->lru);
133 : 0 : put_page(victim);
134 : : }
135 : 3 : }
136 : : EXPORT_SYMBOL(put_pages_list);
137 : :
138 : : /*
139 : : * get_kernel_pages() - pin kernel pages in memory
140 : : * @kiov: An array of struct kvec structures
141 : : * @nr_segs: number of segments to pin
142 : : * @write: pinning for read/write, currently ignored
143 : : * @pages: array that receives pointers to the pages pinned.
144 : : * Should be at least nr_segs long.
145 : : *
146 : : * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
147 : : * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
148 : : * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
149 : : * with a put_page() call when it is finished with.
150 : : */
151 : 0 : int get_kernel_pages(const struct kvec *kiov, int nr_segs, int write,
152 : : struct page **pages)
153 : : {
154 : : int seg;
155 : :
156 : 0 : for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
157 : 0 : if (WARN_ON(kiov[seg].iov_len != PAGE_SIZE))
158 : : return seg;
159 : :
160 : 0 : pages[seg] = kmap_to_page(kiov[seg].iov_base);
161 : 0 : get_page(pages[seg]);
162 : : }
163 : :
164 : : return seg;
165 : : }
166 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_pages);
167 : :
168 : : /*
169 : : * get_kernel_page() - pin a kernel page in memory
170 : : * @start: starting kernel address
171 : : * @write: pinning for read/write, currently ignored
172 : : * @pages: array that receives pointer to the page pinned.
173 : : * Must be at least nr_segs long.
174 : : *
175 : : * Returns 1 if page is pinned. If the page was not pinned, returns
176 : : * -errno. The page returned must be released with a put_page() call
177 : : * when it is finished with.
178 : : */
179 : 0 : int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages)
180 : : {
181 : 0 : const struct kvec kiov = {
182 : 0 : .iov_base = (void *)start,
183 : : .iov_len = PAGE_SIZE
184 : : };
185 : :
186 : 0 : return get_kernel_pages(&kiov, 1, write, pages);
187 : : }
188 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_page);
189 : :
190 : 3 : static void pagevec_lru_move_fn(struct pagevec *pvec,
191 : : void (*move_fn)(struct page *page, struct lruvec *lruvec, void *arg),
192 : : void *arg)
193 : : {
194 : : int i;
195 : : struct pglist_data *pgdat = NULL;
196 : : struct lruvec *lruvec;
197 : : unsigned long flags = 0;
198 : :
199 : 3 : for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
200 : 3 : struct page *page = pvec->pages[i];
201 : : struct pglist_data *pagepgdat = page_pgdat(page);
202 : :
203 : 3 : if (pagepgdat != pgdat) {
204 : 3 : if (pgdat)
205 : : spin_unlock_irqrestore(&pgdat->lru_lock, flags);
206 : : pgdat = pagepgdat;
207 : 3 : spin_lock_irqsave(&pgdat->lru_lock, flags);
208 : : }
209 : :
210 : 3 : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
211 : 3 : (*move_fn)(page, lruvec, arg);
212 : : }
213 : 3 : if (pgdat)
214 : : spin_unlock_irqrestore(&pgdat->lru_lock, flags);
215 : 3 : release_pages(pvec->pages, pvec->nr);
216 : : pagevec_reinit(pvec);
217 : 3 : }
218 : :
219 : 0 : static void pagevec_move_tail_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
220 : : void *arg)
221 : : {
222 : : int *pgmoved = arg;
223 : :
224 : 0 : if (PageLRU(page) && !PageUnevictable(page)) {
225 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
226 : : ClearPageActive(page);
227 : : add_page_to_lru_list_tail(page, lruvec, page_lru(page));
228 : 0 : (*pgmoved)++;
229 : : }
230 : 0 : }
231 : :
232 : : /*
233 : : * pagevec_move_tail() must be called with IRQ disabled.
234 : : * Otherwise this may cause nasty races.
235 : : */
236 : 0 : static void pagevec_move_tail(struct pagevec *pvec)
237 : : {
238 : 0 : int pgmoved = 0;
239 : :
240 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, pagevec_move_tail_fn, &pgmoved);
241 : 0 : __count_vm_events(PGROTATED, pgmoved);
242 : 0 : }
243 : :
244 : : /*
245 : : * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
246 : : * reclaim. If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
247 : : * inactive list.
