OSDN Git Service

sony-laptop: Add poll/select support to tablet mode change
[android-x86/kernel.git] / mm / vmscan.c
1 /*
2  *  linux/mm/vmscan.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
5  *
6  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie.
7  *  kswapd added: 7.1.96  sct
8  *  Removed kswapd_ctl limits, and swap out as many pages as needed
9  *  to bring the system back to freepages.high: 2.4.97, Rik van Riel.
10  *  Zone aware kswapd started 02/00, Kanoj Sarcar (kanoj@sgi.com).
11  *  Multiqueue VM started 5.8.00, Rik van Riel.
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/gfp.h>
19 #include <linux/kernel_stat.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/vmpressure.h>
25 #include <linux/vmstat.h>
26 #include <linux/file.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/buffer_head.h>  /* for try_to_release_page(),
30                                         buffer_heads_over_limit */
31 #include <linux/mm_inline.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rmap.h>
34 #include <linux/topology.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/compaction.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/rwsem.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/memcontrol.h>
44 #include <linux/delayacct.h>
45 #include <linux/sysctl.h>
46 #include <linux/oom.h>
47 #include <linux/prefetch.h>
48 #include <linux/printk.h>
49 #include <linux/debugfs.h>
50
51 #include <asm/tlbflush.h>
52 #include <asm/div64.h>
53
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/balloon_compaction.h>
56
57 #include "internal.h"
58
59 #define CREATE_TRACE_POINTS
60 #include <trace/events/vmscan.h>
61
62 struct scan_control {
63         /* How many pages shrink_list() should reclaim */
64         unsigned long nr_to_reclaim;
65
66         /* This context's GFP mask */
67         gfp_t gfp_mask;
68
69         /* Allocation order */
70         int order;
71
72         /*
73          * Nodemask of nodes allowed by the caller. If NULL, all nodes
74          * are scanned.
75          */
76         nodemask_t      *nodemask;
77
78         /*
79          * The memory cgroup that hit its limit and as a result is the
80          * primary target of this reclaim invocation.
81          */
82         struct mem_cgroup *target_mem_cgroup;
83
84         /* Scan (total_size >> priority) pages at once */
85         int priority;
86
87         unsigned int may_writepage:1;
88
89         /* Can mapped pages be reclaimed? */
90         unsigned int may_unmap:1;
91
92         /* Can pages be swapped as part of reclaim? */
93         unsigned int may_swap:1;
94
95         /* Can cgroups be reclaimed below their normal consumption range? */
96         unsigned int may_thrash:1;
97
98         unsigned int hibernation_mode:1;
99
100         /* One of the zones is ready for compaction */
101         unsigned int compaction_ready:1;
102
103         /* Incremented by the number of inactive pages that were scanned */
104         unsigned long nr_scanned;
105
106         /* Number of pages freed so far during a call to shrink_zones() */
107         unsigned long nr_reclaimed;
108 };
109
110 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
111
112 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCH
113 #define prefetch_prev_lru_page(_page, _base, _field)                    \
114         do {                                                            \
115                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
116                         struct page *prev;                              \
117                                                                         \
118                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
119                         prefetch(&prev->_field);                        \
120                 }                                                       \
121         } while (0)
122 #else
123 #define prefetch_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
124 #endif
125
126 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCHW
127 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field)                   \
128         do {                                                            \
129                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
130                         struct page *prev;                              \
131                                                                         \
132                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
133                         prefetchw(&prev->_field);                       \
134                 }                                                       \
135         } while (0)
136 #else
137 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
138 #endif
139
140 /*
141  * From 0 .. 100.  Higher means more swappy.
142  */
143 int vm_swappiness = 60;
144 /*
145  * The total number of pages which are beyond the high watermark within all
146  * zones.
147  */
148 unsigned long vm_total_pages;
149
150 static LIST_HEAD(shrinker_list);
151 static DECLARE_RWSEM(shrinker_rwsem);
152
153 #ifdef CONFIG_MEMCG
154 static bool global_reclaim(struct scan_control *sc)
155 {
156         return !sc->target_mem_cgroup;
157 }
158 #else
159 static bool global_reclaim(struct scan_control *sc)
160 {
161         return true;
162 }
163 #endif
164
165 static unsigned long zone_reclaimable_pages(struct zone *zone)
166 {
167         int nr;
168
169         nr = zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE) +
170              zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE);
171
172         if (get_nr_swap_pages() > 0)
173                 nr += zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_ANON) +
174                       zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON);
175
176         return nr;
177 }
178
179 bool zone_reclaimable(struct zone *zone)
180 {
181         return zone_page_state(zone, NR_PAGES_SCANNED) <
182                 zone_reclaimable_pages(zone) * 6;
183 }
184
185 static unsigned long get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
186 {
187         if (!mem_cgroup_disabled())
188                 return mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
189
190         return zone_page_state(lruvec_zone(lruvec), NR_LRU_BASE + lru);
191 }
192
193 struct dentry *debug_file;
194
195 static int debug_shrinker_show(struct seq_file *s, void *unused)
196 {
197         struct shrinker *shrinker;
198         struct shrink_control sc;
199
200         sc.gfp_mask = -1;
201         sc.nr_to_scan = 0;
202
203         down_read(&shrinker_rwsem);
204         list_for_each_entry(shrinker, &shrinker_list, list) {
205                 unsigned long num_objs;
206
207                 num_objs = shrinker->count_objects(shrinker, &sc);
208                 seq_printf(s, "%pf %ld\n", shrinker->scan_objects, num_objs);
209         }
210         up_read(&shrinker_rwsem);
211         return 0;
212 }
213
214 static int debug_shrinker_open(struct inode *inode, struct file *file)
215 {
216         return single_open(file, debug_shrinker_show, inode->i_private);
217 }
218
219 static const struct file_operations debug_shrinker_fops = {
220         .open = debug_shrinker_open,
221         .read = seq_read,
222         .llseek = seq_lseek,
223         .release = single_release,
224 };
225
226 /*
227  * Add a shrinker callback to be called from the vm.
228  */
229 int register_shrinker(struct shrinker *shrinker)
230 {
231         size_t size = sizeof(*shrinker->nr_deferred);
232
233         /*
234          * If we only have one possible node in the system anyway, save
235          * ourselves the trouble and disable NUMA aware behavior. This way we
236          * will save memory and some small loop time later.
237          */
238         if (nr_node_ids == 1)
239                 shrinker->flags &= ~SHRINKER_NUMA_AWARE;
240
241         if (shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE)
242                 size *= nr_node_ids;
243
244         shrinker->nr_deferred = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
245         if (!shrinker->nr_deferred)
246                 return -ENOMEM;
247
248         down_write(&shrinker_rwsem);
249         list_add_tail(&shrinker->list, &shrinker_list);
250         up_write(&shrinker_rwsem);
251         return 0;
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(register_shrinker);
254
255 static int __init add_shrinker_debug(void)
256 {
257         debugfs_create_file("shrinker", 0644, NULL, NULL,
258                             &debug_shrinker_fops);
259         return 0;
260 }
261
262 late_initcall(add_shrinker_debug);
263
264 /*
265  * Remove one
266  */
267 void unregister_shrinker(struct shrinker *shrinker)
268 {
269         down_write(&shrinker_rwsem);
270         list_del(&shrinker->list);
271         up_write(&shrinker_rwsem);
272         kfree(shrinker->nr_deferred);
273 }
274 EXPORT_SYMBOL(unregister_shrinker);
275
276 #define SHRINK_BATCH 128
277
278 static unsigned long do_shrink_slab(struct shrink_control *shrinkctl,
279                                     struct shrinker *shrinker,
280                                     unsigned long nr_scanned,
281                                     unsigned long nr_eligible)
282 {
283         unsigned long freed = 0;
284         unsigned long long delta;
285         long total_scan;
286         long freeable;
287         long nr;
288         long new_nr;
289         int nid = shrinkctl->nid;
290         long batch_size = shrinker->batch ? shrinker->batch
291                                           : SHRINK_BATCH;
292
293         freeable = shrinker->count_objects(shrinker, shrinkctl);
294         if (freeable == 0)
295                 return 0;
296
297         /*
298          * copy the current shrinker scan count into a local variable
299          * and zero it so that other concurrent shrinker invocations
300          * don't also do this scanning work.
301          */
302         nr = atomic_long_xchg(&shrinker->nr_deferred[nid], 0);
303
304         total_scan = nr;
305         delta = (4 * nr_scanned) / shrinker->seeks;
306         delta *= freeable;
307         do_div(delta, nr_eligible + 1);
308         total_scan += delta;
309         if (total_scan < 0) {
310                 pr_err("shrink_slab: %pF negative objects to delete nr=%ld\n",
311                        shrinker->scan_objects, total_scan);
312                 total_scan = freeable;
313         }
314
315         /*
316          * We need to avoid excessive windup on filesystem shrinkers
317          * due to large numbers of GFP_NOFS allocations causing the
318          * shrinkers to return -1 all the time. This results in a large
319          * nr being built up so when a shrink that can do some work
320          * comes along it empties the entire cache due to nr >>>
321          * freeable. This is bad for sustaining a working set in
322          * memory.
323          *
324          * Hence only allow the shrinker to scan the entire cache when
325          * a large delta change is calculated directly.
326          */
327         if (delta < freeable / 4)
328                 total_scan = min(total_scan, freeable / 2);
329
330         /*
331          * Avoid risking looping forever due to too large nr value:
332          * never try to free more than twice the estimate number of
333          * freeable entries.
334          */
335         if (total_scan > freeable * 2)
336                 total_scan = freeable * 2;
337
338         trace_mm_shrink_slab_start(shrinker, shrinkctl, nr,
339                                    nr_scanned, nr_eligible,
340                                    freeable, delta, total_scan);
341
342         /*
343          * Normally, we should not scan less than batch_size objects in one
344          * pass to avoid too frequent shrinker calls, but if the slab has less
345          * than batch_size objects in total and we are really tight on memory,
346          * we will try to reclaim all available objects, otherwise we can end
347          * up failing allocations although there are plenty of reclaimable
348          * objects spread over several slabs with usage less than the
349          * batch_size.
350          *
351          * We detect the "tight on memory" situations by looking at the total
352          * number of objects we want to scan (total_scan). If it is greater
353          * than the total number of objects on slab (freeable), we must be
354          * scanning at high prio and therefore should try to reclaim as much as
355          * possible.
356          */
357         while (total_scan >= batch_size ||
358                total_scan >= freeable) {
359                 unsigned long ret;
360                 unsigned long nr_to_scan = min(batch_size, total_scan);
361
362                 shrinkctl->nr_to_scan = nr_to_scan;
363                 ret = shrinker->scan_objects(shrinker, shrinkctl);
364                 if (ret == SHRINK_STOP)
365                         break;
366                 freed += ret;
367
368                 count_vm_events(SLABS_SCANNED, nr_to_scan);
369                 total_scan -= nr_to_scan;
370
371                 cond_resched();
372         }
373
374         /*
375          * move the unused scan count back into the shrinker in a
376          * manner that handles concurrent updates. If we exhausted the
377          * scan, there is no need to do an update.
378          */
379         if (total_scan > 0)
380                 new_nr = atomic_long_add_return(total_scan,
381                                                 &shrinker->nr_deferred[nid]);
382         else
383                 new_nr = atomic_long_read(&shrinker->nr_deferred[nid]);
384
385         trace_mm_shrink_slab_end(shrinker, nid, freed, nr, new_nr, total_scan);
386         return freed;
387 }
388
389 /**
390  * shrink_slab - shrink slab caches
391  * @gfp_mask: allocation context
392  * @nid: node whose slab caches to target
393  * @memcg: memory cgroup whose slab caches to target
394  * @nr_scanned: pressure numerator
395  * @nr_eligible: pressure denominator
396  *
397  * Call the shrink functions to age shrinkable caches.
398  *
399  * @nid is passed along to shrinkers with SHRINKER_NUMA_AWARE set,
400  * unaware shrinkers will receive a node id of 0 instead.
401  *
402  * @memcg specifies the memory cgroup to target. If it is not NULL,
403  * only shrinkers with SHRINKER_MEMCG_AWARE set will be called to scan
404  * objects from the memory cgroup specified. Otherwise all shrinkers
405  * are called, and memcg aware shrinkers are supposed to scan the
406  * global list then.
407  *
408  * @nr_scanned and @nr_eligible form a ratio that indicate how much of
409  * the available objects should be scanned.  Page reclaim for example
410  * passes the number of pages scanned and the number of pages on the
411  * LRU lists that it considered on @nid, plus a bias in @nr_scanned
412  * when it encountered mapped pages.  The ratio is further biased by
413  * the ->seeks setting of the shrink function, which indicates the
414  * cost to recreate an object relative to that of an LRU page.
415  *
416  * Returns the number of reclaimed slab objects.
417  */
418 static unsigned long shrink_slab(gfp_t gfp_mask, int nid,
419                                  struct mem_cgroup *memcg,
420                                  unsigned long nr_scanned,
421                                  unsigned long nr_eligible)
422 {
423         struct shrinker *shrinker;
424         unsigned long freed = 0;
425
426         if (memcg && !memcg_kmem_is_active(memcg))
427                 return 0;
428
429         if (nr_scanned == 0)
430                 nr_scanned = SWAP_CLUSTER_MAX;
431
432         if (!down_read_trylock(&shrinker_rwsem)) {
433                 /*
434                  * If we would return 0, our callers would understand that we
435                  * have nothing else to shrink and give up trying. By returning
436                  * 1 we keep it going and assume we'll be able to shrink next
437                  * time.
438                  */
439                 freed = 1;
440                 goto out;
441         }
442
443         list_for_each_entry(shrinker, &shrinker_list, list) {
444                 struct shrink_control sc = {
445                         .gfp_mask = gfp_mask,
446                         .nid = nid,
447                         .memcg = memcg,
448                 };
449
450                 if (memcg && !(shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE))
451                         continue;
452
453                 if (!(shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE))
454                         sc.nid = 0;
455
456                 freed += do_shrink_slab(&sc, shrinker, nr_scanned, nr_eligible);
457         }
458
459         up_read(&shrinker_rwsem);
460 out:
461         cond_resched();
462         return freed;
463 }
464
465 void drop_slab_node(int nid)
466 {
467         unsigned long freed;
468
469         do {
470                 struct mem_cgroup *memcg = NULL;
471
472                 freed = 0;
473                 do {
474                         freed += shrink_slab(GFP_KERNEL, nid, memcg,
475                                              1000, 1000);
476                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL)) != NULL);
477         } while (freed > 10);
478 }
479
480 void drop_slab(void)
481 {
482         int nid;
483
484         for_each_online_node(nid)
485                 drop_slab_node(nid);
486 }
487
488 static inline int is_page_cache_freeable(struct page *page)
489 {
490         /*
491          * A freeable page cache page is referenced only by the caller
492          * that isolated the page, the page cache radix tree and
493          * optional buffer heads at page->private.
494          */
495         return page_count(page) - page_has_private(page) == 2;
496 }
497
498 static int may_write_to_queue(struct backing_dev_info *bdi,
499                               struct scan_control *sc)
500 {
501         if (current->flags & PF_SWAPWRITE)
502                 return 1;
503         if (!bdi_write_congested(bdi))
504                 return 1;
505         if (bdi == current->backing_dev_info)
506                 return 1;
507         return 0;
508 }
509
510 /*
511  * We detected a synchronous write error writing a page out.  Probably
512  * -ENOSPC.  We need to propagate that into the address_space for a subsequent
513  * fsync(), msync() or close().
514  *
515  * The tricky part is that after writepage we cannot touch the mapping: nothing
516  * prevents it from being freed up.  But we have a ref on the page and once
517  * that page is locked, the mapping is pinned.
518  *
519  * We're allowed to run sleeping lock_page() here because we know the caller has
520  * __GFP_FS.
521  */
522 static void handle_write_error(struct address_space *mapping,
523                                 struct page *page, int error)
524 {
525         lock_page(page);
526         if (page_mapping(page) == mapping)
527                 mapping_set_error(mapping, error);
528         unlock_page(page);
529 }
530
531 /* possible outcome of pageout() */
532 typedef enum {
533         /* failed to write page out, page is locked */
534         PAGE_KEEP,
535         /* move page to the active list, page is locked */
536         PAGE_ACTIVATE,
537         /* page has been sent to the disk successfully, page is unlocked */
538         PAGE_SUCCESS,
539         /* page is clean and locked */
540         PAGE_CLEAN,
541 } pageout_t;
542
543 /*
544  * pageout is called by shrink_page_list() for each dirty page.
545  * Calls ->writepage().
