Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * linux/mm/swap.c
3 : : *
4 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994 Linus Torvalds
5 : : */
6 : :
7 : : /*
8 : : * This file contains the default values for the operation of the
9 : : * Linux VM subsystem. Fine-tuning documentation can be found in
10 : : * Documentation/sysctl/vm.txt.
11 : : * Started 18.12.91
12 : : * Swap aging added 23.2.95, Stephen Tweedie.
13 : : * Buffermem limits added 12.3.98, Rik van Riel.
14 : : */
15 : :
16 : : #include <linux/mm.h>
17 : : #include <linux/sched.h>
18 : : #include <linux/kernel_stat.h>
19 : : #include <linux/swap.h>
20 : : #include <linux/mman.h>
21 : : #include <linux/pagemap.h>
22 : : #include <linux/pagevec.h>
23 : : #include <linux/init.h>
24 : : #include <linux/export.h>
25 : : #include <linux/mm_inline.h>
26 : : #include <linux/percpu_counter.h>
27 : : #include <linux/percpu.h>
28 : : #include <linux/cpu.h>
29 : : #include <linux/notifier.h>
30 : : #include <linux/backing-dev.h>
31 : : #include <linux/memcontrol.h>
32 : : #include <linux/gfp.h>
33 : : #include <linux/uio.h>
34 : : #include <linux/hugetlb.h>
35 : :
36 : : #include "internal.h"
37 : :
38 : : #define CREATE_TRACE_POINTS
39 : : #include <trace/events/pagemap.h>
40 : :
41 : : /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
42 : : int page_cluster;
43 : :
44 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_pvec);
45 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_rotate_pvecs);
46 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_deactivate_pvecs);
47 : :
48 : : /*
49 : : * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
50 : : * freed via pagevecs. But it gets used by networking.
51 : : */
52 : 0 : static void __page_cache_release(struct page *page)
53 : : {
54 [ + + ]: 158872 : if (PageLRU(page)) {
55 : 127576 : struct zone *zone = page_zone(page);
56 : : struct lruvec *lruvec;
57 : : unsigned long flags;
58 : :
59 : 127576 : spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
60 : : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
61 : : VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
62 : : __ClearPageLRU(page);
63 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
64 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
65 : : }
66 : 158872 : }
67 : :
68 : : static void __put_single_page(struct page *page)
69 : : {
70 : 158683 : __page_cache_release(page);
71 : 158683 : free_hot_cold_page(page, 0);
72 : : }
73 : :
74 : : static void __put_compound_page(struct page *page)
75 : : {
76 : : compound_page_dtor *dtor;
77 : :
78 : 189 : __page_cache_release(page);
79 : : dtor = get_compound_page_dtor(page);
80 : 189 : (*dtor)(page);
81 : : }
82 : :
83 : 0 : static void put_compound_page(struct page *page)
84 : : {
85 [ - + ]: 89039 : if (unlikely(PageTail(page))) {
86 : : /* __split_huge_page_refcount can run under us */
87 : : struct page *page_head = compound_trans_head(page);
88 : :
89 [ # # ][ # # ]: 0 : if (likely(page != page_head &&
90 : : get_page_unless_zero(page_head))) {
91 : : unsigned long flags;
92 : :
93 : : /*
94 : : * THP can not break up slab pages so avoid taking
95 : : * compound_lock(). Slab performs non-atomic bit ops
96 : : * on page->flags for better performance. In particular
97 : : * slab_unlock() in slub used to be a hot path. It is
98 : : * still hot on arches that do not support
99 : : * this_cpu_cmpxchg_double().
100 : : */
101 [ # # ]: 0 : if (PageSlab(page_head) || PageHeadHuge(page_head)) {
102 [ # # ]: 0 : if (likely(PageTail(page))) {
103 : : /*
104 : : * __split_huge_page_refcount
105 : : * cannot race here.
106 : : */
107 : : VM_BUG_ON(!PageHead(page_head));
108 : 0 : atomic_dec(&page->_mapcount);
109 : : if (put_page_testzero(page_head))
110 : : VM_BUG_ON(1);
111 [ # # ]: 0 : if (put_page_testzero(page_head))
112 : : __put_compound_page(page_head);
113 : : return;
114 : : } else
115 : : /*
116 : : * __split_huge_page_refcount
117 : : * run before us, "page" was a
118 : : * THP tail. The split
119 : : * page_head has been freed
120 : : * and reallocated as slab or
121 : : * hugetlbfs page of smaller
122 : : * order (only possible if
123 : : * reallocated as slab on
124 : : * x86).