248 : : */
249 : 0 : void rotate_reclaimable_page(struct page *page)
250 : : {
251 : 0 : if (!PageLocked(page) && !PageDirty(page) &&
252 : 0 : !PageUnevictable(page) && PageLRU(page)) {
253 : : struct pagevec *pvec;
254 : : unsigned long flags;
255 : :
256 : 0 : get_page(page);
257 : 0 : local_irq_save(flags);
258 : 0 : pvec = this_cpu_ptr(&lru_rotate_pvecs);
259 : 0 : if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
260 : 0 : pagevec_move_tail(pvec);
261 : 0 : local_irq_restore(flags);
262 : : }
263 : 0 : }
264 : :
265 : : static void update_page_reclaim_stat(struct lruvec *lruvec,
266 : : int file, int rotated)
267 : : {
268 : : struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
269 : :
270 : 3 : reclaim_stat->recent_scanned[file]++;
271 : 3 : if (rotated)
272 : 3 : reclaim_stat->recent_rotated[file]++;
273 : : }
274 : :
275 : 3 : static void __activate_page(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
276 : : void *arg)
277 : : {
278 : 3 : if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
279 : 3 : int file = page_is_file_cache(page);
280 : 3 : int lru = page_lru_base_type(page);
281 : :
282 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
283 : : SetPageActive(page);
284 : 3 : lru += LRU_ACTIVE;
285 : 3 : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
286 : 3 : trace_mm_lru_activate(page);
287 : :
288 : : __count_vm_event(PGACTIVATE);
289 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 1);
290 : : }
291 : 3 : }
292 : :
293 : : #ifdef CONFIG_SMP
294 : 3 : static void activate_page_drain(int cpu)
295 : : {
296 : 3 : struct pagevec *pvec = &per_cpu(activate_page_pvecs, cpu);
297 : :
298 : 3 : if (pagevec_count(pvec))
299 : 3 : pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
300 : 3 : }
301 : :
302 : : static bool need_activate_page_drain(int cpu)
303 : : {
304 : 3 : return pagevec_count(&per_cpu(activate_page_pvecs, cpu)) != 0;
305 : : }
306 : :
307 : 3 : void activate_page(struct page *page)
308 : : {
309 : : page = compound_head(page);
310 : 3 : if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
311 : 3 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(activate_page_pvecs);
312 : :
313 : 3 : get_page(page);
314 : 3 : if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
315 : 3 : pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
316 : 3 : put_cpu_var(activate_page_pvecs);
317 : : }
318 : 3 : }
319 : :
320 : : #else
321 : : static inline void activate_page_drain(int cpu)
322 : : {
323 : : }
324 : :
325 : : void activate_page(struct page *page)
326 : : {
327 : : pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
328 : :
329 : : page = compound_head(page);
330 : : spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
331 : : __activate_page(page, mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat), NULL);
332 : : spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
333 : : }
334 : : #endif
335 : :
336 : 3 : static void __lru_cache_activate_page(struct page *page)
337 : : {
338 : 3 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
339 : : int i;
340 : :
341 : : /*
342 : : * Search backwards on the optimistic assumption that the page being
343 : : * activated has just been added to this pagevec. Note that only
344 : : * the local pagevec is examined as a !PageLRU page could be in the
345 : : * process of being released, reclaimed, migrated or on a remote
346 : : * pagevec that is currently being drained. Furthermore, marking
347 : : * a remote pagevec's page PageActive potentially hits a race where
348 : : * a page is marked PageActive just after it is added to the inactive
349 : : * list causing accounting errors and BUG_ON checks to trigger.
350 : : */
351 : 3 : for (i = pagevec_count(pvec) - 1; i >= 0; i--) {
352 : 3 : struct page *pagevec_page = pvec->pages[i];
353 : :
354 : 3 : if (pagevec_page == page) {
355 : : SetPageActive(page);
356 : : break;
357 : : }
358 : : }
359 : :
360 : 3 : put_cpu_var(lru_add_pvec);
361 : 3 : }
362 : :
363 : : /*
364 : : * Mark a page as having seen activity.
365 : : *
366 : : * inactive,unreferenced -> inactive,referenced
367 : : * inactive,referenced -> active,unreferenced
368 : : * active,unreferenced -> active,referenced
369 : : *
370 : : * When a newly allocated page is not yet visible, so safe for non-atomic ops,
371 : : * __SetPageReferenced(page) may be substituted for mark_page_accessed(page).
372 : : */
373 : 3 : void mark_page_accessed(struct page *page)
374 : : {
375 : : page = compound_head(page);
376 : 3 : if (!PageActive(page) && !PageUnevictable(page) &&
377 : : PageReferenced(page)) {
378 : :
379 : : /*
380 : : * If the page is on the LRU, queue it for activation via
381 : : * activate_page_pvecs. Otherwise, assume the page is on a
382 : : * pagevec, mark it active and it'll be moved to the active
383 : : * LRU on the next drain.