546  */
547 static pageout_t pageout(struct page *page, struct address_space *mapping,
548                          struct scan_control *sc)
549 {
550         /*
551          * If the page is dirty, only perform writeback if that write
552          * will be non-blocking.  To prevent this allocation from being
553          * stalled by pagecache activity.  But note that there may be
554          * stalls if we need to run get_block().  We could test
555          * PagePrivate for that.
556          *
557          * If this process is currently in __generic_file_write_iter() against
558          * this page's queue, we can perform writeback even if that
559          * will block.
560          *
561          * If the page is swapcache, write it back even if that would
562          * block, for some throttling. This happens by accident, because
563          * swap_backing_dev_info is bust: it doesn't reflect the
564          * congestion state of the swapdevs.  Easy to fix, if needed.
565          */
566         if (!is_page_cache_freeable(page))
567                 return PAGE_KEEP;
568         if (!mapping) {
569                 /*
570                  * Some data journaling orphaned pages can have
571                  * page->mapping == NULL while being dirty with clean buffers.
572                  */
573                 if (page_has_private(page)) {
574                         if (try_to_free_buffers(page)) {
575                                 ClearPageDirty(page);
576                                 pr_info("%s: orphaned page\n", __func__);
577                                 return PAGE_CLEAN;
578                         }
579                 }
580                 return PAGE_KEEP;
581         }
582         if (mapping->a_ops->writepage == NULL)
583                 return PAGE_ACTIVATE;
584         if (!may_write_to_queue(inode_to_bdi(mapping->host), sc))
585                 return PAGE_KEEP;
586
587         if (clear_page_dirty_for_io(page)) {
588                 int res;
589                 struct writeback_control wbc = {
590                         .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
591                         .nr_to_write = SWAP_CLUSTER_MAX,
592                         .range_start = 0,
593                         .range_end = LLONG_MAX,
594                         .for_reclaim = 1,
595                 };
596
597                 SetPageReclaim(page);
598                 res = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
599                 if (res < 0)
600                         handle_write_error(mapping, page, res);
601                 if (res == AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE) {
602                         ClearPageReclaim(page);
603                         return PAGE_ACTIVATE;
604                 }
605
606                 if (!PageWriteback(page)) {
607                         /* synchronous write or broken a_ops? */
608                         ClearPageReclaim(page);
609                 }
610                 trace_mm_vmscan_writepage(page, trace_reclaim_flags(page));
611                 inc_zone_page_state(page, NR_VMSCAN_WRITE);
612                 return PAGE_SUCCESS;
613         }
614
615         return PAGE_CLEAN;
616 }
617
618 /*
619  * Same as remove_mapping, but if the page is removed from the mapping, it
620  * gets returned with a refcount of 0.
621  */
622 static int __remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page,
623                             bool reclaimed)
624 {
625         BUG_ON(!PageLocked(page));
626         BUG_ON(mapping != page_mapping(page));
627
628         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
629         /*
630          * The non racy check for a busy page.
631          *
632          * Must be careful with the order of the tests. When someone has
633          * a ref to the page, it may be possible that they dirty it then
634          * drop the reference. So if PageDirty is tested before page_count
635          * here, then the following race may occur:
636          *
637          * get_user_pages(&page);
638          * [user mapping goes away]
639          * write_to(page);
640          *                              !PageDirty(page)    [good]
641          * SetPageDirty(page);
642          * put_page(page);
643          *                              !page_count(page)   [good, discard it]
644          *
645          * [oops, our write_to data is lost]
646          *
647          * Reversing the order of the tests ensures such a situation cannot
648          * escape unnoticed. The smp_rmb is needed to ensure the page->flags
649          * load is not satisfied before that of page->_count.
650          *
651          * Note that if SetPageDirty is always performed via set_page_dirty,
652          * and thus under tree_lock, then this ordering is not required.
653          */
654         if (!page_freeze_refs(page, 2))
655                 goto cannot_free;
656         /* note: atomic_cmpxchg in page_freeze_refs provides the smp_rmb */
657         if (unlikely(PageDirty(page))) {
658                 page_unfreeze_refs(page, 2);
659                 goto cannot_free;
660         }
661
662         if (PageSwapCache(page)) {
663                 swp_entry_t swap = { .val = page_private(page) };
664                 mem_cgroup_swapout(page, swap);
665                 __delete_from_swap_cache(page);
666                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
667                 swapcache_free(swap);
668         } else {
669                 void (*freepage)(struct page *);
670                 void *shadow = NULL;
671
672                 freepage = mapping->a_ops->freepage;
673                 /*
674                  * Remember a shadow entry for reclaimed file cache in
675                  * order to detect refaults, thus thrashing, later on.
676                  *
677                  * But don't store shadows in an address space that is
678                  * already exiting.  This is not just an optizimation,
679                  * inode reclaim needs to empty out the radix tree or
680                  * the nodes are lost.  Don't plant shadows behind its
681                  * back.
682                  */
683                 if (reclaimed && page_is_file_cache(page) &&
684                     !mapping_exiting(mapping))
685                         shadow = workingset_eviction(mapping, page);
686                 __delete_from_page_cache(page, shadow);
687                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
688
689                 if (freepage != NULL)
690                         freepage(page);
691         }
692
693         return 1;
694
695 cannot_free:
696         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
697         return 0;
698 }
699
700 /*
701  * Attempt to detach a locked page from its ->mapping.  If it is dirty or if
702  * someone else has a ref on the page, abort and return 0.  If it was
703  * successfully detached, return 1.  Assumes the caller has a single ref on
704  * this page.
705  */
706 int remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page)
707 {
708         if (__remove_mapping(mapping, page, false)) {
709                 /*
710                  * Unfreezing the refcount with 1 rather than 2 effectively
711                  * drops the pagecache ref for us without requiring another
712                  * atomic operation.
713                  */
714                 page_unfreeze_refs(page, 1);
715                 return 1;
716         }
717         return 0;
718 }
719
720 /**
721  * putback_lru_page - put previously isolated page onto appropriate LRU list
722  * @page: page to be put back to appropriate lru list
723  *
724  * Add previously isolated @page to appropriate LRU list.
725  * Page may still be unevictable for other reasons.
726  *
727  * lru_lock must not be held, interrupts must be enabled.
728  */
729 void putback_lru_page(struct page *page)
730 {
731         bool is_unevictable;
732         int was_unevictable = PageUnevictable(page);
733
734         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
735
736 redo:
737         ClearPageUnevictable(page);
738
739         if (page_evictable(page)) {
740                 /*
741                  * For evictable pages, we can use the cache.
742                  * In event of a race, worst case is we end up with an
743                  * unevictable page on [in]active list.
744                  * We know how to handle that.
745                  */
746                 is_unevictable = false;
747                 lru_cache_add(page);
748         } else {
749                 /*
750                  * Put unevictable pages directly on zone's unevictable
751                  * list.
752                  */
753                 is_unevictable = true;
754                 add_page_to_unevictable_list(page);
755                 /*
756                  * When racing with an mlock or AS_UNEVICTABLE clearing
757                  * (page is unlocked) make sure that if the other thread
758                  * does not observe our setting of PG_lru and fails
759                  * isolation/check_move_unevictable_pages,
760                  * we see PG_mlocked/AS_UNEVICTABLE cleared below and move
761                  * the page back to the evictable list.
762                  *
763                  * The other side is TestClearPageMlocked() or shmem_lock().
764                  */
765                 smp_mb();
766         }
767
768         /*
769          * page's status can change while we move it among lru. If an evictable
770          * page is on unevictable list, it never be freed. To avoid that,
771          * check after we added it to the list, again.
772          */
773         if (is_unevictable && page_evictable(page)) {
774                 if (!isolate_lru_page(page)) {
775                         put_page(page);
776                         goto redo;
777                 }
778                 /* This means someone else dropped this page from LRU
779                  * So, it will be freed or putback to LRU again. There is
780                  * nothing to do here.
781                  */
782         }
783
784         if (was_unevictable && !is_unevictable)
785                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGRESCUED);
786         else if (!was_unevictable && is_unevictable)
787                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCULLED);
788
789         put_page(page);         /* drop ref from isolate */
790 }
791
792 enum page_references {
793         PAGEREF_RECLAIM,
794         PAGEREF_RECLAIM_CLEAN,
795         PAGEREF_KEEP,
796         PAGEREF_ACTIVATE,
797 };
798
799 static enum page_references page_check_references(struct page *page,
800                                                   struct scan_control *sc)
801 {
802         int referenced_ptes, referenced_page;
803         unsigned long vm_flags;
804
805         referenced_ptes = page_referenced(page, 1, sc->target_mem_cgroup,
806                                           &vm_flags);
807         referenced_page = TestClearPageReferenced(page);
808
809         /*
810          * Mlock lost the isolation race with us.  Let try_to_unmap()
811          * move the page to the unevictable list.
812          */
813         if (vm_flags & VM_LOCKED)
814                 return PAGEREF_RECLAIM;
815
816         if (referenced_ptes) {
817                 if (PageSwapBacked(page))
818                         return PAGEREF_ACTIVATE;
819                 /*
820                  * All mapped pages start out with page table
821                  * references from the instantiating fault, so we need
822                  * to look twice if a mapped file page is used more
823                  * than once.
824                  *
825                  * Mark it and spare it for another trip around the
826                  * inactive list.  Another page table reference will
827                  * lead to its activation.
828                  *
829                  * Note: the mark is set for activated pages as well
830                  * so that recently deactivated but used pages are
831                  * quickly recovered.
832                  */
833                 SetPageReferenced(page);
834
835                 if (referenced_page || referenced_ptes > 1)
836                         return PAGEREF_ACTIVATE;
837
838                 /*
839                  * Activate file-backed executable pages after first usage.
840                  */
841                 if (vm_flags & VM_EXEC)
842                         return PAGEREF_ACTIVATE;
843
844                 return PAGEREF_KEEP;
845         }
846
847         /* Reclaim if clean, defer dirty pages to writeback */
848         if (referenced_page && !PageSwapBacked(page))
849                 return PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
850
851         return PAGEREF_RECLAIM;
852 }
853
854 /* Check if a page is dirty or under writeback */
855 static void page_check_dirty_writeback(struct page *page,
856                                        bool *dirty, bool *writeback)
857 {
858         struct address_space *mapping;
859
860         /*
861          * Anonymous pages are not handled by flushers and must be written
862          * from reclaim context. Do not stall reclaim based on them
863          */
864         if (!page_is_file_cache(page)) {
865                 *dirty = false;
866                 *writeback = false;
867                 return;
868         }
869
870         /* By default assume that the page flags are accurate */
871         *dirty = PageDirty(page);
872         *writeback = PageWriteback(page);
873
874         /* Verify dirty/writeback state if the filesystem supports it */
875         if (!page_has_private(page))
876                 return;
877
878         mapping = page_mapping(page);
879         if (mapping && mapping->a_ops->is_dirty_writeback)
880                 mapping->a_ops->is_dirty_writeback(page, dirty, writeback);
881 }
882
883 /*
884  * shrink_page_list() returns the number of reclaimed pages
885  */
886 static unsigned long shrink_page_list(struct list_head *page_list,
887                                       struct zone *zone,
888                                       struct scan_control *sc,
889                                       enum ttu_flags ttu_flags,
890                                       unsigned long *ret_nr_dirty,
891                                       unsigned long *ret_nr_unqueued_dirty,
892                                       unsigned long *ret_nr_congested,
893                                       unsigned long *ret_nr_writeback,
894                                       unsigned long *ret_nr_immediate,
895                                       bool force_reclaim)
896 {
897         LIST_HEAD(ret_pages);
898         LIST_HEAD(free_pages);
899         int pgactivate = 0;
900         unsigned long nr_unqueued_dirty = 0;
901         unsigned long nr_dirty = 0;
902         unsigned long nr_congested = 0;
903         unsigned long nr_reclaimed = 0;
904         unsigned long nr_writeback = 0;
905         unsigned long nr_immediate = 0;
906
907         cond_resched();
908
909         while (!list_empty(page_list)) {
910                 struct address_space *mapping;
911                 struct page *page;
912                 int may_enter_fs;
913                 enum page_references references = PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
914                 bool dirty, writeback;
915
916                 cond_resched();
917
918                 page = lru_to_page(page_list);
919                 list_del(&page->lru);
920
921                 if (!trylock_page(page))
922                         goto keep;
923
924                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
925                 VM_BUG_ON_PAGE(page_zone(page) != zone, page);
926
927                 sc->nr_scanned++;
928
929                 if (unlikely(!page_evictable(page)))
930                         goto cull_mlocked;
931
932                 if (!sc->may_unmap && page_mapped(page))
933                         goto keep_locked;
934
935                 /* Double the slab pressure for mapped and swapcache pages */
936                 if (page_mapped(page) || PageSwapCache(page))
937                         sc->nr_scanned++;
938
939                 may_enter_fs = (sc->gfp_mask & __GFP_FS) ||
940                         (PageSwapCache(page) && (sc->gfp_mask & __GFP_IO));
941
942                 /*
943                  * The number of dirty pages determines if a zone is marked
944                  * reclaim_congested which affects wait_iff_congested. kswapd
945                  * will stall and start writing pages if the tail of the LRU
946                  * is all dirty unqueued pages.
947                  */
948                 page_check_dirty_writeback(page, &dirty, &writeback);
949                 if (dirty || writeback)
950                         nr_dirty++;
951
952                 if (dirty && !writeback)
953                         nr_unqueued_dirty++;
954
955                 /*
956                  * Treat this page as congested if the underlying BDI is or if
957                  * pages are cycling through the LRU so quickly that the
958                  * pages marked for immediate reclaim are making it to the
959                  * end of the LRU a second time.
960                  */
961                 mapping = page_mapping(page);
962                 if (((dirty || writeback) && mapping &&
963                      bdi_write_congested(inode_to_bdi(mapping->host))) ||
964                     (writeback && PageReclaim(page)))
965                         nr_congested++;
966
967                 /*
968                  * If a page at the tail of the LRU is under writeback, there
969                  * are three cases to consider.
970                  *
971                  * 1) If reclaim is encountering an excessive number of pages
972                  *    under writeback and this page is both under writeback and
973                  *    PageReclaim then it indicates that pages are being queued
974                  *    for IO but are being recycled through the LRU before the
975                  *    IO can complete. Waiting on the page itself risks an
976                  *    indefinite stall if it is impossible to writeback the
977                  *    page due to IO error or disconnected storage so instead
978                  *    note that the LRU is being scanned too quickly and the
979                  *    caller can stall after page list has been processed.
980                  *
981                  * 2) Global reclaim encounters a page, memcg encounters a
982                  *    page that is not marked for immediate reclaim or
983                  *    the caller does not have __GFP_IO. In this case mark
984                  *    the page for immediate reclaim and continue scanning.
985                  *
986                  *    __GFP_IO is checked  because a loop driver thread might
987                  *    enter reclaim, and deadlock if it waits on a page for
988                  *    which it is needed to do the write (loop masks off
989                  *    __GFP_IO|__GFP_FS for this reason); but more thought
990                  *    would probably show more reasons.
991                  *
992                  *    Don't require __GFP_FS, since we're not going into the
993                  *    FS, just waiting on its writeback completion. Worryingly,
994                  *    ext4 gfs2 and xfs allocate pages with
995                  *    grab_cache_page_write_begin(,,AOP_FLAG_NOFS), so testing
996                  *    may_enter_fs here is liable to OOM on them.
997                  *
998                  * 3) memcg encounters a page that is not already marked
999                  *    PageReclaim. memcg does not have any dirty pages
1000                  *    throttling so we could easily OOM just because too many
1001                  *    pages are in writeback and there is nothing else to
1002                  *    reclaim. Wait for the writeback to complete.
1003                  */
1004                 if (PageWriteback(page)) {
1005                         /* Case 1 above */
1006                         if (current_is_kswapd() &&
1007                             PageReclaim(page) &&
1008                             test_bit(ZONE_WRITEBACK, &zone->flags)) {
1009                                 nr_immediate++;
1010                                 goto keep_locked;
1011
1012                         /* Case 2 above */
1013                         } else if (global_reclaim(sc) ||
1014                             !PageReclaim(page) || !(sc->gfp_mask & __GFP_IO)) {
1015                                 /*
1016                                  * This is slightly racy - end_page_writeback()
1017                                  * might have just cleared PageReclaim, then
1018                                  * setting PageReclaim here end up interpreted
1019                                  * as PageReadahead - but that does not matter
1020                                  * enough to care.  What we do want is for this
1021                                  * page to have PageReclaim set next time memcg
1022                                  * reclaim reaches the tests above, so it will
1023                                  * then wait_on_page_writeback() to avoid OOM;
1024                                  * and it's also appropriate in global reclaim.