125 : : */
126 : : goto skip_lock;
127 : : }
128 : : /*
129 : : * page_head wasn't a dangling pointer but it
130 : : * may not be a head page anymore by the time
131 : : * we obtain the lock. That is ok as long as it
132 : : * can't be freed from under us.
133 : : */
134 : : flags = compound_lock_irqsave(page_head);
135 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!PageTail(page))) {
136 : : /* __split_huge_page_refcount run before us */
137 : : compound_unlock_irqrestore(page_head, flags);
138 : : skip_lock:
139 [ # # ]: 0 : if (put_page_testzero(page_head)) {
140 : : /*
141 : : * The head page may have been
142 : : * freed and reallocated as a
143 : : * compound page of smaller
144 : : * order and then freed again.
145 : : * All we know is that it
146 : : * cannot have become: a THP
147 : : * page, a compound page of
148 : : * higher order, a tail page.
149 : : * That is because we still
150 : : * hold the refcount of the
151 : : * split THP tail and
152 : : * page_head was the THP head
153 : : * before the split.
154 : : */
155 [ # # ]: 0 : if (PageHead(page_head))
156 : : __put_compound_page(page_head);
157 : : else
158 : : __put_single_page(page_head);
159 : : }
160 : : out_put_single:
161 [ # # ]: 0 : if (put_page_testzero(page))
162 : : __put_single_page(page);
163 : : return;
164 : : }
165 : : VM_BUG_ON(page_head != page->first_page);
166 : : /*
167 : : * We can release the refcount taken by
168 : : * get_page_unless_zero() now that
169 : : * __split_huge_page_refcount() is blocked on
170 : : * the compound_lock.
171 : : */
172 : : if (put_page_testzero(page_head))
173 : : VM_BUG_ON(1);
174 : : /* __split_huge_page_refcount will wait now */
175 : : VM_BUG_ON(page_mapcount(page) <= 0);
176 : 0 : atomic_dec(&page->_mapcount);
177 : : VM_BUG_ON(atomic_read(&page_head->_count) <= 0);
178 : : VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) != 0);
179 : : compound_unlock_irqrestore(page_head, flags);
180 : :
181 [ # # ]: 0 : if (put_page_testzero(page_head)) {
182 [ # # ]: 0 : if (PageHead(page_head))
183 : : __put_compound_page(page_head);
184 : : else
185 : : __put_single_page(page_head);
186 : : }
187 : : } else {
188 : : /* page_head is a dangling pointer */
189 : : VM_BUG_ON(PageTail(page));
190 : : goto out_put_single;
191 : : }
192 [ + + ]: 89039 : } else if (put_page_testzero(page)) {
193 [ + - ]: 189 : if (PageHead(page))
194 : : __put_compound_page(page);
195 : : else
196 : : __put_single_page(page);
197 : : }
198 : : }
199 : :
200 : 0 : void put_page(struct page *page)
201 : : {
202 [ + + ]: 57546551 : if (unlikely(PageCompound(page)))
203 : 89039 : put_compound_page(page);
204 [ + + ]: 57460713 : else if (put_page_testzero(page))
205 : : __put_single_page(page);
206 : 3201 : }
207 : : EXPORT_SYMBOL(put_page);
208 : :
209 : : /*
210 : : * This function is exported but must not be called by anything other
211 : : * than get_page(). It implements the slow path of get_page().
212 : : */
213 : 0 : bool __get_page_tail(struct page *page)
214 : : {
215 : : /*
216 : : * This takes care of get_page() if run on a tail page
217 : : * returned by one of the get_user_pages/follow_page variants.
218 : : * get_user_pages/follow_page itself doesn't need the compound
219 : : * lock because it runs __get_page_tail_foll() under the
220 : : * proper PT lock that already serializes against
221 : : * split_huge_page().
222 : : */
223 : : unsigned long flags;
224 : : bool got = false;
225 : : struct page *page_head = compound_trans_head(page);
226 : :
227 [ # # ][ # # ]: 0 : if (likely(page != page_head && get_page_unless_zero(page_head))) {
228 : : /* Ref to put_compound_page() comment. */
229 [ # # ]: 0 : if (PageSlab(page_head) || PageHeadHuge(page_head)) {
230 [ # # ]: 0 : if (likely(PageTail(page))) {
231 : : /*
232 : : * This is a hugetlbfs page or a slab
233 : : * page. __split_huge_page_refcount
234 : : * cannot race here.