384 : : */
385 : 3 : if (PageLRU(page))
386 : 3 : activate_page(page);
387 : : else
388 : 3 : __lru_cache_activate_page(page);
389 : : ClearPageReferenced(page);
390 : 3 : if (page_is_file_cache(page))
391 : 3 : workingset_activation(page);
392 : 3 : } else if (!PageReferenced(page)) {
393 : : SetPageReferenced(page);
394 : : }
395 : : if (page_is_idle(page))
396 : : clear_page_idle(page);
397 : 3 : }
398 : : EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
399 : :
400 : 3 : static void __lru_cache_add(struct page *page)
401 : : {
402 : 3 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
403 : :
404 : 3 : get_page(page);
405 : 3 : if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
406 : : __pagevec_lru_add(pvec);
407 : 3 : put_cpu_var(lru_add_pvec);
408 : 3 : }
409 : :
410 : : /**
411 : : * lru_cache_add_anon - add a page to the page lists
412 : : * @page: the page to add
413 : : */
414 : 3 : void lru_cache_add_anon(struct page *page)
415 : : {
416 : 3 : if (PageActive(page))
417 : : ClearPageActive(page);
418 : 3 : __lru_cache_add(page);
419 : 3 : }
420 : :
421 : 0 : void lru_cache_add_file(struct page *page)
422 : : {
423 : 0 : if (PageActive(page))
424 : : ClearPageActive(page);
425 : 0 : __lru_cache_add(page);
426 : 0 : }
427 : : EXPORT_SYMBOL(lru_cache_add_file);
428 : :
429 : : /**
430 : : * lru_cache_add - add a page to a page list
431 : : * @page: the page to be added to the LRU.
432 : : *
433 : : * Queue the page for addition to the LRU via pagevec. The decision on whether
434 : : * to add the page to the [in]active [file|anon] list is deferred until the
435 : : * pagevec is drained. This gives a chance for the caller of lru_cache_add()
436 : : * have the page added to the active list using mark_page_accessed().
437 : : */
438 : 3 : void lru_cache_add(struct page *page)
439 : : {
440 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page) && PageUnevictable(page), page);
441 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
442 : 3 : __lru_cache_add(page);
443 : 3 : }
444 : :
445 : : /**
446 : : * lru_cache_add_active_or_unevictable
447 : : * @page: the page to be added to LRU
448 : : * @vma: vma in which page is mapped for determining reclaimability
449 : : *
450 : : * Place @page on the active or unevictable LRU list, depending on its
451 : : * evictability. Note that if the page is not evictable, it goes
452 : : * directly back onto it's zone's unevictable list, it does NOT use a
453 : : * per cpu pagevec.
454 : : */
455 : 3 : void lru_cache_add_active_or_unevictable(struct page *page,
456 : : struct vm_area_struct *vma)
457 : : {
458 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
459 : :
460 : 3 : if (likely((vma->vm_flags & (VM_LOCKED | VM_SPECIAL)) != VM_LOCKED))
461 : : SetPageActive(page);
462 : 3 : else if (!TestSetPageMlocked(page)) {
463 : : /*
464 : : * We use the irq-unsafe __mod_zone_page_stat because this
465 : : * counter is not modified from interrupt context, and the pte
466 : : * lock is held(spinlock), which implies preemption disabled.
467 : : */
468 : 3 : __mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
469 : : hpage_nr_pages(page));
470 : : count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMLOCKED);
471 : : }
472 : : lru_cache_add(page);
473 : 3 : }
474 : :
475 : : /*
476 : : * If the page can not be invalidated, it is moved to the
477 : : * inactive list to speed up its reclaim. It is moved to the
478 : : * head of the list, rather than the tail, to give the flusher
479 : : * threads some time to write it out, as this is much more
480 : : * effective than the single-page writeout from reclaim.
481 : : *
482 : : * If the page isn't page_mapped and dirty/writeback, the page
483 : : * could reclaim asap using PG_reclaim.
484 : : *
485 : : * 1. active, mapped page -> none
486 : : * 2. active, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
487 : : * 3. inactive, mapped page -> none
488 : : * 4. inactive, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
489 : : * 5. inactive, clean -> inactive, tail
490 : : * 6. Others -> none
491 : : *
492 : : * In 4, why it moves inactive's head, the VM expects the page would
493 : : * be write it out by flusher threads as this is much more effective
494 : : * than the single-page writeout from reclaim.