1025                                  */
1026                                 SetPageReclaim(page);
1027                                 nr_writeback++;
1028
1029                                 goto keep_locked;
1030
1031                         /* Case 3 above */
1032                         } else {
1033                                 wait_on_page_writeback(page);
1034                         }
1035                 }
1036
1037                 if (!force_reclaim)
1038                         references = page_check_references(page, sc);
1039
1040                 switch (references) {
1041                 case PAGEREF_ACTIVATE:
1042                         goto activate_locked;
1043                 case PAGEREF_KEEP:
1044                         goto keep_locked;
1045                 case PAGEREF_RECLAIM:
1046                 case PAGEREF_RECLAIM_CLEAN:
1047                         ; /* try to reclaim the page below */
1048                 }
1049
1050                 /*
1051                  * Anonymous process memory has backing store?
1052                  * Try to allocate it some swap space here.
1053                  */
1054                 if (PageAnon(page) && !PageSwapCache(page)) {
1055                         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_IO))
1056                                 goto keep_locked;
1057                         if (!add_to_swap(page, page_list))
1058                                 goto activate_locked;
1059                         may_enter_fs = 1;
1060
1061                         /* Adding to swap updated mapping */
1062                         mapping = page_mapping(page);
1063                 }
1064
1065                 /*
1066                  * The page is mapped into the page tables of one or more
1067                  * processes. Try to unmap it here.
1068                  */
1069                 if (page_mapped(page) && mapping) {
1070                         switch (try_to_unmap(page, ttu_flags)) {
1071                         case SWAP_FAIL:
1072                                 goto activate_locked;
1073                         case SWAP_AGAIN:
1074                                 goto keep_locked;
1075                         case SWAP_MLOCK:
1076                                 goto cull_mlocked;
1077                         case SWAP_SUCCESS:
1078                                 ; /* try to free the page below */
1079                         }
1080                 }
1081
1082                 if (PageDirty(page)) {
1083                         /*
1084                          * Only kswapd can writeback filesystem pages to
1085                          * avoid risk of stack overflow but only writeback
1086                          * if many dirty pages have been encountered.
1087                          */
1088                         if (page_is_file_cache(page) &&
1089                                         (!current_is_kswapd() ||
1090                                          !test_bit(ZONE_DIRTY, &zone->flags))) {
1091                                 /*
1092                                  * Immediately reclaim when written back.
1093                                  * Similar in principal to deactivate_page()
1094                                  * except we already have the page isolated
1095                                  * and know it's dirty
1096                                  */
1097                                 inc_zone_page_state(page, NR_VMSCAN_IMMEDIATE);
1098                                 SetPageReclaim(page);
1099
1100                                 goto keep_locked;
1101                         }
1102
1103                         if (references == PAGEREF_RECLAIM_CLEAN)
1104                                 goto keep_locked;
1105                         if (!may_enter_fs)
1106                                 goto keep_locked;
1107                         if (!sc->may_writepage)
1108                                 goto keep_locked;
1109
1110                         /* Page is dirty, try to write it out here */
1111                         switch (pageout(page, mapping, sc)) {
1112                         case PAGE_KEEP:
1113                                 goto keep_locked;
1114                         case PAGE_ACTIVATE:
1115                                 goto activate_locked;
1116                         case PAGE_SUCCESS:
1117                                 if (PageWriteback(page))
1118                                         goto keep;
1119                                 if (PageDirty(page))
1120                                         goto keep;
1121
1122                                 /*
1123                                  * A synchronous write - probably a ramdisk.  Go
1124                                  * ahead and try to reclaim the page.
1125                                  */
1126                                 if (!trylock_page(page))
1127                                         goto keep;
1128                                 if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
1129                                         goto keep_locked;
1130                                 mapping = page_mapping(page);
1131                         case PAGE_CLEAN:
1132                                 ; /* try to free the page below */
1133                         }
1134                 }
1135
1136                 /*
1137                  * If the page has buffers, try to free the buffer mappings
1138                  * associated with this page. If we succeed we try to free
1139                  * the page as well.
1140                  *
1141                  * We do this even if the page is PageDirty().
1142                  * try_to_release_page() does not perform I/O, but it is
1143                  * possible for a page to have PageDirty set, but it is actually
1144                  * clean (all its buffers are clean).  This happens if the
1145                  * buffers were written out directly, with submit_bh(). ext3
1146                  * will do this, as well as the blockdev mapping.
1147                  * try_to_release_page() will discover that cleanness and will
1148                  * drop the buffers and mark the page clean - it can be freed.
1149                  *
1150                  * Rarely, pages can have buffers and no ->mapping.  These are
1151                  * the pages which were not successfully invalidated in
1152                  * truncate_complete_page().  We try to drop those buffers here
1153                  * and if that worked, and the page is no longer mapped into
1154                  * process address space (page_count == 1) it can be freed.
1155                  * Otherwise, leave the page on the LRU so it is swappable.
1156                  */
1157                 if (page_has_private(page)) {
1158                         if (!try_to_release_page(page, sc->gfp_mask))
1159                                 goto activate_locked;
1160                         if (!mapping && page_count(page) == 1) {
1161                                 unlock_page(page);
1162                                 if (put_page_testzero(page))
1163                                         goto free_it;
1164                                 else {
1165                                         /*
1166                                          * rare race with speculative reference.
1167                                          * the speculative reference will free
1168                                          * this page shortly, so we may
1169                                          * increment nr_reclaimed here (and
1170                                          * leave it off the LRU).
1171                                          */
1172                                         nr_reclaimed++;
1173                                         continue;
1174                                 }
1175                         }
1176                 }
1177
1178                 if (!mapping || !__remove_mapping(mapping, page, true))
1179                         goto keep_locked;
1180
1181                 /*
1182                  * At this point, we have no other references and there is
1183                  * no way to pick any more up (removed from LRU, removed
1184                  * from pagecache). Can use non-atomic bitops now (and
1185                  * we obviously don't have to worry about waking up a process
1186                  * waiting on the page lock, because there are no references.
1187                  */
1188                 __clear_page_locked(page);
1189 free_it:
1190                 nr_reclaimed++;
1191
1192                 /*
1193                  * Is there need to periodically free_page_list? It would
1194                  * appear not as the counts should be low
1195                  */
1196                 list_add(&page->lru, &free_pages);
1197                 continue;
1198
1199 cull_mlocked:
1200                 if (PageSwapCache(page))
1201                         try_to_free_swap(page);
1202                 unlock_page(page);
1203                 putback_lru_page(page);
1204                 continue;
1205
1206 activate_locked:
1207                 /* Not a candidate for swapping, so reclaim swap space. */
1208                 if (PageSwapCache(page) && vm_swap_full())
1209                         try_to_free_swap(page);
1210                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
1211                 SetPageActive(page);
1212                 pgactivate++;
1213 keep_locked:
1214                 unlock_page(page);
1215 keep:
1216                 list_add(&page->lru, &ret_pages);
1217                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) || PageUnevictable(page), page);
1218         }
1219
1220         mem_cgroup_uncharge_list(&free_pages);
1221         free_hot_cold_page_list(&free_pages, true);
1222
1223         list_splice(&ret_pages, page_list);
1224         count_vm_events(PGACTIVATE, pgactivate);
1225
1226         *ret_nr_dirty += nr_dirty;
1227         *ret_nr_congested += nr_congested;
1228         *ret_nr_unqueued_dirty += nr_unqueued_dirty;
1229         *ret_nr_writeback += nr_writeback;
1230         *ret_nr_immediate += nr_immediate;
1231         return nr_reclaimed;
1232 }
1233
1234 unsigned long reclaim_clean_pages_from_list(struct zone *zone,
1235                                             struct list_head *page_list)
1236 {
1237         struct scan_control sc = {
1238                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
1239                 .priority = DEF_PRIORITY,
1240                 .may_unmap = 1,
1241         };
1242         unsigned long ret, dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5;
1243         struct page *page, *next;
1244         LIST_HEAD(clean_pages);
1245
1246         list_for_each_entry_safe(page, next, page_list, lru) {
1247                 if (page_is_file_cache(page) && !PageDirty(page) &&
1248                     !isolated_balloon_page(page)) {
1249                         ClearPageActive(page);
1250                         list_move(&page->lru, &clean_pages);
1251                 }
1252         }
1253
1254         ret = shrink_page_list(&clean_pages, zone, &sc,
1255                         TTU_UNMAP|TTU_IGNORE_ACCESS,
1256                         &dummy1, &dummy2, &dummy3, &dummy4, &dummy5, true);
1257         list_splice(&clean_pages, page_list);
1258         mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE, -ret);
1259         return ret;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Attempt to remove the specified page from its LRU.  Only take this page
1264  * if it is of the appropriate PageActive status.  Pages which are being
1265  * freed elsewhere are also ignored.
1266  *
1267  * page:        page to consider
1268  * mode:        one of the LRU isolation modes defined above
1269  *
1270  * returns 0 on success, -ve errno on failure.
1271  */
1272 int __isolate_lru_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
1273 {
1274         int ret = -EINVAL;
1275
1276         /* Only take pages on the LRU. */
1277         if (!PageLRU(page))
1278                 return ret;
1279
1280         /* Compaction should not handle unevictable pages but CMA can do so */
1281         if (PageUnevictable(page) && !(mode & ISOLATE_UNEVICTABLE))
1282                 return ret;
1283
1284         ret = -EBUSY;
1285
1286         /*
1287          * To minimise LRU disruption, the caller can indicate that it only
1288          * wants to isolate pages it will be able to operate on without
1289          * blocking - clean pages for the most part.
1290          *
1291          * ISOLATE_CLEAN means that only clean pages should be isolated. This
1292          * is used by reclaim when it is cannot write to backing storage
1293          *
1294          * ISOLATE_ASYNC_MIGRATE is used to indicate that it only wants to pages
1295          * that it is possible to migrate without blocking
1296          */
1297         if (mode & (ISOLATE_CLEAN|ISOLATE_ASYNC_MIGRATE)) {
1298                 /* All the caller can do on PageWriteback is block */
1299                 if (PageWriteback(page))
1300                         return ret;
1301
1302                 if (PageDirty(page)) {
1303                         struct address_space *mapping;
1304
1305                         /* ISOLATE_CLEAN means only clean pages */
1306                         if (mode & ISOLATE_CLEAN)
1307                                 return ret;
1308
1309                         /*
1310                          * Only pages without mappings or that have a
1311                          * ->migratepage callback are possible to migrate
1312                          * without blocking
1313                          */
1314                         mapping = page_mapping(page);
1315                         if (mapping && !mapping->a_ops->migratepage)
1316                                 return ret;
1317                 }
1318         }
1319
1320         if ((mode & ISOLATE_UNMAPPED) && page_mapped(page))
1321                 return ret;
1322
1323         if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
1324                 /*
1325                  * Be careful not to clear PageLRU until after we're
1326                  * sure the page is not being freed elsewhere -- the
1327                  * page release code relies on it.
1328                  */
1329                 ClearPageLRU(page);
1330                 ret = 0;
1331         }
1332
1333         return ret;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * zone->lru_lock is heavily contended.  Some of the functions that
1338  * shrink the lists perform better by taking out a batch of pages
1339  * and working on them outside the LRU lock.
1340  *
1341  * For pagecache intensive workloads, this function is the hottest
1342  * spot in the kernel (apart from copy_*_user functions).
1343  *
1344  * Appropriate locks must be held before calling this function.
1345  *
1346  * @nr_to_scan: The number of pages to look through on the list.
1347  * @lruvec:     The LRU vector to pull pages from.
1348  * @dst:        The temp list to put pages on to.
1349  * @nr_scanned: The number of pages that were scanned.
1350  * @sc:         The scan_control struct for this reclaim session
1351  * @mode:       One of the LRU isolation modes
1352  * @lru:        LRU list id for isolating
1353  *
1354  * returns how many pages were moved onto *@dst.
1355  */
1356 static unsigned long isolate_lru_pages(unsigned long nr_to_scan,
1357                 struct lruvec *lruvec, struct list_head *dst,
1358                 unsigned long *nr_scanned, struct scan_control *sc,
1359                 isolate_mode_t mode, enum lru_list lru)
1360 {
1361         struct list_head *src = &lruvec->lists[lru];
1362         unsigned long nr_taken = 0;
1363         unsigned long scan;
1364
1365         for (scan = 0; scan < nr_to_scan && !list_empty(src); scan++) {
1366                 struct page *page;
1367                 int nr_pages;
1368
1369                 page = lru_to_page(src);
1370                 prefetchw_prev_lru_page(page, src, flags);
1371
1372                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
1373
1374                 switch (__isolate_lru_page(page, mode)) {
1375                 case 0:
1376                         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1377                         mem_cgroup_update_lru_size(lruvec, lru, -nr_pages);
1378                         list_move(&page->lru, dst);
1379                         nr_taken += nr_pages;
1380                         break;
1381
1382                 case -EBUSY:
1383                         /* else it is being freed elsewhere */
1384                         list_move(&page->lru, src);
1385                         continue;
1386
1387                 default:
1388                         BUG();
1389                 }
1390         }
1391
1392         *nr_scanned = scan;
1393         trace_mm_vmscan_lru_isolate(sc->order, nr_to_scan, scan,
1394                                     nr_taken, mode, is_file_lru(lru));
1395         return nr_taken;
1396 }
1397
1398 /**
1399  * isolate_lru_page - tries to isolate a page from its LRU list
1400  * @page: page to isolate from its LRU list
1401  *
1402  * Isolates a @page from an LRU list, clears PageLRU and adjusts the
1403  * vmstat statistic corresponding to whatever LRU list the page was on.
1404  *
1405  * Returns 0 if the page was removed from an LRU list.
1406  * Returns -EBUSY if the page was not on an LRU list.
1407  *
1408  * The returned page will have PageLRU() cleared.  If it was found on
1409  * the active list, it will have PageActive set.  If it was found on
1410  * the unevictable list, it will have the PageUnevictable bit set. That flag
1411  * may need to be cleared by the caller before letting the page go.
1412  *
1413  * The vmstat statistic corresponding to the list on which the page was
1414  * found will be decremented.
1415  *
1416  * Restrictions:
1417  * (1) Must be called with an elevated refcount on the page. This is a
1418  *     fundamentnal difference from isolate_lru_pages (which is called
1419  *     without a stable reference).
1420  * (2) the lru_lock must not be held.
1421  * (3) interrupts must be enabled.
1422  */
1423 int isolate_lru_page(struct page *page)
1424 {
1425         int ret = -EBUSY;
1426
1427         VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(page), page);
1428
1429         if (PageLRU(page)) {
1430                 struct zone *zone = page_zone(page);
1431                 struct lruvec *lruvec;
1432
1433                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1434                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
1435                 if (PageLRU(page)) {
1436                         int lru = page_lru(page);
1437                         get_page(page);
1438                         ClearPageLRU(page);
1439                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1440                         ret = 0;
1441                 }
1442                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1443         }
1444         return ret;
1445 }
1446
1447 /*
1448  * A direct reclaimer may isolate SWAP_CLUSTER_MAX pages from the LRU list and
1449  * then get resheduled. When there are massive number of tasks doing page
1450  * allocation, such sleeping direct reclaimers may keep piling up on each CPU,
1451  * the LRU list will go small and be scanned faster than necessary, leading to
1452  * unnecessary swapping, thrashing and OOM.
1453  */
1454 static int too_many_isolated(struct zone *zone, int file,
1455                 struct scan_control *sc)
1456 {
1457         unsigned long inactive, isolated;
1458
1459         if (current_is_kswapd())
1460                 return 0;
1461
1462         if (!global_reclaim(sc))
1463                 return 0;
1464
1465         if (file) {
1466                 inactive = zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE);
1467                 isolated = zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE);
1468         } else {
1469                 inactive = zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON);
1470                 isolated = zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON);
1471         }
1472
1473         /*
1474          * GFP_NOIO/GFP_NOFS callers are allowed to isolate more pages, so they
1475          * won't get blocked by normal direct-reclaimers, forming a circular
1476          * deadlock.
1477          */
1478         if ((sc->gfp_mask & GFP_IOFS) == GFP_IOFS)
1479                 inactive >>= 3;
1480
1481         return isolated > inactive;
1482 }
1483
1484 static noinline_for_stack void
1485 putback_inactive_pages(struct lruvec *lruvec, struct list_head *page_list)
1486 {
1487         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1488         struct zone *zone = lruvec_zone(lruvec);
1489         LIST_HEAD(pages_to_free);
1490
1491         /*
1492          * Put back any unfreeable pages.