235 : : */
236 : : VM_BUG_ON(!PageHead(page_head));
237 : : __get_page_tail_foll(page, false);
238 : 0 : return true;
239 : : } else {
240 : : /*
241 : : * __split_huge_page_refcount run
242 : : * before us, "page" was a THP
243 : : * tail. The split page_head has been
244 : : * freed and reallocated as slab or
245 : : * hugetlbfs page of smaller order
246 : : * (only possible if reallocated as
247 : : * slab on x86).
248 : : */
249 : 0 : put_page(page_head);
250 : 0 : return false;
251 : : }
252 : : }
253 : :
254 : : /*
255 : : * page_head wasn't a dangling pointer but it
256 : : * may not be a head page anymore by the time
257 : : * we obtain the lock. That is ok as long as it
258 : : * can't be freed from under us.
259 : : */
260 : : flags = compound_lock_irqsave(page_head);
261 : : /* here __split_huge_page_refcount won't run anymore */
262 [ # # ]: 0 : if (likely(PageTail(page))) {
263 : : __get_page_tail_foll(page, false);
264 : : got = true;
265 : : }
266 : : compound_unlock_irqrestore(page_head, flags);
267 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!got))
268 : 0 : put_page(page_head);
269 : : }
270 : 0 : return got;
271 : : }
272 : : EXPORT_SYMBOL(__get_page_tail);
273 : :
274 : : /**
275 : : * put_pages_list() - release a list of pages
276 : : * @pages: list of pages threaded on page->lru
277 : : *
278 : : * Release a list of pages which are strung together on page.lru. Currently
279 : : * used by read_cache_pages() and related error recovery code.
280 : : */
281 : 0 : void put_pages_list(struct list_head *pages)
282 : : {
283 [ - + ]: 120003 : while (!list_empty(pages)) {
284 : : struct page *victim;
285 : :
286 : 0 : victim = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
287 : : list_del(&victim->lru);
288 : 0 : page_cache_release(victim);
289 : : }
290 : 120003 : }
291 : : EXPORT_SYMBOL(put_pages_list);
292 : :
293 : : /*
294 : : * get_kernel_pages() - pin kernel pages in memory
295 : : * @kiov: An array of struct kvec structures
296 : : * @nr_segs: number of segments to pin
297 : : * @write: pinning for read/write, currently ignored
298 : : * @pages: array that receives pointers to the pages pinned.
299 : : * Should be at least nr_segs long.
300 : : *
301 : : * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
302 : : * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
303 : : * were pinned, returns -errno. Each page returned must be released
304 : : * with a put_page() call when it is finished with.
305 : : */
306 : 0 : int get_kernel_pages(const struct kvec *kiov, int nr_segs, int write,
307 : : struct page **pages)
308 : : {
309 : : int seg;
310 : :
311 [ # # ]: 0 : for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
312 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON(kiov[seg].iov_len != PAGE_SIZE))
313 : : return seg;
314 : :
315 : 0 : pages[seg] = kmap_to_page(kiov[seg].iov_base);
316 : : page_cache_get(pages[seg]);
317 : : }
318 : :
319 : : return seg;
320 : : }
321 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_pages);
322 : :
323 : : /*
324 : : * get_kernel_page() - pin a kernel page in memory
325 : : * @start: starting kernel address
326 : : * @write: pinning for read/write, currently ignored
327 : : * @pages: array that receives pointer to the page pinned.
328 : : * Must be at least nr_segs long.
329 : : *
330 : : * Returns 1 if page is pinned. If the page was not pinned, returns
331 : : * -errno. The page returned must be released with a put_page() call
332 : : * when it is finished with.