495 : : */
496 : 0 : static void lru_deactivate_file_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
497 : : void *arg)
498 : : {
499 : : int lru, file;
500 : : bool active;
501 : :
502 : 0 : if (!PageLRU(page))
503 : : return;
504 : :
505 : 0 : if (PageUnevictable(page))
506 : : return;
507 : :
508 : : /* Some processes are using the page */
509 : 0 : if (page_mapped(page))
510 : : return;
511 : :
512 : 0 : active = PageActive(page);
513 : 0 : file = page_is_file_cache(page);
514 : 0 : lru = page_lru_base_type(page);
515 : :
516 : 0 : del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru + active);
517 : : ClearPageActive(page);
518 : : ClearPageReferenced(page);
519 : :
520 : 0 : if (PageWriteback(page) || PageDirty(page)) {
521 : : /*
522 : : * PG_reclaim could be raced with end_page_writeback
523 : : * It can make readahead confusing. But race window
524 : : * is _really_ small and it's non-critical problem.
525 : : */
526 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
527 : : SetPageReclaim(page);
528 : : } else {
529 : : /*
530 : : * The page's writeback ends up during pagevec
531 : : * We moves tha page into tail of inactive.
532 : : */
533 : : add_page_to_lru_list_tail(page, lruvec, lru);
534 : : __count_vm_event(PGROTATED);
535 : : }
536 : :
537 : 0 : if (active)
538 : : __count_vm_event(PGDEACTIVATE);
539 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 0);
540 : : }
541 : :
542 : 0 : static void lru_deactivate_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
543 : : void *arg)
544 : : {
545 : 0 : if (PageLRU(page) && PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
546 : 0 : int file = page_is_file_cache(page);
547 : 0 : int lru = page_lru_base_type(page);
548 : :
549 : 0 : del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru + LRU_ACTIVE);
550 : : ClearPageActive(page);
551 : : ClearPageReferenced(page);
552 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
553 : :
554 : : __count_vm_events(PGDEACTIVATE, hpage_nr_pages(page));
555 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 0);
556 : : }
557 : 0 : }
558 : :
559 : 0 : static void lru_lazyfree_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
560 : : void *arg)
561 : : {
562 : 0 : if (PageLRU(page) && PageAnon(page) && PageSwapBacked(page) &&
563 : 0 : !PageSwapCache(page) && !PageUnevictable(page)) {
564 : 0 : bool active = PageActive(page);
565 : :
566 : 0 : del_page_from_lru_list(page, lruvec,
567 : : LRU_INACTIVE_ANON + active);
568 : : ClearPageActive(page);
569 : : ClearPageReferenced(page);
570 : : /*
571 : : * lazyfree pages are clean anonymous pages. They have
572 : : * SwapBacked flag cleared to distinguish normal anonymous
573 : : * pages
574 : : */
575 : : ClearPageSwapBacked(page);
576 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
577 : :
578 : : __count_vm_events(PGLAZYFREE, hpage_nr_pages(page));
579 : : count_memcg_page_event(page, PGLAZYFREE);
580 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, 1, 0);
581 : : }
582 : 0 : }
583 : :
584 : : /*
585 : : * Drain pages out of the cpu's pagevecs.
586 : : * Either "cpu" is the current CPU, and preemption has already been
587 : : * disabled; or "cpu" is being hot-unplugged, and is already dead.
588 : : */
589 : 3 : void lru_add_drain_cpu(int cpu)
590 : : {
591 : 3 : struct pagevec *pvec = &per_cpu(lru_add_pvec, cpu);
592 : :
593 : 3 : if (pagevec_count(pvec))
594 : : __pagevec_lru_add(pvec);
595 : :
596 : 3 : pvec = &per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu);
597 : 3 : if (pagevec_count(pvec)) {
598 : : unsigned long flags;
599 : :
600 : : /* No harm done if a racing interrupt already did this */
601 : 0 : local_irq_save(flags);
602 : 0 : pagevec_move_tail(pvec);
603 : 0 : local_irq_restore(flags);
604 : : }
605 : :
606 : 3 : pvec = &per_cpu(lru_deactivate_file_pvecs, cpu);
607 : 3 : if (pagevec_count(pvec))
608 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_file_fn, NULL);
609 : :
610 : 3 : pvec = &per_cpu(lru_deactivate_pvecs, cpu);
611 : 3 : if (pagevec_count(pvec))
612 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_fn, NULL);
613 : :
614 : 3 : pvec = &per_cpu(lru_lazyfree_pvecs, cpu);
615 : 3 : if (pagevec_count(pvec))
616 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_lazyfree_fn, NULL);
617 : :
618 : 3 : activate_page_drain(cpu);
619 : 3 : }
620 : :
621 : : /**
622 : : * deactivate_file_page - forcefully deactivate a file page
623 : : * @page: page to deactivate
624 : : *
625 : : * This function hints the VM that @page is a good reclaim candidate,
626 : : * for example if its invalidation fails due to the page being dirty
627 : : * or under writeback.