1493          */
1494         while (!list_empty(page_list)) {
1495                 struct page *page = lru_to_page(page_list);
1496                 int lru;
1497
1498                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1499                 list_del(&page->lru);
1500                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1501                         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1502                         putback_lru_page(page);
1503                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1504                         continue;
1505                 }
1506
1507                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
1508
1509                 SetPageLRU(page);
1510                 lru = page_lru(page);
1511                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
1512
1513                 if (is_active_lru(lru)) {
1514                         int file = is_file_lru(lru);
1515                         int numpages = hpage_nr_pages(page);
1516                         reclaim_stat->recent_rotated[file] += numpages;
1517                 }
1518                 if (put_page_testzero(page)) {
1519                         __ClearPageLRU(page);
1520                         __ClearPageActive(page);
1521                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1522
1523                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1524                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1525                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1526                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1527                                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1528                         } else
1529                                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
1530                 }
1531         }
1532
1533         /*
1534          * To save our caller's stack, now use input list for pages to free.
1535          */
1536         list_splice(&pages_to_free, page_list);
1537 }
1538
1539 /*
1540  * If a kernel thread (such as nfsd for loop-back mounts) services
1541  * a backing device by writing to the page cache it sets PF_LESS_THROTTLE.
1542  * In that case we should only throttle if the backing device it is
1543  * writing to is congested.  In other cases it is safe to throttle.
1544  */
1545 static int current_may_throttle(void)
1546 {
1547         return !(current->flags & PF_LESS_THROTTLE) ||
1548                 current->backing_dev_info == NULL ||
1549                 bdi_write_congested(current->backing_dev_info);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * shrink_inactive_list() is a helper for shrink_zone().  It returns the number
1554  * of reclaimed pages
1555  */
1556 static noinline_for_stack unsigned long
1557 shrink_inactive_list(unsigned long nr_to_scan, struct lruvec *lruvec,
1558                      struct scan_control *sc, enum lru_list lru)
1559 {
1560         LIST_HEAD(page_list);
1561         unsigned long nr_scanned;
1562         unsigned long nr_reclaimed = 0;
1563         unsigned long nr_taken;
1564         unsigned long nr_dirty = 0;
1565         unsigned long nr_congested = 0;
1566         unsigned long nr_unqueued_dirty = 0;
1567         unsigned long nr_writeback = 0;
1568         unsigned long nr_immediate = 0;
1569         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1570         int file = is_file_lru(lru);
1571         struct zone *zone = lruvec_zone(lruvec);
1572         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1573
1574         while (unlikely(too_many_isolated(zone, file, sc))) {
1575                 congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1576
1577                 /* We are about to die and free our memory. Return now. */
1578                 if (fatal_signal_pending(current))
1579                         return SWAP_CLUSTER_MAX;
1580         }
1581
1582         lru_add_drain();
1583
1584         if (!sc->may_unmap)
1585                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1586         if (!sc->may_writepage)
1587                 isolate_mode |= ISOLATE_CLEAN;
1588
1589         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1590
1591         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &page_list,
1592                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1593
1594         __mod_zone_page_state(zone, NR_LRU_BASE + lru, -nr_taken);
1595         __mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1596
1597         if (global_reclaim(sc)) {
1598                 __mod_zone_page_state(zone, NR_PAGES_SCANNED, nr_scanned);
1599                 if (current_is_kswapd())
1600                         __count_zone_vm_events(PGSCAN_KSWAPD, zone, nr_scanned);
1601                 else
1602                         __count_zone_vm_events(PGSCAN_DIRECT, zone, nr_scanned);
1603         }
1604         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1605
1606         if (nr_taken == 0)
1607                 return 0;
1608
1609         nr_reclaimed = shrink_page_list(&page_list, zone, sc, TTU_UNMAP,
1610                                 &nr_dirty, &nr_unqueued_dirty, &nr_congested,
1611                                 &nr_writeback, &nr_immediate,
1612                                 false);
1613
1614         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1615
1616         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1617
1618         if (global_reclaim(sc)) {
1619                 if (current_is_kswapd())
1620                         __count_zone_vm_events(PGSTEAL_KSWAPD, zone,
1621                                                nr_reclaimed);
1622                 else
1623                         __count_zone_vm_events(PGSTEAL_DIRECT, zone,
1624                                                nr_reclaimed);
1625         }
1626
1627         putback_inactive_pages(lruvec, &page_list);
1628
1629         __mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1630
1631         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1632
1633         mem_cgroup_uncharge_list(&page_list);
1634         free_hot_cold_page_list(&page_list, true);
1635
1636         /*
1637          * If reclaim is isolating dirty pages under writeback, it implies
1638          * that the long-lived page allocation rate is exceeding the page
1639          * laundering rate. Either the global limits are not being effective
1640          * at throttling processes due to the page distribution throughout
1641          * zones or there is heavy usage of a slow backing device. The
1642          * only option is to throttle from reclaim context which is not ideal
1643          * as there is no guarantee the dirtying process is throttled in the
1644          * same way balance_dirty_pages() manages.
1645          *
1646          * Once a zone is flagged ZONE_WRITEBACK, kswapd will count the number
1647          * of pages under pages flagged for immediate reclaim and stall if any
1648          * are encountered in the nr_immediate check below.
1649          */
1650         if (nr_writeback && nr_writeback == nr_taken)
1651                 set_bit(ZONE_WRITEBACK, &zone->flags);
1652
1653         /*
1654          * memcg will stall in page writeback so only consider forcibly
1655          * stalling for global reclaim
1656          */
1657         if (global_reclaim(sc)) {
1658                 /*
1659                  * Tag a zone as congested if all the dirty pages scanned were
1660                  * backed by a congested BDI and wait_iff_congested will stall.
1661                  */
1662                 if (nr_dirty && nr_dirty == nr_congested)
1663                         set_bit(ZONE_CONGESTED, &zone->flags);
1664
1665                 /*
1666                  * If dirty pages are scanned that are not queued for IO, it
1667                  * implies that flushers are not keeping up. In this case, flag
1668                  * the zone ZONE_DIRTY and kswapd will start writing pages from
1669                  * reclaim context.
1670                  */
1671                 if (nr_unqueued_dirty == nr_taken)
1672                         set_bit(ZONE_DIRTY, &zone->flags);
1673
1674                 /*
1675                  * If kswapd scans pages marked marked for immediate
1676                  * reclaim and under writeback (nr_immediate), it implies
1677                  * that pages are cycling through the LRU faster than
1678                  * they are written so also forcibly stall.
1679                  */
1680                 if (nr_immediate && current_may_throttle())
1681                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1682         }
1683
1684         /*
1685          * Stall direct reclaim for IO completions if underlying BDIs or zone
1686          * is congested. Allow kswapd to continue until it starts encountering
1687          * unqueued dirty pages or cycling through the LRU too quickly.
1688          */
1689         if (!sc->hibernation_mode && !current_is_kswapd() &&
1690             current_may_throttle())
1691                 wait_iff_congested(zone, BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1692
1693         trace_mm_vmscan_lru_shrink_inactive(zone->zone_pgdat->node_id,
1694                 zone_idx(zone),
1695                 nr_scanned, nr_reclaimed,
1696                 sc->priority,
1697                 trace_shrink_flags(file));
1698         return nr_reclaimed;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * This moves pages from the active list to the inactive list.
1703  *
1704  * We move them the other way if the page is referenced by one or more
1705  * processes, from rmap.
1706  *
1707  * If the pages are mostly unmapped, the processing is fast and it is
1708  * appropriate to hold zone->lru_lock across the whole operation.  But if
1709  * the pages are mapped, the processing is slow (page_referenced()) so we
1710  * should drop zone->lru_lock around each page.  It's impossible to balance
1711  * this, so instead we remove the pages from the LRU while processing them.
1712  * It is safe to rely on PG_active against the non-LRU pages in here because
1713  * nobody will play with that bit on a non-LRU page.
1714  *
1715  * The downside is that we have to touch page->_count against each page.
1716  * But we had to alter page->flags anyway.
1717  */
1718
1719 static void move_active_pages_to_lru(struct lruvec *lruvec,
1720                                      struct list_head *list,
1721                                      struct list_head *pages_to_free,
1722                                      enum lru_list lru)
1723 {
1724         struct zone *zone = lruvec_zone(lruvec);
1725         unsigned long pgmoved = 0;
1726         struct page *page;
1727         int nr_pages;
1728
1729         while (!list_empty(list)) {
1730                 page = lru_to_page(list);
1731                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
1732
1733                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1734                 SetPageLRU(page);
1735
1736                 nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1737                 mem_cgroup_update_lru_size(lruvec, lru, nr_pages);
1738                 list_move(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
1739                 pgmoved += nr_pages;
1740
1741                 if (put_page_testzero(page)) {
1742                         __ClearPageLRU(page);
1743                         __ClearPageActive(page);
1744                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1745
1746                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1747                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1748                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1749                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1750                                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1751                         } else
1752                                 list_add(&page->lru, pages_to_free);
1753                 }
1754         }
1755         __mod_zone_page_state(zone, NR_LRU_BASE + lru, pgmoved);
1756         if (!is_active_lru(lru))
1757                 __count_vm_events(PGDEACTIVATE, pgmoved);
1758 }
1759
1760 static void shrink_active_list(unsigned long nr_to_scan,
1761                                struct lruvec *lruvec,
1762                                struct scan_control *sc,
1763                                enum lru_list lru)
1764 {
1765         unsigned long nr_taken;
1766         unsigned long nr_scanned;
1767         unsigned long vm_flags;
1768         LIST_HEAD(l_hold);      /* The pages which were snipped off */
1769         LIST_HEAD(l_active);
1770         LIST_HEAD(l_inactive);
1771         struct page *page;
1772         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1773         unsigned long nr_rotated = 0;
1774         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1775         int file = is_file_lru(lru);
1776         struct zone *zone = lruvec_zone(lruvec);
1777
1778         lru_add_drain();
1779
1780         if (!sc->may_unmap)
1781                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1782         if (!sc->may_writepage)
1783                 isolate_mode |= ISOLATE_CLEAN;
1784
1785         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1786
1787         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &l_hold,
1788                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1789         if (global_reclaim(sc))
1790                 __mod_zone_page_state(zone, NR_PAGES_SCANNED, nr_scanned);
1791
1792         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1793
1794         __count_zone_vm_events(PGREFILL, zone, nr_scanned);
1795         __mod_zone_page_state(zone, NR_LRU_BASE + lru, -nr_taken);
1796         __mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1797         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1798
1799         while (!list_empty(&l_hold)) {
1800                 cond_resched();
1801                 page = lru_to_page(&l_hold);
1802                 list_del(&page->lru);
1803
1804                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1805                         putback_lru_page(page);
1806                         continue;
1807                 }
1808
1809                 if (unlikely(buffer_heads_over_limit)) {
1810                         if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
1811                                 if (page_has_private(page))
1812                                         try_to_release_page(page, 0);
1813                                 unlock_page(page);
1814                         }
1815                 }
1816
1817                 if (page_referenced(page, 0, sc->target_mem_cgroup,
1818                                     &vm_flags)) {
1819                         nr_rotated += hpage_nr_pages(page);
1820                         /*
1821                          * Identify referenced, file-backed active pages and
1822                          * give them one more trip around the active list. So
1823                          * that executable code get better chances to stay in
1824                          * memory under moderate memory pressure.  Anon pages
1825                          * are not likely to be evicted by use-once streaming
1826                          * IO, plus JVM can create lots of anon VM_EXEC pages,
1827                          * so we ignore them here.
1828                          */
1829                         if ((vm_flags & VM_EXEC) && page_is_file_cache(page)) {
1830                                 list_add(&page->lru, &l_active);
1831                                 continue;
1832                         }
1833                 }
1834
1835                 ClearPageActive(page);  /* we are de-activating */
1836                 list_add(&page->lru, &l_inactive);
1837         }
1838
1839         /*
1840          * Move pages back to the lru list.
1841          */
1842         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
1843         /*
1844          * Count referenced pages from currently used mappings as rotated,
1845          * even though only some of them are actually re-activated.  This
1846          * helps balance scan pressure between file and anonymous pages in
1847          * get_scan_count.
1848          */
1849         reclaim_stat->recent_rotated[file] += nr_rotated;
1850
1851         move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_active, &l_hold, lru);
1852         move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_inactive, &l_hold, lru - LRU_ACTIVE);
1853         __mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1854         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
1855
1856         mem_cgroup_uncharge_list(&l_hold);
1857         free_hot_cold_page_list(&l_hold, true);
1858 }
1859
1860 #ifdef CONFIG_SWAP
1861 static int inactive_anon_is_low_global(struct zone *zone)
1862 {
1863         unsigned long active, inactive;
1864
1865         active = zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_ANON);
1866         inactive = zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON);
1867
1868         if (inactive * zone->inactive_ratio < active)
1869                 return 1;
1870
1871         return 0;
1872 }
1873
1874 /**
1875  * inactive_anon_is_low - check if anonymous pages need to be deactivated
1876  * @lruvec: LRU vector to check
1877  *
1878  * Returns true if the zone does not have enough inactive anon pages,
1879  * meaning some active anon pages need to be deactivated.
1880  */
1881 static int inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1882 {
1883         /*
1884          * If we don't have swap space, anonymous page deactivation
1885          * is pointless.
1886          */
1887         if (!total_swap_pages)
1888                 return 0;
1889
1890         if (!mem_cgroup_disabled())
1891                 return mem_cgroup_inactive_anon_is_low(lruvec);
1892
1893         return inactive_anon_is_low_global(lruvec_zone(lruvec));
1894 }
1895 #else
1896 static inline int inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1897 {
1898         return 0;
1899 }
1900 #endif
1901
1902 /**
1903  * inactive_file_is_low - check if file pages need to be deactivated
1904  * @lruvec: LRU vector to check
1905  *
1906  * When the system is doing streaming IO, memory pressure here
1907  * ensures that active file pages get deactivated, until more
1908  * than half of the file pages are on the inactive list.
1909  *
1910  * Once we get to that situation, protect the system's working
1911  * set from being evicted by disabling active file page aging.
1912  *
1913  * This uses a different ratio than the anonymous pages, because
1914  * the page cache uses a use-once replacement algorithm.
1915  */
1916 static int inactive_file_is_low(struct lruvec *lruvec)
1917 {
1918         unsigned long inactive;
1919         unsigned long active;
1920
1921         inactive = get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
1922         active = get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE);
1923
1924         return active > inactive;
1925 }
1926
1927 static int inactive_list_is_low(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
1928 {
1929         if (is_file_lru(lru))
1930                 return inactive_file_is_low(lruvec);
1931         else
1932                 return inactive_anon_is_low(lruvec);
1933 }
1934
1935 static unsigned long shrink_list(enum lru_list lru, unsigned long nr_to_scan,
1936                                  struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc)
1937 {
1938         if (is_active_lru(lru)) {
1939                 if (inactive_list_is_low(lruvec, lru))
1940                         shrink_active_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
1941                 return 0;
1942         }
1943
1944         return shrink_inactive_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
1945 }
1946
1947 enum scan_balance {
1948         SCAN_EQUAL,
1949         SCAN_FRACT,
1950         SCAN_ANON,
1951         SCAN_FILE,
1952 };
1953
1954 /*
1955  * Determine how aggressively the anon and file LRU lists should be
1956  * scanned.  The relative value of each set of LRU lists is determined
1957  * by looking at the fraction of the pages scanned we did rotate back
1958  * onto the active list instead of evict.
1959  *
1960  * nr[0] = anon inactive pages to scan; nr[1] = anon active pages to scan
1961  * nr[2] = file inactive pages to scan; nr[3] = file active pages to scan
1962  */
1963 static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, int swappiness,
1964                            struct scan_control *sc, unsigned long *nr,
1965                            unsigned long *lru_pages)
1966 {
1967         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1968         u64 fraction[2];
1969         u64 denominator = 0;    /* gcc */
1970         struct zone *zone = lruvec_zone(lruvec);
1971         unsigned long anon_prio, file_prio;
1972         enum scan_balance scan_balance;
1973         unsigned long anon, file;
1974         bool force_scan = false;
1975         unsigned long ap, fp;
1976         enum lru_list lru;
1977         bool some_scanned;
1978         int pass;
1979
1980         /*
1981          * If the zone or memcg is small, nr[l] can be 0.  This
1982          * results in no scanning on this priority and a potential
1983          * priority drop.  Global direct reclaim can go to the next
1984          * zone and tends to have no problems. Global kswapd is for
1985          * zone balancing and it needs to scan a minimum amount. When
1986          * reclaiming for a memcg, a priority drop can cause high
1987          * latencies, so it's better to scan a minimum amount there as
1988          * well.