333 : : */
334 : 0 : int get_kernel_page(unsigned long start, int write, struct page **pages)
335 : : {
336 : 0 : const struct kvec kiov = {
337 : 0 : .iov_base = (void *)start,
338 : : .iov_len = PAGE_SIZE
339 : : };
340 : :
341 : 0 : return get_kernel_pages(&kiov, 1, write, pages);
342 : : }
343 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(get_kernel_page);
344 : :
345 : 0 : static void pagevec_lru_move_fn(struct pagevec *pvec,
346 : : void (*move_fn)(struct page *page, struct lruvec *lruvec, void *arg),
347 : : void *arg)
348 : : {
349 : : int i;
350 : : struct zone *zone = NULL;
351 : : struct lruvec *lruvec;
352 : : unsigned long flags = 0;
353 : :
354 [ + + ]: 33494950 : for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
355 : 29945856 : struct page *page = pvec->pages[i];
356 : 29945856 : struct zone *pagezone = page_zone(page);
357 : :
358 [ + + ]: 29945856 : if (pagezone != zone) {
359 [ + + ]: 3595308 : if (zone)
360 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
361 : : zone = pagezone;
362 : 3595308 : spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
363 : : }
364 : :
365 : 29945898 : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
366 : 29945898 : (*move_fn)(page, lruvec, arg);
367 : : }
368 [ + ]: 3549094 : if (zone)
369 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
370 : 3549094 : release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
371 : : pagevec_reinit(pvec);
372 : 3549062 : }
373 : :
374 : 0 : static void pagevec_move_tail_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
375 : : void *arg)
376 : : {
377 : : int *pgmoved = arg;
378 : :
379 [ + - ][ + + ]: 332 : if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
[ + ]
380 : : enum lru_list lru = page_lru_base_type(page);
381 : 159 : list_move_tail(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
382 : 159 : (*pgmoved)++;
383 : : }
384 : 0 : }
385 : :
386 : : /*
387 : : * pagevec_move_tail() must be called with IRQ disabled.
388 : : * Otherwise this may cause nasty races.
389 : : */
390 : 0 : static void pagevec_move_tail(struct pagevec *pvec)
391 : : {
392 : 320 : int pgmoved = 0;
393 : :
394 : 320 : pagevec_lru_move_fn(pvec, pagevec_move_tail_fn, &pgmoved);
395 : 320 : __count_vm_events(PGROTATED, pgmoved);
396 : 320 : }
397 : :
398 : : /*
399 : : * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
400 : : * reclaim. If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
401 : : * inactive list.
402 : : */
403 : 0 : void rotate_reclaimable_page(struct page *page)
404 : : {
405 [ + - ][ + - ]: 516 : if (!PageLocked(page) && !PageDirty(page) && !PageActive(page) &&
[ + + ][ + - ]
406 [ + + ]: 334 : !PageUnevictable(page) && PageLRU(page)) {
407 : : struct pagevec *pvec;
408 : : unsigned long flags;
409 : :
410 : : page_cache_get(page);
411 : : local_irq_save(flags);
412 : 664 : pvec = &__get_cpu_var(lru_rotate_pvecs);
413 [ - + ]: 332 : if (!pagevec_add(pvec, page))
414 : 0 : pagevec_move_tail(pvec);
415 [ - + ]: 332 : local_irq_restore(flags);
416 : : }
417 : 516 : }
418 : :
419 : : static void update_page_reclaim_stat(struct lruvec *lruvec,
420 : : int file, int rotated)
421 : : {
422 : : struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
423 : :
424 : 192 : reclaim_stat->recent_scanned[file]++;
425 [ + + ]: 29004584 : if (rotated)
426 : 28521508 : reclaim_stat->recent_rotated[file]++;
427 : : }
428 : :
429 : 0 : static void __activate_page(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
430 : : void *arg)
431 : : {
432 [ + + ][ + + ]: 939190 : if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
[ + - ]
433 : : int file = page_is_file_cache(page);
434 : 920242 : int lru = page_lru_base_type(page);
435 : :
436 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
437 : : SetPageActive(page);
438 : 920238 : lru += LRU_ACTIVE;
439 : 920238 : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
440 : 920239 : trace_mm_lru_activate(page, page_to_pfn(page));
441 : :
442 : : __count_vm_event(PGACTIVATE);
443 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 1);
444 : : }
445 : 939191 : }
446 : :
447 : : #ifdef CONFIG_SMP
448 : : static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, activate_page_pvecs);
449 : :