628 : : */
629 : 0 : void deactivate_file_page(struct page *page)
630 : : {
631 : : /*
632 : : * In a workload with many unevictable page such as mprotect,
633 : : * unevictable page deactivation for accelerating reclaim is pointless.
634 : : */
635 : 0 : if (PageUnevictable(page))
636 : 0 : return;
637 : :
638 : 0 : if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
639 : 0 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_deactivate_file_pvecs);
640 : :
641 : 0 : if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
642 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_file_fn, NULL);
643 : 0 : put_cpu_var(lru_deactivate_file_pvecs);
644 : : }
645 : : }
646 : :
647 : : /*
648 : : * deactivate_page - deactivate a page
649 : : * @page: page to deactivate
650 : : *
651 : : * deactivate_page() moves @page to the inactive list if @page was on the active
652 : : * list and was not an unevictable page. This is done to accelerate the reclaim
653 : : * of @page.
654 : : */
655 : 0 : void deactivate_page(struct page *page)
656 : : {
657 : 0 : if (PageLRU(page) && PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
658 : 0 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_deactivate_pvecs);
659 : :
660 : 0 : get_page(page);
661 : 0 : if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
662 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_fn, NULL);
663 : 0 : put_cpu_var(lru_deactivate_pvecs);
664 : : }
665 : 0 : }
666 : :
667 : : /**
668 : : * mark_page_lazyfree - make an anon page lazyfree
669 : : * @page: page to deactivate
670 : : *
671 : : * mark_page_lazyfree() moves @page to the inactive file list.
672 : : * This is done to accelerate the reclaim of @page.
673 : : */
674 : 0 : void mark_page_lazyfree(struct page *page)
675 : : {
676 : 0 : if (PageLRU(page) && PageAnon(page) && PageSwapBacked(page) &&
677 : 0 : !PageSwapCache(page) && !PageUnevictable(page)) {
678 : 0 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_lazyfree_pvecs);
679 : :
680 : 0 : get_page(page);
681 : 0 : if (!pagevec_add(pvec, page) || PageCompound(page))
682 : 0 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_lazyfree_fn, NULL);
683 : 0 : put_cpu_var(lru_lazyfree_pvecs);
684 : : }
685 : 0 : }
686 : :
687 : 3 : void lru_add_drain(void)
688 : : {
689 : 3 : lru_add_drain_cpu(get_cpu());
690 : 3 : put_cpu();
691 : 3 : }
692 : :
693 : : #ifdef CONFIG_SMP
694 : :
695 : : static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, lru_add_drain_work);
696 : :
697 : 3 : static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
698 : : {
699 : : lru_add_drain();
700 : 3 : }
701 : :
702 : : /*
703 : : * Doesn't need any cpu hotplug locking because we do rely on per-cpu
704 : : * kworkers being shut down before our page_alloc_cpu_dead callback is
705 : : * executed on the offlined cpu.
706 : : * Calling this function with cpu hotplug locks held can actually lead
707 : : * to obscure indirect dependencies via WQ context.
708 : : */
709 : 3 : void lru_add_drain_all(void)
710 : : {
711 : : static DEFINE_MUTEX(lock);
712 : : static struct cpumask has_work;
713 : : int cpu;
714 : :
715 : : /*
716 : : * Make sure nobody triggers this path before mm_percpu_wq is fully
717 : : * initialized.
718 : : */
719 : 3 : if (WARN_ON(!mm_percpu_wq))
720 : 3 : return;
721 : :
722 : 3 : mutex_lock(&lock);
723 : : cpumask_clear(&has_work);
724 : :
725 : 3 : for_each_online_cpu(cpu) {
726 : 3 : struct work_struct *work = &per_cpu(lru_add_drain_work, cpu);
727 : :
728 : 3 : if (pagevec_count(&per_cpu(lru_add_pvec, cpu)) ||
729 : 3 : pagevec_count(&per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu)) ||
730 : 3 : pagevec_count(&per_cpu(lru_deactivate_file_pvecs, cpu)) ||
731 : 3 : pagevec_count(&per_cpu(lru_deactivate_pvecs, cpu)) ||
732 : 3 : pagevec_count(&per_cpu(lru_lazyfree_pvecs, cpu)) ||
733 : : need_activate_page_drain(cpu)) {
734 : 3 : INIT_WORK(work, lru_add_drain_per_cpu);
735 : 3 : queue_work_on(cpu, mm_percpu_wq, work);
736 : : cpumask_set_cpu(cpu, &has_work);
737 : : }
738 : : }
739 : :
740 : 3 : for_each_cpu(cpu, &has_work)
741 : 3 : flush_work(&per_cpu(lru_add_drain_work, cpu));
742 : :
743 : 3 : mutex_unlock(&lock);
744 : : }
745 : : #else
746 : : void lru_add_drain_all(void)
747 : : {
748 : : lru_add_drain();
749 : : }
750 : : #endif
751 : :
752 : : /**
753 : : * release_pages - batched put_page()
754 : : * @pages: array of pages to release
755 : : * @nr: number of pages
756 : : *
757 : : * Decrement the reference count on all the pages in @pages. If it
758 : : * fell to zero, remove the page from the LRU and free it.