1989          */
1990         if (current_is_kswapd()) {
1991                 if (!zone_reclaimable(zone))
1992                         force_scan = true;
1993                 if (!mem_cgroup_lruvec_online(lruvec))
1994                         force_scan = true;
1995         }
1996         if (!global_reclaim(sc))
1997                 force_scan = true;
1998
1999         /* If we have no swap space, do not bother scanning anon pages. */
2000         if (!sc->may_swap || (get_nr_swap_pages() <= 0)) {
2001                 scan_balance = SCAN_FILE;
2002                 goto out;
2003         }
2004
2005         /*
2006          * Global reclaim will swap to prevent OOM even with no
2007          * swappiness, but memcg users want to use this knob to
2008          * disable swapping for individual groups completely when
2009          * using the memory controller's swap limit feature would be
2010          * too expensive.
2011          */
2012         if (!global_reclaim(sc) && !swappiness) {
2013                 scan_balance = SCAN_FILE;
2014                 goto out;
2015         }
2016
2017         /*
2018          * Do not apply any pressure balancing cleverness when the
2019          * system is close to OOM, scan both anon and file equally
2020          * (unless the swappiness setting disagrees with swapping).
2021          */
2022         if (!sc->priority && swappiness) {
2023                 scan_balance = SCAN_EQUAL;
2024                 goto out;
2025         }
2026
2027         /*
2028          * Prevent the reclaimer from falling into the cache trap: as
2029          * cache pages start out inactive, every cache fault will tip
2030          * the scan balance towards the file LRU.  And as the file LRU
2031          * shrinks, so does the window for rotation from references.
2032          * This means we have a runaway feedback loop where a tiny
2033          * thrashing file LRU becomes infinitely more attractive than
2034          * anon pages.  Try to detect this based on file LRU size.
2035          */
2036         if (global_reclaim(sc)) {
2037                 unsigned long zonefile;
2038                 unsigned long zonefree;
2039
2040                 zonefree = zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
2041                 zonefile = zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE) +
2042                            zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE);
2043
2044                 if (unlikely(zonefile + zonefree <= high_wmark_pages(zone))) {
2045                         scan_balance = SCAN_ANON;
2046                         goto out;
2047                 }
2048         }
2049
2050         /*
2051          * There is enough inactive page cache, do not reclaim
2052          * anything from the anonymous working set right now.
2053          */
2054         if (!inactive_file_is_low(lruvec)) {
2055                 scan_balance = SCAN_FILE;
2056                 goto out;
2057         }
2058
2059         scan_balance = SCAN_FRACT;
2060
2061         /*
2062          * With swappiness at 100, anonymous and file have the same priority.
2063          * This scanning priority is essentially the inverse of IO cost.
2064          */
2065         anon_prio = swappiness;
2066         file_prio = 200 - anon_prio;
2067
2068         /*
2069          * OK, so we have swap space and a fair amount of page cache
2070          * pages.  We use the recently rotated / recently scanned
2071          * ratios to determine how valuable each cache is.
2072          *
2073          * Because workloads change over time (and to avoid overflow)
2074          * we keep these statistics as a floating average, which ends
2075          * up weighing recent references more than old ones.
2076          *
2077          * anon in [0], file in [1]
2078          */
2079
2080         anon  = get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON) +
2081                 get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
2082         file  = get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE) +
2083                 get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
2084
2085         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2086         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[0] > anon / 4)) {
2087                 reclaim_stat->recent_scanned[0] /= 2;
2088                 reclaim_stat->recent_rotated[0] /= 2;
2089         }
2090
2091         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[1] > file / 4)) {
2092                 reclaim_stat->recent_scanned[1] /= 2;
2093                 reclaim_stat->recent_rotated[1] /= 2;
2094         }
2095
2096         /*
2097          * The amount of pressure on anon vs file pages is inversely
2098          * proportional to the fraction of recently scanned pages on
2099          * each list that were recently referenced and in active use.
2100          */
2101         ap = anon_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[0] + 1);
2102         ap /= reclaim_stat->recent_rotated[0] + 1;
2103
2104         fp = file_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[1] + 1);
2105         fp /= reclaim_stat->recent_rotated[1] + 1;
2106         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2107
2108         fraction[0] = ap;
2109         fraction[1] = fp;
2110         denominator = ap + fp + 1;
2111 out:
2112         some_scanned = false;
2113         /* Only use force_scan on second pass. */
2114         for (pass = 0; !some_scanned && pass < 2; pass++) {
2115                 *lru_pages = 0;
2116                 for_each_evictable_lru(lru) {
2117                         int file = is_file_lru(lru);
2118                         unsigned long size;
2119                         unsigned long scan;
2120
2121                         size = get_lru_size(lruvec, lru);
2122                         scan = size >> sc->priority;
2123
2124                         if (!scan && pass && force_scan)
2125                                 scan = min(size, SWAP_CLUSTER_MAX);
2126
2127                         switch (scan_balance) {
2128                         case SCAN_EQUAL:
2129                                 /* Scan lists relative to size */
2130                                 break;
2131                         case SCAN_FRACT:
2132                                 /*
2133                                  * Scan types proportional to swappiness and
2134                                  * their relative recent reclaim efficiency.
2135                                  */
2136                                 scan = div64_u64(scan * fraction[file],
2137                                                         denominator);
2138                                 break;
2139                         case SCAN_FILE:
2140                         case SCAN_ANON:
2141                                 /* Scan one type exclusively */
2142                                 if ((scan_balance == SCAN_FILE) != file) {
2143                                         size = 0;
2144                                         scan = 0;
2145                                 }
2146                                 break;
2147                         default:
2148                                 /* Look ma, no brain */
2149                                 BUG();
2150                         }
2151
2152                         *lru_pages += size;
2153                         nr[lru] = scan;
2154
2155                         /*
2156                          * Skip the second pass and don't force_scan,
2157                          * if we found something to scan.
2158                          */
2159                         some_scanned |= !!scan;
2160                 }
2161         }
2162 }
2163
2164 /*
2165  * This is a basic per-zone page freer.  Used by both kswapd and direct reclaim.
2166  */
2167 static void shrink_lruvec(struct lruvec *lruvec, int swappiness,
2168                           struct scan_control *sc, unsigned long *lru_pages)
2169 {
2170         unsigned long nr[NR_LRU_LISTS];
2171         unsigned long targets[NR_LRU_LISTS];
2172         unsigned long nr_to_scan;
2173         enum lru_list lru;
2174         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2175         unsigned long nr_to_reclaim = sc->nr_to_reclaim;
2176         struct blk_plug plug;
2177         bool scan_adjusted;
2178
2179         get_scan_count(lruvec, swappiness, sc, nr, lru_pages);
2180
2181         /* Record the original scan target for proportional adjustments later */
2182         memcpy(targets, nr, sizeof(nr));
2183
2184         /*
2185          * Global reclaiming within direct reclaim at DEF_PRIORITY is a normal
2186          * event that can occur when there is little memory pressure e.g.
2187          * multiple streaming readers/writers. Hence, we do not abort scanning
2188          * when the requested number of pages are reclaimed when scanning at
2189          * DEF_PRIORITY on the assumption that the fact we are direct
2190          * reclaiming implies that kswapd is not keeping up and it is best to
2191          * do a batch of work at once. For memcg reclaim one check is made to
2192          * abort proportional reclaim if either the file or anon lru has already
2193          * dropped to zero at the first pass.
2194          */
2195         scan_adjusted = (global_reclaim(sc) && !current_is_kswapd() &&
2196                          sc->priority == DEF_PRIORITY);
2197
2198         blk_start_plug(&plug);
2199         while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
2200                                         nr[LRU_INACTIVE_FILE]) {
2201                 unsigned long nr_anon, nr_file, percentage;
2202                 unsigned long nr_scanned;
2203
2204                 for_each_evictable_lru(lru) {
2205                         if (nr[lru]) {
2206                                 nr_to_scan = min(nr[lru], SWAP_CLUSTER_MAX);
2207                                 nr[lru] -= nr_to_scan;
2208
2209                                 nr_reclaimed += shrink_list(lru, nr_to_scan,
2210                                                             lruvec, sc);
2211                         }
2212                 }
2213
2214                 if (nr_reclaimed < nr_to_reclaim || scan_adjusted)
2215                         continue;
2216
2217                 /*
2218                  * For kswapd and memcg, reclaim at least the number of pages
2219                  * requested. Ensure that the anon and file LRUs are scanned
2220                  * proportionally what was requested by get_scan_count(). We
2221                  * stop reclaiming one LRU and reduce the amount scanning
2222                  * proportional to the original scan target.
2223                  */
2224                 nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] + nr[LRU_ACTIVE_FILE];
2225                 nr_anon = nr[LRU_INACTIVE_ANON] + nr[LRU_ACTIVE_ANON];
2226
2227                 /*
2228                  * It's just vindictive to attack the larger once the smaller
2229                  * has gone to zero.  And given the way we stop scanning the
2230                  * smaller below, this makes sure that we only make one nudge
2231                  * towards proportionality once we've got nr_to_reclaim.
2232                  */
2233                 if (!nr_file || !nr_anon)
2234                         break;
2235
2236                 if (nr_file > nr_anon) {
2237                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_ANON] +
2238                                                 targets[LRU_ACTIVE_ANON] + 1;
2239                         lru = LRU_BASE;
2240                         percentage = nr_anon * 100 / scan_target;
2241                 } else {
2242                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_FILE] +
2243                                                 targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 1;
2244                         lru = LRU_FILE;
2245                         percentage = nr_file * 100 / scan_target;
2246                 }
2247
2248                 /* Stop scanning the smaller of the LRU */
2249                 nr[lru] = 0;
2250                 nr[lru + LRU_ACTIVE] = 0;
2251
2252                 /*
2253                  * Recalculate the other LRU scan count based on its original
2254                  * scan target and the percentage scanning already complete
2255                  */
2256                 lru = (lru == LRU_FILE) ? LRU_BASE : LRU_FILE;
2257                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2258                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2259                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2260
2261                 lru += LRU_ACTIVE;
2262                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2263                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2264                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2265
2266                 scan_adjusted = true;
2267         }
2268         blk_finish_plug(&plug);
2269         sc->nr_reclaimed += nr_reclaimed;
2270
2271         /*
2272          * Even if we did not try to evict anon pages at all, we want to
2273          * rebalance the anon lru active/inactive ratio.
2274          */
2275         if (inactive_anon_is_low(lruvec))
2276                 shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
2277                                    sc, LRU_ACTIVE_ANON);
2278
2279         throttle_vm_writeout(sc->gfp_mask);
2280 }
2281
2282 /* Use reclaim/compaction for costly allocs or under memory pressure */
2283 static bool in_reclaim_compaction(struct scan_control *sc)
2284 {
2285         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && sc->order &&
2286                         (sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER ||
2287                          sc->priority < DEF_PRIORITY - 2))
2288                 return true;
2289
2290         return false;
2291 }
2292
2293 /*
2294  * Reclaim/compaction is used for high-order allocation requests. It reclaims
2295  * order-0 pages before compacting the zone. should_continue_reclaim() returns
2296  * true if more pages should be reclaimed such that when the page allocator
2297  * calls try_to_compact_zone() that it will have enough free pages to succeed.
2298  * It will give up earlier than that if there is difficulty reclaiming pages.
2299  */
2300 static inline bool should_continue_reclaim(struct zone *zone,
2301                                         unsigned long nr_reclaimed,
2302                                         unsigned long nr_scanned,
2303                                         struct scan_control *sc)
2304 {
2305         unsigned long pages_for_compaction;
2306         unsigned long inactive_lru_pages;
2307
2308         /* If not in reclaim/compaction mode, stop */
2309         if (!in_reclaim_compaction(sc))
2310                 return false;
2311
2312         /* Consider stopping depending on scan and reclaim activity */
2313         if (sc->gfp_mask & __GFP_REPEAT) {
2314                 /*
2315                  * For __GFP_REPEAT allocations, stop reclaiming if the
2316                  * full LRU list has been scanned and we are still failing
2317                  * to reclaim pages. This full LRU scan is potentially
2318                  * expensive but a __GFP_REPEAT caller really wants to succeed
2319                  */
2320                 if (!nr_reclaimed && !nr_scanned)
2321                         return false;
2322         } else {
2323                 /*
2324                  * For non-__GFP_REPEAT allocations which can presumably
2325                  * fail without consequence, stop if we failed to reclaim
2326                  * any pages from the last SWAP_CLUSTER_MAX number of
2327                  * pages that were scanned. This will return to the
2328                  * caller faster at the risk reclaim/compaction and
2329                  * the resulting allocation attempt fails
2330                  */
2331                 if (!nr_reclaimed)
2332                         return false;
2333         }
2334
2335         /*
2336          * If we have not reclaimed enough pages for compaction and the
2337          * inactive lists are large enough, continue reclaiming
2338          */
2339         pages_for_compaction = (2UL << sc->order);
2340         inactive_lru_pages = zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE);
2341         if (get_nr_swap_pages() > 0)
2342                 inactive_lru_pages += zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON);
2343         if (sc->nr_reclaimed < pages_for_compaction &&
2344                         inactive_lru_pages > pages_for_compaction)
2345                 return true;
2346
2347         /* If compaction would go ahead or the allocation would succeed, stop */
2348         switch (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, 0)) {
2349         case COMPACT_PARTIAL:
2350         case COMPACT_CONTINUE:
2351                 return false;
2352         default:
2353                 return true;
2354         }
2355 }
2356
2357 static bool shrink_zone(struct zone *zone, struct scan_control *sc,
2358                         bool is_classzone)
2359 {
2360         struct reclaim_state *reclaim_state = current->reclaim_state;
2361         unsigned long nr_reclaimed, nr_scanned;
2362         bool reclaimable = false;
2363
2364         do {
2365                 struct mem_cgroup *root = sc->target_mem_cgroup;
2366                 struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2367                         .zone = zone,
2368                         .priority = sc->priority,
2369                 };
2370                 unsigned long zone_lru_pages = 0;
2371                 struct mem_cgroup *memcg;
2372
2373                 nr_reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2374                 nr_scanned = sc->nr_scanned;
2375
2376                 memcg = mem_cgroup_iter(root, NULL, &reclaim);
2377                 do {
2378                         unsigned long lru_pages;
2379                         unsigned long scanned;
2380                         struct lruvec *lruvec;
2381                         int swappiness;
2382
2383                         if (mem_cgroup_low(root, memcg)) {
2384                                 if (!sc->may_thrash)
2385                                         continue;
2386                                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_LOW, 1);
2387                         }
2388
2389                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
2390                         swappiness = mem_cgroup_swappiness(memcg);
2391                         scanned = sc->nr_scanned;
2392
2393                         shrink_lruvec(lruvec, swappiness, sc, &lru_pages);
2394                         zone_lru_pages += lru_pages;
2395
2396                         if (memcg && is_classzone)
2397                                 shrink_slab(sc->gfp_mask, zone_to_nid(zone),
2398                                             memcg, sc->nr_scanned - scanned,
2399                                             lru_pages);
2400
2401                         /*
2402                          * Direct reclaim and kswapd have to scan all memory
2403                          * cgroups to fulfill the overall scan target for the
2404                          * zone.
2405                          *
2406                          * Limit reclaim, on the other hand, only cares about
2407                          * nr_to_reclaim pages to be reclaimed and it will
2408                          * retry with decreasing priority if one round over the
2409                          * whole hierarchy is not sufficient.
2410                          */
2411                         if (!global_reclaim(sc) &&
2412                                         sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim) {
2413                                 mem_cgroup_iter_break(root, memcg);
2414                                 break;
2415                         }
2416                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(root, memcg, &reclaim)));
2417
2418                 /*
2419                  * Shrink the slab caches in the same proportion that
2420                  * the eligible LRU pages were scanned.
2421                  */
2422                 if (global_reclaim(sc) && is_classzone)
2423                         shrink_slab(sc->gfp_mask, zone_to_nid(zone), NULL,
2424                                     sc->nr_scanned - nr_scanned,
2425                                     zone_lru_pages);
2426
2427                 if (reclaim_state) {
2428                         sc->nr_reclaimed += reclaim_state->reclaimed_slab;
2429                         reclaim_state->reclaimed_slab = 0;
2430                 }
2431
2432                 vmpressure(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup,
2433                            sc->nr_scanned - nr_scanned,
2434                            sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed);
2435
2436                 if (sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed)
2437                         reclaimable = true;
2438
2439         } while (should_continue_reclaim(zone, sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed,
2440                                          sc->nr_scanned - nr_scanned, sc));
2441
2442         return reclaimable;
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Returns true if compaction should go ahead for a high-order request, or
2447  * the high-order allocation would succeed without compaction.
2448  */
2449 static inline bool compaction_ready(struct zone *zone, int order)
2450 {
2451         unsigned long balance_gap, watermark;
2452         bool watermark_ok;
2453
2454         /*
2455          * Compaction takes time to run and there are potentially other
2456          * callers using the pages just freed. Continue reclaiming until
2457          * there is a buffer of free pages available to give compaction
2458          * a reasonable chance of completing and allocating the page
2459          */
2460         balance_gap = min(low_wmark_pages(zone), DIV_ROUND_UP(
2461                         zone->managed_pages, KSWAPD_ZONE_BALANCE_GAP_RATIO));
2462         watermark = high_wmark_pages(zone) + balance_gap + (2UL << order);
2463         watermark_ok = zone_watermark_ok_safe(zone, 0, watermark, 0, 0);
2464
2465         /*
2466          * If compaction is deferred, reclaim up to a point where
2467          * compaction will have a chance of success when re-enabled
2468          */
2469         if (compaction_deferred(zone, order))
2470                 return watermark_ok;
2471
2472         /*
2473          * If compaction is not ready to start and allocation is not likely
2474          * to succeed without it, then keep reclaiming.
2475          */
2476         if (compaction_suitable(zone, order, 0, 0) == COMPACT_SKIPPED)
2477                 return false;
2478
2479         return watermark_ok;
2480 }
2481
2482 /*
2483  * This is the direct reclaim path, for page-allocating processes.  We only
2484  * try to reclaim pages from zones which will satisfy the caller's allocation
2485  * request.
2486  *
2487  * We reclaim from a zone even if that zone is over high_wmark_pages(zone).
2488  * Because:
2489  * a) The caller may be trying to free *extra* pages to satisfy a higher-order
2490  *    allocation or
2491  * b) The target zone may be at high_wmark_pages(zone) but the lower zones
2492  *    must go *over* high_wmark_pages(zone) to satisfy the `incremental min'
2493  *    zone defense algorithm.
2494  *
2495  * If a zone is deemed to be full of pinned pages then just give it a light
2496  * scan then give up on it.
2497  *
2498  * Returns true if a zone was reclaimable.
2499  */
2500 static bool shrink_zones(struct zonelist *zonelist, struct scan_control *sc)
2501 {
2502         struct zoneref *z;
2503         struct zone *zone;
2504         unsigned long nr_soft_reclaimed;
2505         unsigned long nr_soft_scanned;
2506         gfp_t orig_mask;
2507         enum zone_type requested_highidx = gfp_zone(sc->gfp_mask);
2508         bool reclaimable = false;
2509
2510         /*
2511          * If the number of buffer_heads in the machine exceeds the maximum
2512          * allowed level, force direct reclaim to scan the highmem zone as
2513          * highmem pages could be pinning lowmem pages storing buffer_heads
2514          */
2515         orig_mask = sc->gfp_mask;
2516         if (buffer_heads_over_limit)
2517                 sc->gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
2518
2519         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2520                                         requested_highidx, sc->nodemask) {
2521                 enum zone_type classzone_idx;
2522
2523                 if (!populated_zone(zone))
2524                         continue;
2525
2526                 classzone_idx = requested_highidx;
2527                 while (!populated_zone(zone->zone_pgdat->node_zones +
2528                                                         classzone_idx))
2529                         classzone_idx--;
2530
2531                 /*
2532                  * Take care memory controller reclaiming has small influence
2533                  * to global LRU.
2534                  */
2535                 if (global_reclaim(sc)) {
2536                         if (!cpuset_zone_allowed(zone,
2537                                                  GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
2538                                 continue;
2539
2540                         if (sc->priority != DEF_PRIORITY &&
2541                             !zone_reclaimable(zone))
2542                                 continue;       /* Let kswapd poll it */
2543
2544                         /*
2545                          * If we already have plenty of memory free for
2546                          * compaction in this zone, don't free any more.
2547                          * Even though compaction is invoked for any
2548                          * non-zero order, only frequent costly order
2549                          * reclamation is disruptive enough to become a
2550                          * noticeable problem, like transparent huge
2551                          * page allocations.
2552                          */
2553                         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) &&
2554                             sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER &&
2555                             zonelist_zone_idx(z) <= requested_highidx &&
2556                             compaction_ready(zone, sc->order)) {
2557                                 sc->compaction_ready = true;
2558                                 continue;
2559                         }
2560
2561                         /*
2562                          * This steals pages from memory cgroups over softlimit
2563                          * and returns the number of reclaimed pages and
2564                          * scanned pages. This works for global memory pressure
2565                          * and balancing, not for a memcg's limit.
2566                          */
2567                         nr_soft_scanned = 0;
2568                         nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(zone,
2569                                                 sc->order, sc->gfp_mask,
2570                                                 &nr_soft_scanned);
2571                         sc->nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
2572                         sc->nr_scanned += nr_soft_scanned;
2573                         if (nr_soft_reclaimed)
2574                                 reclaimable = true;
2575                         /* need some check for avoid more shrink_zone() */
2576                 }
2577
2578                 if (shrink_zone(zone, sc, zone_idx(zone) == classzone_idx))
2579                         reclaimable = true;
2580
2581                 if (global_reclaim(sc) &&
2582                     !reclaimable && zone_reclaimable(zone))
2583                         reclaimable = true;
2584         }
2585
2586         /*
2587          * Restore to original mask to avoid the impact on the caller if we
2588          * promoted it to __GFP_HIGHMEM.
2589          */
2590         sc->gfp_mask = orig_mask;
2591
2592         return reclaimable;
2593 }
2594
2595 /*
2596  * This is the main entry point to direct page reclaim.
2597  *
2598  * If a full scan of the inactive list fails to free enough memory then we
2599  * are "out of memory" and something needs to be killed.
2600  *
2601  * If the caller is !__GFP_FS then the probability of a failure is reasonably
2602  * high - the zone may be full of dirty or under-writeback pages, which this
2603  * caller can't do much about.  We kick the writeback threads and take explicit
2604  * naps in the hope that some of these pages can be written.  But if the
2605  * allocating task holds filesystem locks which prevent writeout this might not
2606  * work, and the allocation attempt will fail.
2607  *
2608  * returns:     0, if no pages reclaimed
2609  *              else, the number of pages reclaimed
2610  */
2611 static unsigned long do_try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist,
2612                                           struct scan_control *sc)
2613 {
2614         int initial_priority = sc->priority;
2615         unsigned long total_scanned = 0;
2616         unsigned long writeback_threshold;
2617         bool zones_reclaimable;
2618 retry:
2619         delayacct_freepages_start();
2620
2621         if (global_reclaim(sc))
2622                 count_vm_event(ALLOCSTALL);
2623
2624         do {
2625                 vmpressure_prio(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup,
2626                                 sc->priority);
2627                 sc->nr_scanned = 0;
2628                 zones_reclaimable = shrink_zones(zonelist, sc);
2629
2630                 total_scanned += sc->nr_scanned;
2631                 if (sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim)
2632                         break;
2633
2634                 if (sc->compaction_ready)
2635                         break;
2636
2637                 /*
2638                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing
2639                  * writepage even in laptop mode.
2640                  */
2641                 if (sc->priority < DEF_PRIORITY - 2)
2642                         sc->may_writepage = 1;
2643
2644                 /*
2645                  * Try to write back as many pages as we just scanned.  This
2646                  * tends to cause slow streaming writers to write data to the
2647                  * disk smoothly, at the dirtying rate, which is nice.   But
2648                  * that's undesirable in laptop mode, where we *want* lumpy
2649                  * writeout.  So in laptop mode, write out the whole world.
2650                  */
2651                 writeback_threshold = sc->nr_to_reclaim + sc->nr_to_reclaim / 2;
2652                 if (total_scanned > writeback_threshold) {
2653                         wakeup_flusher_threads(laptop_mode ? 0 : total_scanned,
2654                                                 WB_REASON_TRY_TO_FREE_PAGES);
2655                         sc->may_writepage = 1;
2656                 }
2657         } while (--sc->priority >= 0);
2658
2659         delayacct_freepages_end();
2660
2661         if (sc->nr_reclaimed)
2662                 return sc->nr_reclaimed;
2663
2664         /* Aborted reclaim to try compaction? don't OOM, then */
2665         if (sc->compaction_ready)
2666                 return 1;
2667
2668         /* Untapped cgroup reserves?  Don't OOM, retry. */
2669         if (!sc->may_thrash) {
2670                 sc->priority = initial_priority;
2671                 sc->may_thrash = 1;
2672                 goto retry;
2673         }
2674
2675         /* Any of the zones still reclaimable?  Don't OOM. */
2676         if (zones_reclaimable)
2677                 return 1;
2678
2679         return 0;
2680 }
2681
2682 static bool pfmemalloc_watermark_ok(pg_data_t *pgdat)
2683 {
2684         struct zone *zone;
2685         unsigned long pfmemalloc_reserve = 0;
2686         unsigned long free_pages = 0;
2687         int i;
2688         bool wmark_ok;
2689
2690         for (i = 0; i <= ZONE_NORMAL; i++) {
2691                 zone = &pgdat->node_zones[i];
2692                 if (!populated_zone(zone))
2693                         continue;
2694
2695                 pfmemalloc_reserve += min_wmark_pages(zone);
2696                 free_pages += zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
2697         }
2698
2699         /* If there are no reserves (unexpected config) then do not throttle */
2700         if (!pfmemalloc_reserve)
2701                 return true;
2702
2703         wmark_ok = free_pages > pfmemalloc_reserve / 2;
2704
2705         /* kswapd must be awake if processes are being throttled */
2706         if (!wmark_ok && waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait)) {
2707                 pgdat->classzone_idx = min(pgdat->classzone_idx,
2708                                                 (enum zone_type)ZONE_NORMAL);
2709                 wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
2710         }
2711
2712         return wmark_ok;
2713 }
2714
2715 /*
2716  * Throttle direct reclaimers if backing storage is backed by the network
2717  * and the PFMEMALLOC reserve for the preferred node is getting dangerously
2718  * depleted. kswapd will continue to make progress and wake the processes
2719  * when the low watermark is reached.
2720  *
2721  * Returns true if a fatal signal was delivered during throttling. If this
2722  * happens, the page allocator should not consider triggering the OOM killer.
2723  */
2724 static bool throttle_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, struct zonelist *zonelist,
2725                                         nodemask_t *nodemask)
2726 {
2727         struct zoneref *z;
2728         struct zone *zone;
2729         pg_data_t *pgdat = NULL;
2730
2731         /*
2732          * Kernel threads should not be throttled as they may be indirectly
2733          * responsible for cleaning pages necessary for reclaim to make forward
2734          * progress. kjournald for example may enter direct reclaim while
2735          * committing a transaction where throttling it could forcing other
2736          * processes to block on log_wait_commit().
2737          */
2738         if (current->flags & PF_KTHREAD)
2739                 goto out;
2740
2741         /*
2742          * If a fatal signal is pending, this process should not throttle.
2743          * It should return quickly so it can exit and free its memory
2744          */
2745         if (fatal_signal_pending(current))
2746                 goto out;
2747
2748         /*
2749          * Check if the pfmemalloc reserves are ok by finding the first node
2750          * with a usable ZONE_NORMAL or lower zone. The expectation is that
2751          * GFP_KERNEL will be required for allocating network buffers when
2752          * swapping over the network so ZONE_HIGHMEM is unusable.
2753          *
2754          * Throttling is based on the first usable node and throttled processes
2755          * wait on a queue until kswapd makes progress and wakes them. There
2756          * is an affinity then between processes waking up and where reclaim
2757          * progress has been made assuming the process wakes on the same node.
2758          * More importantly, processes running on remote nodes will not compete
2759          * for remote pfmemalloc reserves and processes on different nodes
2760          * should make reasonable progress.
2761          */
2762         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2763                                         gfp_zone(gfp_mask), nodemask) {
2764                 if (zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL)
2765                         continue;
2766
2767                 /* Throttle based on the first usable node */
2768                 pgdat = zone->zone_pgdat;
2769                 if (pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
2770                         goto out;
2771                 break;
2772         }
2773
2774         /* If no zone was usable by the allocation flags then do not throttle */
2775         if (!pgdat)
2776                 goto out;
2777
2778         /* Account for the throttling */
2779         count_vm_event(PGSCAN_DIRECT_THROTTLE);
2780
2781         /*
2782          * If the caller cannot enter the filesystem, it's possible that it
2783          * is due to the caller holding an FS lock or performing a journal
2784          * transaction in the case of a filesystem like ext[3|4]. In this case,
2785          * it is not safe to block on pfmemalloc_wait as kswapd could be
2786          * blocked waiting on the same lock. Instead, throttle for up to a
2787          * second before continuing.
2788          */
2789         if (!(gfp_mask & __GFP_FS)) {
2790                 wait_event_interruptible_timeout(pgdat->pfmemalloc_wait,
2791                         pfmemalloc_watermark_ok(pgdat), HZ);
2792
2793                 goto check_pending;
2794         }
2795
2796         /* Throttle until kswapd wakes the process */
2797         wait_event_killable(zone->zone_pgdat->pfmemalloc_wait,
2798                 pfmemalloc_watermark_ok(pgdat));
2799
2800 check_pending:
2801         if (fatal_signal_pending(current))
2802                 return true;
2803
2804 out:
2805         return false;
2806 }
2807
2808 unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
2809                                 gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask)
2810 {
2811         unsigned long nr_reclaimed;
2812         struct scan_control sc = {
2813                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2814                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
2815                 .order = order,
2816                 .nodemask = nodemask,
2817                 .priority = DEF_PRIORITY,
2818                 .may_writepage = !laptop_mode,
2819                 .may_unmap = 1,
2820                 .may_swap = 1,
2821         };
2822
2823         /*
2824          * Do not enter reclaim if fatal signal was delivered while throttled.
2825          * 1 is returned so that the page allocator does not OOM kill at this
2826          * point.
2827          */
2828         if (throttle_direct_reclaim(gfp_mask, zonelist, nodemask))
2829                 return 1;
2830
2831         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_begin(order,
2832                                 sc.may_writepage,
2833                                 gfp_mask);
2834
2835         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
2836
2837         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_end(nr_reclaimed);
2838
2839         return nr_reclaimed;
2840 }
2841
2842 #ifdef CONFIG_MEMCG
2843
2844 unsigned long mem_cgroup_shrink_node_zone(struct mem_cgroup *memcg,
2845                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
2846                                                 struct zone *zone,
2847                                                 unsigned long *nr_scanned)
2848 {
2849         struct scan_control sc = {
2850                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2851                 .target_mem_cgroup = memcg,
2852                 .may_writepage = !laptop_mode,
2853                 .may_unmap = 1,
2854                 .may_swap = !noswap,
2855         };
2856         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
2857         int swappiness = mem_cgroup_swappiness(memcg);
2858         unsigned long lru_pages;
2859
2860         sc.gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
2861                         (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK);
2862
2863         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_begin(sc.order,
2864                                                       sc.may_writepage,
2865                                                       sc.gfp_mask);
2866
2867         /*
2868          * NOTE: Although we can get the priority field, using it
2869          * here is not a good idea, since it limits the pages we can scan.
2870          * if we don't reclaim here, the shrink_zone from balance_pgdat
2871          * will pick up pages from other mem cgroup's as well. We hack
2872          * the priority and make it zero.
2873          */
2874         shrink_lruvec(lruvec, swappiness, &sc, &lru_pages);
2875
2876         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_end(sc.nr_reclaimed);
2877
2878         *nr_scanned = sc.nr_scanned;
2879         return sc.nr_reclaimed;
2880 }
2881
2882 unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *memcg,
2883                                            unsigned long nr_pages,
2884                                            gfp_t gfp_mask,
2885                                            bool may_swap)
2886 {
2887         struct zonelist *zonelist;
2888         unsigned long nr_reclaimed;
2889         int nid;
2890         struct scan_control sc = {
2891                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
2892                 .gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
2893                                 (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK),
2894                 .target_mem_cgroup = memcg,
2895                 .priority = DEF_PRIORITY,
2896                 .may_writepage = !laptop_mode,
2897                 .may_unmap = 1,
2898                 .may_swap = may_swap,
2899         };
2900
2901         /*
2902          * Unlike direct reclaim via alloc_pages(), memcg's reclaim doesn't
2903          * take care of from where we get pages. So the node where we start the
2904          * scan does not need to be the current node.
2905          */
2906         nid = mem_cgroup_select_victim_node(memcg);
2907
2908         zonelist = NODE_DATA(nid)->node_zonelists;
2909
2910         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_begin(0,
2911                                             sc.may_writepage,
2912                                             sc.gfp_mask);
2913
2914         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
2915
2916         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_end(nr_reclaimed);
2917
2918         return nr_reclaimed;
2919 }
2920 #endif
2921
2922 static void age_active_anon(struct zone *zone, struct scan_control *sc)
2923 {
2924         struct mem_cgroup *memcg;
2925
2926         if (!total_swap_pages)
2927                 return;
2928
2929         memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
2930         do {
2931                 struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
2932
2933                 if (inactive_anon_is_low(lruvec))
2934                         shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
2935                                            sc, LRU_ACTIVE_ANON);
2936
2937                 memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL);
2938         } while (memcg);
2939 }
2940
2941 static bool zone_balanced(struct zone *zone, int order,
2942                           unsigned long balance_gap, int classzone_idx)
2943 {
2944         if (!zone_watermark_ok_safe(zone, order, high_wmark_pages(zone) +
2945                                     balance_gap, classzone_idx, 0))
2946                 return false;
2947
2948         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && order && compaction_suitable(zone,
2949                                 order, 0, classzone_idx) == COMPACT_SKIPPED)
2950                 return false;
2951
2952         return true;
2953 }
2954
2955 /*
2956  * pgdat_balanced() is used when checking if a node is balanced.