759 : : */
760 : 3 : void release_pages(struct page **pages, int nr)
761 : : {
762 : : int i;
763 : 3 : LIST_HEAD(pages_to_free);
764 : : struct pglist_data *locked_pgdat = NULL;
765 : : struct lruvec *lruvec;
766 : : unsigned long uninitialized_var(flags);
767 : : unsigned int uninitialized_var(lock_batch);
768 : :
769 : 3 : for (i = 0; i < nr; i++) {
770 : 3 : struct page *page = pages[i];
771 : :
772 : : /*
773 : : * Make sure the IRQ-safe lock-holding time does not get
774 : : * excessive with a continuous string of pages from the
775 : : * same pgdat. The lock is held only if pgdat != NULL.
776 : : */
777 : 3 : if (locked_pgdat && ++lock_batch == SWAP_CLUSTER_MAX) {
778 : : spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
779 : : locked_pgdat = NULL;
780 : : }
781 : :
782 : : if (is_huge_zero_page(page))
783 : : continue;
784 : :
785 : : if (is_zone_device_page(page)) {
786 : : if (locked_pgdat) {
787 : : spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock,
788 : : flags);
789 : : locked_pgdat = NULL;
790 : : }
791 : : /*
792 : : * ZONE_DEVICE pages that return 'false' from
793 : : * put_devmap_managed_page() do not require special
794 : : * processing, and instead, expect a call to
795 : : * put_page_testzero().
796 : : */
797 : : if (put_devmap_managed_page(page))
798 : : continue;
799 : : }
800 : :
801 : : page = compound_head(page);
802 : 3 : if (!put_page_testzero(page))
803 : 3 : continue;
804 : :
805 : 3 : if (PageCompound(page)) {
806 : 0 : if (locked_pgdat) {
807 : : spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
808 : : locked_pgdat = NULL;
809 : : }
810 : 0 : __put_compound_page(page);
811 : 0 : continue;
812 : : }
813 : :
814 : 3 : if (PageLRU(page)) {
815 : : struct pglist_data *pgdat = page_pgdat(page);
816 : :
817 : 3 : if (pgdat != locked_pgdat) {
818 : 3 : if (locked_pgdat)
819 : : spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock,
820 : : flags);
821 : : lock_batch = 0;
822 : : locked_pgdat = pgdat;
823 : 3 : spin_lock_irqsave(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
824 : : }
825 : :
826 : 3 : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, locked_pgdat);
827 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
828 : : __ClearPageLRU(page);
829 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
830 : : }
831 : :
832 : : /* Clear Active bit in case of parallel mark_page_accessed */
833 : : __ClearPageActive(page);
834 : : __ClearPageWaiters(page);
835 : :
836 : 3 : list_add(&page->lru, &pages_to_free);
837 : : }
838 : 3 : if (locked_pgdat)
839 : : spin_unlock_irqrestore(&locked_pgdat->lru_lock, flags);
840 : :
841 : 3 : mem_cgroup_uncharge_list(&pages_to_free);
842 : 3 : free_unref_page_list(&pages_to_free);
843 : 3 : }
844 : : EXPORT_SYMBOL(release_pages);
845 : :
846 : : /*
847 : : * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
848 : : * queues. That would prevent them from really being freed right now. That's
849 : : * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
850 : : * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
851 : : *
852 : : * So __pagevec_release() will drain those queues here. __pagevec_lru_add()
853 : : * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
854 : : * mutual recursion.