2957  *
2958  * For order-0, all zones must be balanced!
2959  *
2960  * For high-order allocations only zones that meet watermarks and are in a
2961  * zone allowed by the callers classzone_idx are added to balanced_pages. The
2962  * total of balanced pages must be at least 25% of the zones allowed by
2963  * classzone_idx for the node to be considered balanced. Forcing all zones to
2964  * be balanced for high orders can cause excessive reclaim when there are
2965  * imbalanced zones.
2966  * The choice of 25% is due to
2967  *   o a 16M DMA zone that is balanced will not balance a zone on any
2968  *     reasonable sized machine
2969  *   o On all other machines, the top zone must be at least a reasonable
2970  *     percentage of the middle zones. For example, on 32-bit x86, highmem
2971  *     would need to be at least 256M for it to be balance a whole node.
2972  *     Similarly, on x86-64 the Normal zone would need to be at least 1G
2973  *     to balance a node on its own. These seemed like reasonable ratios.
2974  */
2975 static bool pgdat_balanced(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
2976 {
2977         unsigned long managed_pages = 0;
2978         unsigned long balanced_pages = 0;
2979         int i;
2980
2981         /* Check the watermark levels */
2982         for (i = 0; i <= classzone_idx; i++) {
2983                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
2984
2985                 if (!populated_zone(zone))
2986                         continue;
2987
2988                 managed_pages += zone->managed_pages;
2989
2990                 /*
2991                  * A special case here:
2992                  *
2993                  * balance_pgdat() skips over all_unreclaimable after
2994                  * DEF_PRIORITY. Effectively, it considers them balanced so
2995                  * they must be considered balanced here as well!
2996                  */
2997                 if (!zone_reclaimable(zone)) {
2998                         balanced_pages += zone->managed_pages;
2999                         continue;
3000                 }
3001
3002                 if (zone_balanced(zone, order, 0, i))
3003                         balanced_pages += zone->managed_pages;
3004                 else if (!order)
3005                         return false;
3006         }
3007
3008         if (order)
3009                 return balanced_pages >= (managed_pages >> 2);
3010         else
3011                 return true;
3012 }
3013
3014 /*
3015  * Prepare kswapd for sleeping. This verifies that there are no processes
3016  * waiting in throttle_direct_reclaim() and that watermarks have been met.
3017  *
3018  * Returns true if kswapd is ready to sleep
3019  */
3020 static bool prepare_kswapd_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, long remaining,
3021                                         int classzone_idx)
3022 {
3023         /* If a direct reclaimer woke kswapd within HZ/10, it's premature */
3024         if (remaining)
3025                 return false;
3026
3027         /*
3028          * The throttled processes are normally woken up in balance_pgdat() as
3029          * soon as pfmemalloc_watermark_ok() is true. But there is a potential
3030          * race between when kswapd checks the watermarks and a process gets
3031          * throttled. There is also a potential race if processes get
3032          * throttled, kswapd wakes, a large process exits thereby balancing the
3033          * zones, which causes kswapd to exit balance_pgdat() before reaching
3034          * the wake up checks. If kswapd is going to sleep, no process should
3035          * be sleeping on pfmemalloc_wait, so wake them now if necessary. If
3036          * the wake up is premature, processes will wake kswapd and get
3037          * throttled again. The difference from wake ups in balance_pgdat() is
3038          * that here we are under prepare_to_wait().
3039          */
3040         if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait))
3041                 wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3042
3043         return pgdat_balanced(pgdat, order, classzone_idx);
3044 }
3045
3046 /*
3047  * kswapd shrinks the zone by the number of pages required to reach
3048  * the high watermark.
3049  *
3050  * Returns true if kswapd scanned at least the requested number of pages to
3051  * reclaim or if the lack of progress was due to pages under writeback.
3052  * This is used to determine if the scanning priority needs to be raised.
3053  */
3054 static bool kswapd_shrink_zone(struct zone *zone,
3055                                int classzone_idx,
3056                                struct scan_control *sc,
3057                                unsigned long *nr_attempted)
3058 {
3059         int testorder = sc->order;
3060         unsigned long balance_gap;
3061         bool lowmem_pressure;
3062
3063         /* Reclaim above the high watermark. */
3064         sc->nr_to_reclaim = max(SWAP_CLUSTER_MAX, high_wmark_pages(zone));
3065
3066         /*
3067          * Kswapd reclaims only single pages with compaction enabled. Trying
3068          * too hard to reclaim until contiguous free pages have become
3069          * available can hurt performance by evicting too much useful data
3070          * from memory. Do not reclaim more than needed for compaction.
3071          */
3072         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && sc->order &&
3073                         compaction_suitable(zone, sc->order, 0, classzone_idx)
3074                                                         != COMPACT_SKIPPED)
3075                 testorder = 0;
3076
3077         /*
3078          * We put equal pressure on every zone, unless one zone has way too
3079          * many pages free already. The "too many pages" is defined as the
3080          * high wmark plus a "gap" where the gap is either the low
3081          * watermark or 1% of the zone, whichever is smaller.
3082          */
3083         balance_gap = min(low_wmark_pages(zone), DIV_ROUND_UP(
3084                         zone->managed_pages, KSWAPD_ZONE_BALANCE_GAP_RATIO));
3085
3086         /*
3087          * If there is no low memory pressure or the zone is balanced then no
3088          * reclaim is necessary
3089          */
3090         lowmem_pressure = (buffer_heads_over_limit && is_highmem(zone));
3091         if (!lowmem_pressure && zone_balanced(zone, testorder,
3092                                                 balance_gap, classzone_idx))
3093                 return true;
3094
3095         shrink_zone(zone, sc, zone_idx(zone) == classzone_idx);
3096
3097         /* Account for the number of pages attempted to reclaim */
3098         *nr_attempted += sc->nr_to_reclaim;
3099
3100         clear_bit(ZONE_WRITEBACK, &zone->flags);
3101
3102         /*
3103          * If a zone reaches its high watermark, consider it to be no longer
3104          * congested. It's possible there are dirty pages backed by congested
3105          * BDIs but as pressure is relieved, speculatively avoid congestion
3106          * waits.
3107          */
3108         if (zone_reclaimable(zone) &&
3109             zone_balanced(zone, testorder, 0, classzone_idx)) {
3110                 clear_bit(ZONE_CONGESTED, &zone->flags);
3111                 clear_bit(ZONE_DIRTY, &zone->flags);
3112         }
3113
3114         return sc->nr_scanned >= sc->nr_to_reclaim;
3115 }
3116
3117 /*
3118  * For kswapd, balance_pgdat() will work across all this node's zones until
3119  * they are all at high_wmark_pages(zone).
3120  *
3121  * Returns the final order kswapd was reclaiming at
3122  *
3123  * There is special handling here for zones which are full of pinned pages.
3124  * This can happen if the pages are all mlocked, or if they are all used by
3125  * device drivers (say, ZONE_DMA).  Or if they are all in use by hugetlb.
3126  * What we do is to detect the case where all pages in the zone have been
3127  * scanned twice and there has been zero successful reclaim.  Mark the zone as
3128  * dead and from now on, only perform a short scan.  Basically we're polling
3129  * the zone for when the problem goes away.
3130  *
3131  * kswapd scans the zones in the highmem->normal->dma direction.  It skips
3132  * zones which have free_pages > high_wmark_pages(zone), but once a zone is
3133  * found to have free_pages <= high_wmark_pages(zone), we scan that zone and the
3134  * lower zones regardless of the number of free pages in the lower zones. This
3135  * interoperates with the page allocator fallback scheme to ensure that aging
3136  * of pages is balanced across the zones.
3137  */
3138 static unsigned long balance_pgdat(pg_data_t *pgdat, int order,
3139                                                         int *classzone_idx)
3140 {
3141         int i;
3142         int end_zone = 0;       /* Inclusive.  0 = ZONE_DMA */
3143         unsigned long nr_soft_reclaimed;
3144         unsigned long nr_soft_scanned;
3145         struct scan_control sc = {
3146                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
3147                 .order = order,
3148                 .priority = DEF_PRIORITY,
3149                 .may_writepage = !laptop_mode,
3150                 .may_unmap = 1,
3151                 .may_swap = 1,
3152         };
3153         count_vm_event(PAGEOUTRUN);
3154
3155         do {
3156                 unsigned long nr_attempted = 0;
3157                 bool raise_priority = true;
3158                 bool pgdat_needs_compaction = (order > 0);
3159
3160                 sc.nr_reclaimed = 0;
3161
3162                 /*
3163                  * Scan in the highmem->dma direction for the highest
3164                  * zone which needs scanning
3165                  */
3166                 for (i = pgdat->nr_zones - 1; i >= 0; i--) {
3167                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3168
3169                         if (!populated_zone(zone))
3170                                 continue;
3171
3172                         if (sc.priority != DEF_PRIORITY &&
3173                             !zone_reclaimable(zone))
3174                                 continue;
3175
3176                         /*
3177                          * Do some background aging of the anon list, to give
3178                          * pages a chance to be referenced before reclaiming.
3179                          */
3180                         age_active_anon(zone, &sc);
3181
3182                         /*
3183                          * If the number of buffer_heads in the machine
3184                          * exceeds the maximum allowed level and this node
3185                          * has a highmem zone, force kswapd to reclaim from
3186                          * it to relieve lowmem pressure.
3187                          */
3188                         if (buffer_heads_over_limit && is_highmem_idx(i)) {
3189                                 end_zone = i;
3190                                 break;
3191                         }
3192
3193                         if (!zone_balanced(zone, order, 0, 0)) {
3194                                 end_zone = i;
3195                                 break;
3196                         } else {
3197                                 /*
3198                                  * If balanced, clear the dirty and congested
3199                                  * flags
3200                                  */
3201                                 clear_bit(ZONE_CONGESTED, &zone->flags);
3202                                 clear_bit(ZONE_DIRTY, &zone->flags);
3203                         }
3204                 }
3205
3206                 if (i < 0)
3207                         goto out;
3208
3209                 for (i = 0; i <= end_zone; i++) {
3210                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3211
3212                         if (!populated_zone(zone))
3213                                 continue;
3214
3215                         /*
3216                          * If any zone is currently balanced then kswapd will
3217                          * not call compaction as it is expected that the
3218                          * necessary pages are already available.
3219                          */
3220                         if (pgdat_needs_compaction &&
3221                                         zone_watermark_ok(zone, order,
3222                                                 low_wmark_pages(zone),
3223                                                 *classzone_idx, 0))
3224                                 pgdat_needs_compaction = false;
3225                 }
3226
3227                 /*
3228                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing writepage
3229                  * even in laptop mode.
3230                  */
3231                 if (sc.priority < DEF_PRIORITY - 2)
3232                         sc.may_writepage = 1;
3233
3234                 /*
3235                  * Now scan the zone in the dma->highmem direction, stopping
3236                  * at the last zone which needs scanning.
3237                  *
3238                  * We do this because the page allocator works in the opposite
3239                  * direction.  This prevents the page allocator from allocating
3240                  * pages behind kswapd's direction of progress, which would
3241                  * cause too much scanning of the lower zones.
3242                  */
3243                 for (i = 0; i <= end_zone; i++) {
3244                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3245
3246                         if (!populated_zone(zone))
3247                                 continue;
3248
3249                         if (sc.priority != DEF_PRIORITY &&
3250                             !zone_reclaimable(zone))
3251                                 continue;
3252
3253                         sc.nr_scanned = 0;
3254
3255                         nr_soft_scanned = 0;
3256                         /*
3257                          * Call soft limit reclaim before calling shrink_zone.
3258                          */
3259                         nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(zone,
3260                                                         order, sc.gfp_mask,
3261                                                         &nr_soft_scanned);
3262                         sc.nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
3263
3264                         /*
3265                          * There should be no need to raise the scanning
3266                          * priority if enough pages are already being scanned
3267                          * that that high watermark would be met at 100%
3268                          * efficiency.
3269                          */
3270                         if (kswapd_shrink_zone(zone, end_zone,
3271                                                &sc, &nr_attempted))
3272                                 raise_priority = false;
3273                 }
3274
3275                 /*
3276                  * If the low watermark is met there is no need for processes
3277                  * to be throttled on pfmemalloc_wait as they should not be
3278                  * able to safely make forward progress. Wake them
3279                  */
3280                 if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait) &&
3281                                 pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
3282                         wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3283
3284                 /*
3285                  * Fragmentation may mean that the system cannot be rebalanced
3286                  * for high-order allocations in all zones. If twice the
3287                  * allocation size has been reclaimed and the zones are still
3288                  * not balanced then recheck the watermarks at order-0 to
3289                  * prevent kswapd reclaiming excessively. Assume that a
3290                  * process requested a high-order can direct reclaim/compact.
3291                  */
3292                 if (order && sc.nr_reclaimed >= 2UL << order)
3293                         order = sc.order = 0;
3294
3295                 /* Check if kswapd should be suspending */
3296                 if (try_to_freeze() || kthread_should_stop())
3297                         break;
3298
3299                 /*
3300                  * Compact if necessary and kswapd is reclaiming at least the
3301                  * high watermark number of pages as requsted
3302                  */
3303                 if (pgdat_needs_compaction && sc.nr_reclaimed > nr_attempted)
3304                         compact_pgdat(pgdat, order);
3305
3306                 /*
3307                  * Raise priority if scanning rate is too low or there was no
3308                  * progress in reclaiming pages
3309                  */
3310                 if (raise_priority || !sc.nr_reclaimed)
3311                         sc.priority--;
3312         } while (sc.priority >= 1 &&
3313                  !pgdat_balanced(pgdat, order, *classzone_idx));
3314
3315 out:
3316         /*
3317          * Return the order we were reclaiming at so prepare_kswapd_sleep()
3318          * makes a decision on the order we were last reclaiming at. However,
3319          * if another caller entered the allocator slow path while kswapd
3320          * was awake, order will remain at the higher level
3321          */
3322         *classzone_idx = end_zone;
3323         return order;
3324 }
3325
3326 static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3327 {
3328         long remaining = 0;
3329         DEFINE_WAIT(wait);
3330
3331         if (freezing(current) || kthread_should_stop())
3332                 return;
3333
3334         prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3335
3336         /* Try to sleep for a short interval */
3337         if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, order, remaining, classzone_idx)) {
3338                 remaining = schedule_timeout(HZ/10);
3339                 finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3340                 prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3341         }
3342
3343         /*
3344          * After a short sleep, check if it was a premature sleep. If not, then
3345          * go fully to sleep until explicitly woken up.
3346          */
3347         if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, order, remaining, classzone_idx)) {
3348                 trace_mm_vmscan_kswapd_sleep(pgdat->node_id);
3349
3350                 /*
3351                  * vmstat counters are not perfectly accurate and the estimated
3352                  * value for counters such as NR_FREE_PAGES can deviate from the
3353                  * true value by nr_online_cpus * threshold. To avoid the zone
3354                  * watermarks being breached while under pressure, we reduce the
3355                  * per-cpu vmstat threshold while kswapd is awake and restore
3356                  * them before going back to sleep.
3357                  */
3358                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_normal_threshold);
3359
3360                 /*
3361                  * Compaction records what page blocks it recently failed to
3362                  * isolate pages from and skips them in the future scanning.
3363                  * When kswapd is going to sleep, it is reasonable to assume
3364                  * that pages and compaction may succeed so reset the cache.
3365                  */
3366                 reset_isolation_suitable(pgdat);
3367
3368                 if (!kthread_should_stop())
3369                         schedule();
3370
3371                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_pressure_threshold);
3372         } else {
3373                 if (remaining)
3374                         count_vm_event(KSWAPD_LOW_WMARK_HIT_QUICKLY);
3375                 else
3376                         count_vm_event(KSWAPD_HIGH_WMARK_HIT_QUICKLY);
3377         }
3378         finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3379 }
3380
3381 /*
3382  * The background pageout daemon, started as a kernel thread
3383  * from the init process.
3384  *
3385  * This basically trickles out pages so that we have _some_
3386  * free memory available even if there is no other activity
3387  * that frees anything up. This is needed for things like routing
3388  * etc, where we otherwise might have all activity going on in
3389  * asynchronous contexts that cannot page things out.