855 : : */
856 : 3 : void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
857 : : {
858 : 3 : if (!pvec->percpu_pvec_drained) {
859 : : lru_add_drain();
860 : 3 : pvec->percpu_pvec_drained = true;
861 : : }
862 : 3 : release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec));
863 : : pagevec_reinit(pvec);
864 : 3 : }
865 : : EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
866 : :
867 : : #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
868 : : /* used by __split_huge_page_refcount() */
869 : : void lru_add_page_tail(struct page *page, struct page *page_tail,
870 : : struct lruvec *lruvec, struct list_head *list)
871 : : {
872 : : const int file = 0;
873 : :
874 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageHead(page), page);
875 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageCompound(page_tail), page);
876 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page_tail), page);
877 : : lockdep_assert_held(&lruvec_pgdat(lruvec)->lru_lock);
878 : :
879 : : if (!list)
880 : : SetPageLRU(page_tail);
881 : :
882 : : if (likely(PageLRU(page)))
883 : : list_add_tail(&page_tail->lru, &page->lru);
884 : : else if (list) {
885 : : /* page reclaim is reclaiming a huge page */
886 : : get_page(page_tail);
887 : : list_add_tail(&page_tail->lru, list);
888 : : } else {
889 : : /*
890 : : * Head page has not yet been counted, as an hpage,
891 : : * so we must account for each subpage individually.
892 : : *
893 : : * Put page_tail on the list at the correct position
894 : : * so they all end up in order.
895 : : */
896 : : add_page_to_lru_list_tail(page_tail, lruvec,
897 : : page_lru(page_tail));
898 : : }
899 : :
900 : : if (!PageUnevictable(page))
901 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, PageActive(page_tail));
902 : : }
903 : : #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
904 : :
905 : 3 : static void __pagevec_lru_add_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
906 : : void *arg)
907 : : {
908 : : enum lru_list lru;
909 : : int was_unevictable = TestClearPageUnevictable(page);
910 : :
911 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
912 : :
913 : : SetPageLRU(page);
914 : : /*
915 : : * Page becomes evictable in two ways:
916 : : * 1) Within LRU lock [munlock_vma_page() and __munlock_pagevec()].
917 : : * 2) Before acquiring LRU lock to put the page to correct LRU and then
918 : : * a) do PageLRU check with lock [check_move_unevictable_pages]
919 : : * b) do PageLRU check before lock [clear_page_mlock]
920 : : *
921 : : * (1) & (2a) are ok as LRU lock will serialize them. For (2b), we need
922 : : * following strict ordering:
923 : : *
924 : : * #0: __pagevec_lru_add_fn #1: clear_page_mlock
925 : : *
926 : : * SetPageLRU() TestClearPageMlocked()
927 : : * smp_mb() // explicit ordering // above provides strict
928 : : * // ordering
929 : : * PageMlocked() PageLRU()
930 : : *
931 : : *
932 : : * if '#1' does not observe setting of PG_lru by '#0' and fails
933 : : * isolation, the explicit barrier will make sure that page_evictable
934 : : * check will put the page in correct LRU. Without smp_mb(), SetPageLRU
935 : : * can be reordered after PageMlocked check and can make '#1' to fail
936 : : * the isolation of the page whose Mlocked bit is cleared (#0 is also
937 : : * looking at the same page) and the evictable page will be stranded
938 : : * in an unevictable LRU.
939 : : */
940 : 3 : smp_mb();
941 : :
942 : 3 : if (page_evictable(page)) {
943 : : lru = page_lru(page);
944 : 3 : update_page_reclaim_stat(lruvec, page_is_file_cache(page),
945 : : PageActive(page));
946 : 3 : if (was_unevictable)
947 : : count_vm_event(UNEVICTABLE_PGRESCUED);
948 : : } else {
949 : : lru = LRU_UNEVICTABLE;
950 : : ClearPageActive(page);
951 : : SetPageUnevictable(page);
952 : 3 : if (!was_unevictable)
953 : : count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCULLED);
954 : : }
955 : :
956 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
957 : 3 : trace_mm_lru_insertion(page, lru);
958 : 3 : }
959 : :
960 : : /*
961 : : * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
962 : : * on them. Reinitialises the caller's pagevec.
963 : : */
964 : 3 : void __pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec)
965 : : {
966 : 3 : pagevec_lru_move_fn(pvec, __pagevec_lru_add_fn, NULL);
967 : 3 : }
968 : : EXPORT_SYMBOL(__pagevec_lru_add);
969 : :
970 : : /**
971 : : * pagevec_lookup_entries - gang pagecache lookup
972 : : * @pvec: Where the resulting entries are placed
973 : : * @mapping: The address_space to search
974 : : * @start: The starting entry index
975 : : * @nr_entries: The maximum number of pages
976 : : * @indices: The cache indices corresponding to the entries in @pvec
977 : : *
978 : : * pagevec_lookup_entries() will search for and return a group of up
979 : : * to @nr_pages pages and shadow entries in the mapping. All
980 : : * entries are placed in @pvec. pagevec_lookup_entries() takes a
981 : : * reference against actual pages in @pvec.
982 : : *
983 : : * The search returns a group of mapping-contiguous entries with
984 : : * ascending indexes. There may be holes in the indices due to
985 : : * not-present entries.