3390  *
3391  * If there are applications that are active memory-allocators
3392  * (most normal use), this basically shouldn't matter.
3393  */
3394 static int kswapd(void *p)
3395 {
3396         unsigned long order, new_order;
3397         unsigned balanced_order;
3398         int classzone_idx, new_classzone_idx;
3399         int balanced_classzone_idx;
3400         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t*)p;
3401         struct task_struct *tsk = current;
3402
3403         struct reclaim_state reclaim_state = {
3404                 .reclaimed_slab = 0,
3405         };
3406         const struct cpumask *cpumask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3407
3408         lockdep_set_current_reclaim_state(GFP_KERNEL);
3409
3410         if (!cpumask_empty(cpumask))
3411                 set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask);
3412         current->reclaim_state = &reclaim_state;
3413
3414         /*
3415          * Tell the memory management that we're a "memory allocator",
3416          * and that if we need more memory we should get access to it
3417          * regardless (see "__alloc_pages()"). "kswapd" should
3418          * never get caught in the normal page freeing logic.
3419          *
3420          * (Kswapd normally doesn't need memory anyway, but sometimes
3421          * you need a small amount of memory in order to be able to
3422          * page out something else, and this flag essentially protects
3423          * us from recursively trying to free more memory as we're
3424          * trying to free the first piece of memory in the first place).
3425          */
3426         tsk->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD;
3427         set_freezable();
3428
3429         order = new_order = 0;
3430         balanced_order = 0;
3431         classzone_idx = new_classzone_idx = pgdat->nr_zones - 1;
3432         balanced_classzone_idx = classzone_idx;
3433         for ( ; ; ) {
3434                 bool ret;
3435
3436                 /*
3437                  * If the last balance_pgdat was unsuccessful it's unlikely a
3438                  * new request of a similar or harder type will succeed soon
3439                  * so consider going to sleep on the basis we reclaimed at
3440                  */
3441                 if (balanced_classzone_idx >= new_classzone_idx &&
3442                                         balanced_order == new_order) {
3443                         new_order = pgdat->kswapd_max_order;
3444                         new_classzone_idx = pgdat->classzone_idx;
3445                         pgdat->kswapd_max_order =  0;
3446                         pgdat->classzone_idx = pgdat->nr_zones - 1;
3447                 }
3448
3449                 if (order < new_order || classzone_idx > new_classzone_idx) {
3450                         /*
3451                          * Don't sleep if someone wants a larger 'order'
3452                          * allocation or has tigher zone constraints
3453                          */
3454                         order = new_order;
3455                         classzone_idx = new_classzone_idx;
3456                 } else {
3457                         kswapd_try_to_sleep(pgdat, balanced_order,
3458                                                 balanced_classzone_idx);
3459                         order = pgdat->kswapd_max_order;
3460                         classzone_idx = pgdat->classzone_idx;
3461                         new_order = order;
3462                         new_classzone_idx = classzone_idx;
3463                         pgdat->kswapd_max_order = 0;
3464                         pgdat->classzone_idx = pgdat->nr_zones - 1;
3465                 }
3466
3467                 ret = try_to_freeze();
3468                 if (kthread_should_stop())
3469                         break;
3470
3471                 /*
3472                  * We can speed up thawing tasks if we don't call balance_pgdat
3473                  * after returning from the refrigerator
3474                  */
3475                 if (!ret) {
3476                         trace_mm_vmscan_kswapd_wake(pgdat->node_id, order);
3477                         balanced_classzone_idx = classzone_idx;
3478                         balanced_order = balance_pgdat(pgdat, order,
3479                                                 &balanced_classzone_idx);
3480                 }
3481         }
3482
3483         tsk->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD);
3484         current->reclaim_state = NULL;
3485         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3486
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 /*
3491  * A zone is low on free memory, so wake its kswapd task to service it.
3492  */
3493 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx)
3494 {
3495         pg_data_t *pgdat;
3496
3497         if (!populated_zone(zone))
3498                 return;
3499
3500         if (!cpuset_zone_allowed(zone, GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
3501                 return;
3502         pgdat = zone->zone_pgdat;
3503         if (pgdat->kswapd_max_order < order) {
3504                 pgdat->kswapd_max_order = order;
3505                 pgdat->classzone_idx = min(pgdat->classzone_idx, classzone_idx);
3506         }
3507         if (!waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait))
3508                 return;
3509         if (zone_balanced(zone, order, 0, 0))
3510                 return;
3511
3512         trace_mm_vmscan_wakeup_kswapd(pgdat->node_id, zone_idx(zone), order);
3513         wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
3514 }
3515
3516 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
3517 /*
3518  * Try to free `nr_to_reclaim' of memory, system-wide, and return the number of
3519  * freed pages.
3520  *
3521  * Rather than trying to age LRUs the aim is to preserve the overall
3522  * LRU order by reclaiming preferentially
3523  * inactive > active > active referenced > active mapped
3524  */
3525 unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_to_reclaim)
3526 {
3527         struct reclaim_state reclaim_state;
3528         struct scan_control sc = {
3529                 .nr_to_reclaim = nr_to_reclaim,
3530                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE,
3531                 .priority = DEF_PRIORITY,
3532                 .may_writepage = 1,
3533                 .may_unmap = 1,
3534                 .may_swap = 1,
3535                 .hibernation_mode = 1,
3536         };
3537         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), sc.gfp_mask);
3538         struct task_struct *p = current;
3539         unsigned long nr_reclaimed;
3540
3541         p->flags |= PF_MEMALLOC;
3542         lockdep_set_current_reclaim_state(sc.gfp_mask);
3543         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3544         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3545
3546         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3547
3548         p->reclaim_state = NULL;
3549         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3550         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
3551
3552         return nr_reclaimed;
3553 }
3554 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
3555
3556 /* It's optimal to keep kswapds on the same CPUs as their memory, but
3557    not required for correctness.  So if the last cpu in a node goes
3558    away, we get changed to run anywhere: as the first one comes back,
3559    restore their cpu bindings. */
3560 static int cpu_callback(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
3561                         void *hcpu)
3562 {
3563         int nid;
3564
3565         if (action == CPU_ONLINE || action == CPU_ONLINE_FROZEN) {
3566                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3567                         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3568                         const struct cpumask *mask;
3569
3570                         mask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3571
3572                         if (cpumask_any_and(cpu_online_mask, mask) < nr_cpu_ids)
3573                                 /* One of our CPUs online: restore mask */
3574                                 set_cpus_allowed_ptr(pgdat->kswapd, mask);
3575                 }
3576         }
3577         return NOTIFY_OK;
3578 }
3579
3580 /*
3581  * This kswapd start function will be called by init and node-hot-add.
3582  * On node-hot-add, kswapd will moved to proper cpus if cpus are hot-added.
3583  */
3584 int kswapd_run(int nid)
3585 {
3586         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3587         int ret = 0;
3588
3589         if (pgdat->kswapd)
3590                 return 0;
3591
3592         pgdat->kswapd = kthread_run(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid);
3593         if (IS_ERR(pgdat->kswapd)) {
3594                 /* failure at boot is fatal */
3595                 BUG_ON(system_state == SYSTEM_BOOTING);
3596                 pr_err("Failed to start kswapd on node %d\n", nid);
3597                 ret = PTR_ERR(pgdat->kswapd);
3598                 pgdat->kswapd = NULL;
3599         }
3600         return ret;
3601 }
3602
3603 /*
3604  * Called by memory hotplug when all memory in a node is offlined.  Caller must
3605  * hold mem_hotplug_begin/end().
3606  */
3607 void kswapd_stop(int nid)
3608 {
3609         struct task_struct *kswapd = NODE_DATA(nid)->kswapd;
3610
3611         if (kswapd) {
3612                 kthread_stop(kswapd);
3613                 NODE_DATA(nid)->kswapd = NULL;
3614         }
3615 }
3616
3617 static int __init kswapd_init(void)
3618 {
3619         int nid;
3620
3621         swap_setup();
3622         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3623                 kswapd_run(nid);
3624         hotcpu_notifier(cpu_callback, 0);
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 module_init(kswapd_init)
3629
3630 #ifdef CONFIG_NUMA
3631 /*
3632  * Zone reclaim mode
3633  *
3634  * If non-zero call zone_reclaim when the number of free pages falls below
3635  * the watermarks.
3636  */
3637 int zone_reclaim_mode __read_mostly;
3638
3639 #define RECLAIM_OFF 0
3640 #define RECLAIM_ZONE (1<<0)     /* Run shrink_inactive_list on the zone */
3641 #define RECLAIM_WRITE (1<<1)    /* Writeout pages during reclaim */
3642 #define RECLAIM_SWAP (1<<2)     /* Swap pages out during reclaim */
3643
3644 /*
3645  * Priority for ZONE_RECLAIM. This determines the fraction of pages
3646  * of a node considered for each zone_reclaim. 4 scans 1/16th of
3647  * a zone.
3648  */
3649 #define ZONE_RECLAIM_PRIORITY 4
3650
3651 /*
3652  * Percentage of pages in a zone that must be unmapped for zone_reclaim to
3653  * occur.
3654  */
3655 int sysctl_min_unmapped_ratio = 1;
3656
3657 /*
3658  * If the number of slab pages in a zone grows beyond this percentage then
3659  * slab reclaim needs to occur.
3660  */
3661 int sysctl_min_slab_ratio = 5;
3662
3663 static inline unsigned long zone_unmapped_file_pages(struct zone *zone)
3664 {
3665         unsigned long file_mapped = zone_page_state(zone, NR_FILE_MAPPED);
3666         unsigned long file_lru = zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE) +
3667                 zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE);
3668
3669         /*
3670          * It's possible for there to be more file mapped pages than
3671          * accounted for by the pages on the file LRU lists because
3672          * tmpfs pages accounted for as ANON can also be FILE_MAPPED
3673          */
3674         return (file_lru > file_mapped) ? (file_lru - file_mapped) : 0;
3675 }
3676
3677 /* Work out how many page cache pages we can reclaim in this reclaim_mode */
3678 static long zone_pagecache_reclaimable(struct zone *zone)
3679 {
3680         long nr_pagecache_reclaimable;
3681         long delta = 0;
3682
3683         /*
3684          * If RECLAIM_SWAP is set, then all file pages are considered
3685          * potentially reclaimable. Otherwise, we have to worry about
3686          * pages like swapcache and zone_unmapped_file_pages() provides
3687          * a better estimate
3688          */
3689         if (zone_reclaim_mode & RECLAIM_SWAP)
3690                 nr_pagecache_reclaimable = zone_page_state(zone, NR_FILE_PAGES);
3691         else
3692                 nr_pagecache_reclaimable = zone_unmapped_file_pages(zone);
3693
3694         /* If we can't clean pages, remove dirty pages from consideration */
3695         if (!(zone_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE))
3696                 delta += zone_page_state(zone, NR_FILE_DIRTY);
3697
3698         /* Watch for any possible underflows due to delta */
3699         if (unlikely(delta > nr_pagecache_reclaimable))
3700                 delta = nr_pagecache_reclaimable;
3701
3702         return nr_pagecache_reclaimable - delta;
3703 }
3704
3705 /*
3706  * Try to free up some pages from this zone through reclaim.
3707  */
3708 static int __zone_reclaim(struct zone *zone, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3709 {
3710         /* Minimum pages needed in order to stay on node */
3711         const unsigned long nr_pages = 1 << order;
3712         struct task_struct *p = current;
3713         struct reclaim_state reclaim_state;
3714         struct scan_control sc = {
3715                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3716                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
3717                 .order = order,
3718                 .priority = ZONE_RECLAIM_PRIORITY,
3719                 .may_writepage = !!(zone_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE),
3720                 .may_unmap = !!(zone_reclaim_mode & RECLAIM_SWAP),
3721                 .may_swap = 1,
3722         };
3723
3724         cond_resched();
3725         /*
3726          * We need to be able to allocate from the reserves for RECLAIM_SWAP
3727          * and we also need to be able to write out pages for RECLAIM_WRITE
3728          * and RECLAIM_SWAP.
3729          */
3730         p->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE;
3731         lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
3732         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3733         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3734
3735         if (zone_pagecache_reclaimable(zone) > zone->min_unmapped_pages) {
3736                 /*
3737                  * Free memory by calling shrink zone with increasing
3738                  * priorities until we have enough memory freed.
3739                  */
3740                 do {
3741                         shrink_zone(zone, &sc, true);
3742                 } while (sc.nr_reclaimed < nr_pages && --sc.priority >= 0);
3743         }
3744
3745         p->reclaim_state = NULL;
3746         current->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE);
3747         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3748         return sc.nr_reclaimed >= nr_pages;
3749 }
3750
3751 int zone_reclaim(struct zone *zone, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3752 {
3753         int node_id;
3754         int ret;
3755
3756         /*
3757          * Zone reclaim reclaims unmapped file backed pages and
3758          * slab pages if we are over the defined limits.
3759          *
3760          * A small portion of unmapped file backed pages is needed for
3761          * file I/O otherwise pages read by file I/O will be immediately
3762          * thrown out if the zone is overallocated. So we do not reclaim
3763          * if less than a specified percentage of the zone is used by
3764          * unmapped file backed pages.
3765          */
3766         if (zone_pagecache_reclaimable(zone) <= zone->min_unmapped_pages &&
3767             zone_page_state(zone, NR_SLAB_RECLAIMABLE) <= zone->min_slab_pages)
3768                 return ZONE_RECLAIM_FULL;
3769
3770         if (!zone_reclaimable(zone))
3771                 return ZONE_RECLAIM_FULL;
3772
3773         /*
3774          * Do not scan if the allocation should not be delayed.
3775          */
3776         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || (current->flags & PF_MEMALLOC))
3777                 return ZONE_RECLAIM_NOSCAN;
3778
3779         /*
3780          * Only run zone reclaim on the local zone or on zones that do not
3781          * have associated processors. This will favor the local processor
3782          * over remote processors and spread off node memory allocations
3783          * as wide as possible.
3784          */
3785         node_id = zone_to_nid(zone);
3786         if (node_state(node_id, N_CPU) && node_id != numa_node_id())
3787                 return ZONE_RECLAIM_NOSCAN;
3788
3789         if (test_and_set_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags))
3790                 return ZONE_RECLAIM_NOSCAN;
3791
3792         ret = __zone_reclaim(zone, gfp_mask, order);
3793         clear_bit(ZONE_RECLAIM_LOCKED, &zone->flags);
3794
3795         if (!ret)
3796                 count_vm_event(PGSCAN_ZONE_RECLAIM_FAILED);
3797
3798         return ret;
3799 }
3800 #endif
3801
3802 /*
3803  * page_evictable - test whether a page is evictable
3804  * @page: the page to test
3805  *
3806  * Test whether page is evictable--i.e., should be placed on active/inactive
3807  * lists vs unevictable list.
3808  *
3809  * Reasons page might not be evictable:
3810  * (1) page's mapping marked unevictable
3811  * (2) page is part of an mlocked VMA
3812  *
3813  */
3814 int page_evictable(struct page *page)
3815 {
3816         return !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
3817 }
3818
3819 #ifdef CONFIG_SHMEM
3820 /**
3821  * check_move_unevictable_pages - check pages for evictability and move to appropriate zone lru list
3822  * @pages:      array of pages to check
3823  * @nr_pages:   number of pages to check
3824  *
3825  * Checks pages for evictability and moves them to the appropriate lru list.
3826  *
3827  * This function is only used for SysV IPC SHM_UNLOCK.
3828  */
3829 void check_move_unevictable_pages(struct page **pages, int nr_pages)
3830 {
3831         struct lruvec *lruvec;
3832         struct zone *zone = NULL;
3833         int pgscanned = 0;
3834         int pgrescued = 0;
3835         int i;
3836
3837         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
3838                 struct page *page = pages[i];
3839                 struct zone *pagezone;
3840
3841                 pgscanned++;
3842                 pagezone = page_zone(page);
3843                 if (pagezone != zone) {
3844                         if (zone)
3845                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
3846                         zone = pagezone;
3847                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
3848                 }
3849                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
3850
3851                 if (!PageLRU(page) || !PageUnevictable(page))
3852                         continue;
3853
3854                 if (page_evictable(page)) {
3855                         enum lru_list lru = page_lru_base_type(page);
3856
3857                         VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
3858                         ClearPageUnevictable(page);
3859                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, LRU_UNEVICTABLE);
3860                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
3861                         pgrescued++;
3862                 }
3863         }
3864
3865         if (zone) {
3866                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
3867                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSCANNED, pgscanned);
3868                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
3869         }
3870 }
3871 #endif /* CONFIG_SHMEM */