986 : : *
987 : : * pagevec_lookup_entries() returns the number of entries which were
988 : : * found.
989 : : */
990 : 3 : unsigned pagevec_lookup_entries(struct pagevec *pvec,
991 : : struct address_space *mapping,
992 : : pgoff_t start, unsigned nr_entries,
993 : : pgoff_t *indices)
994 : : {
995 : 3 : pvec->nr = find_get_entries(mapping, start, nr_entries,
996 : 3 : pvec->pages, indices);
997 : 3 : return pagevec_count(pvec);
998 : : }
999 : :
1000 : : /**
1001 : : * pagevec_remove_exceptionals - pagevec exceptionals pruning
1002 : : * @pvec: The pagevec to prune
1003 : : *
1004 : : * pagevec_lookup_entries() fills both pages and exceptional radix
1005 : : * tree entries into the pagevec. This function prunes all
1006 : : * exceptionals from @pvec without leaving holes, so that it can be
1007 : : * passed on to page-only pagevec operations.
1008 : : */
1009 : 3 : void pagevec_remove_exceptionals(struct pagevec *pvec)
1010 : : {
1011 : : int i, j;
1012 : :
1013 : 3 : for (i = 0, j = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
1014 : 3 : struct page *page = pvec->pages[i];
1015 : 3 : if (!xa_is_value(page))
1016 : 3 : pvec->pages[j++] = page;
1017 : : }
1018 : 3 : pvec->nr = j;
1019 : 3 : }
1020 : :
1021 : : /**
1022 : : * pagevec_lookup_range - gang pagecache lookup
1023 : : * @pvec: Where the resulting pages are placed
1024 : : * @mapping: The address_space to search
1025 : : * @start: The starting page index
1026 : : * @end: The final page index
1027 : : *
1028 : : * pagevec_lookup_range() will search for & return a group of up to PAGEVEC_SIZE
1029 : : * pages in the mapping starting from index @start and upto index @end
1030 : : * (inclusive). The pages are placed in @pvec. pagevec_lookup() takes a
1031 : : * reference against the pages in @pvec.
1032 : : *
1033 : : * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
1034 : : * indexes. There may be holes in the indices due to not-present pages. We
1035 : : * also update @start to index the next page for the traversal.
1036 : : *
1037 : : * pagevec_lookup_range() returns the number of pages which were found. If this
1038 : : * number is smaller than PAGEVEC_SIZE, the end of specified range has been
1039 : : * reached.
1040 : : */
1041 : 3 : unsigned pagevec_lookup_range(struct pagevec *pvec,
1042 : : struct address_space *mapping, pgoff_t *start, pgoff_t end)
1043 : : {
1044 : 3 : pvec->nr = find_get_pages_range(mapping, start, end, PAGEVEC_SIZE,
1045 : 3 : pvec->pages);
1046 : 3 : return pagevec_count(pvec);
1047 : : }
1048 : : EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_range);
1049 : :
1050 : 3 : unsigned pagevec_lookup_range_tag(struct pagevec *pvec,
1051 : : struct address_space *mapping, pgoff_t *index, pgoff_t end,
1052 : : xa_mark_t tag)
1053 : : {
1054 : 3 : pvec->nr = find_get_pages_range_tag(mapping, index, end, tag,
1055 : 3 : PAGEVEC_SIZE, pvec->pages);
1056 : 3 : return pagevec_count(pvec);
1057 : : }
1058 : : EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_range_tag);
1059 : :
1060 : 0 : unsigned pagevec_lookup_range_nr_tag(struct pagevec *pvec,
1061 : : struct address_space *mapping, pgoff_t *index, pgoff_t end,
1062 : : xa_mark_t tag, unsigned max_pages)
1063 : : {
1064 : 0 : pvec->nr = find_get_pages_range_tag(mapping, index, end, tag,
1065 : 0 : min_t(unsigned int, max_pages, PAGEVEC_SIZE), pvec->pages);
1066 : 0 : return pagevec_count(pvec);
1067 : : }
1068 : : EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_range_nr_tag);
1069 : : /*
1070 : : * Perform any setup for the swap system
1071 : : */
1072 : 3 : void __init swap_setup(void)
1073 : : {
1074 : 3 : unsigned long megs = totalram_pages() >> (20 - PAGE_SHIFT);
1075 : :
1076 : : /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
1077 : 3 : if (megs < 16)
1078 : 0 : page_cluster = 2;
1079 : : else
1080 : 3 : page_cluster = 3;
1081 : : /*
1082 : : * Right now other parts of the system means that we
1083 : : * _really_ don't want to cluster much more
1084 : : */
1085 : 3 : }
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