450 : 0 : static void activate_page_drain(int cpu)
451 : : {
452 : 5739880 : struct pagevec *pvec = &per_cpu(activate_page_pvecs, cpu);
453 : :
454 [ + + ]: 5739880 : if (pagevec_count(pvec))
455 : 68447 : pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
456 : 1 : }
457 : :
458 : : static bool need_activate_page_drain(int cpu)
459 : : {
460 : 359 : return pagevec_count(&per_cpu(activate_page_pvecs, cpu)) != 0;
461 : : }
462 : :
463 : 0 : void activate_page(struct page *page)
464 : : {
465 [ + + ][ + + ]: 939184 : if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
[ + ]
466 : 939178 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(activate_page_pvecs);
467 : :
468 : : page_cache_get(page);
469 [ + + ]: 939184 : if (!pagevec_add(pvec, page))
470 : 52770 : pagevec_lru_move_fn(pvec, __activate_page, NULL);
471 : 939184 : put_cpu_var(activate_page_pvecs);
472 : : }
473 : 939188 : }
474 : :
475 : : #else
476 : : static inline void activate_page_drain(int cpu)
477 : : {
478 : : }
479 : :
480 : : static bool need_activate_page_drain(int cpu)
481 : : {
482 : : return false;
483 : : }
484 : :
485 : : void activate_page(struct page *page)
486 : : {
487 : : struct zone *zone = page_zone(page);
488 : :
489 : : spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
490 : : __activate_page(page, mem_cgroup_page_lruvec(page, zone), NULL);
491 : : spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
492 : : }
493 : : #endif
494 : :
495 : 0 : static void __lru_cache_activate_page(struct page *page)
496 : : {
497 : 797522 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
498 : : int i;
499 : :
500 : : /*
501 : : * Search backwards on the optimistic assumption that the page being
502 : : * activated has just been added to this pagevec. Note that only
503 : : * the local pagevec is examined as a !PageLRU page could be in the
504 : : * process of being released, reclaimed, migrated or on a remote
505 : : * pagevec that is currently being drained. Furthermore, marking
506 : : * a remote pagevec's page PageActive potentially hits a race where
507 : : * a page is marked PageActive just after it is added to the inactive
508 : : * list causing accounting errors and BUG_ON checks to trigger.
509 : : */
510 [ + + ]: 2502462 : for (i = pagevec_count(pvec) - 1; i >= 0; i--) {
511 : 2499745 : struct page *pagevec_page = pvec->pages[i];
512 : :
513 [ + + ]: 2499745 : if (pagevec_page == page) {
514 : : SetPageActive(page);
515 : : break;
516 : : }
517 : : }
518 : :
519 : 797383 : put_cpu_var(lru_add_pvec);
520 : 797479 : }
521 : :
522 : : /*
523 : : * Mark a page as having seen activity.
524 : : *
525 : : * inactive,unreferenced -> inactive,referenced
526 : : * inactive,referenced -> active,unreferenced
527 : : * active,unreferenced -> active,referenced
528 : : */
529 : 0 : void mark_page_accessed(struct page *page)
530 : : {
531 [ + + ][ + + ]: 73406813 : if (!PageActive(page) && !PageUnevictable(page) &&
[ + + ]
532 : : PageReferenced(page)) {
533 : :
534 : : /*
535 : : * If the page is on the LRU, queue it for activation via
536 : : * activate_page_pvecs. Otherwise, assume the page is on a
537 : : * pagevec, mark it active and it'll be moved to the active
538 : : * LRU on the next drain.
539 : : */
540 [ + + ]: 1736750 : if (PageLRU(page))
541 : 939180 : activate_page(page);
542 : : else
543 : 797570 : __lru_cache_activate_page(page);
544 : : ClearPageReferenced(page);
545 [ + + ]: 71670063 : } else if (!PageReferenced(page)) {
546 : : SetPageReferenced(page);
547 : : }
548 : 0 : }
549 : : EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
550 : :
551 : : /*
552 : : * Queue the page for addition to the LRU via pagevec. The decision on whether
553 : : * to add the page to the [in]active [file|anon] list is deferred until the
554 : : * pagevec is drained. This gives a chance for the caller of __lru_cache_add()
555 : : * have the page added to the active list using mark_page_accessed().
556 : : */
557 : 0 : void __lru_cache_add(struct page *page)
558 : : {
559 : 28994964 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvec);
560 : :
561 : : page_cache_get(page);
562 [ + + ]: 28995313 : if (!pagevec_space(pvec))
563 : : __pagevec_lru_add(pvec);
564 : : pagevec_add(pvec, page);
565 : 28995306 : put_cpu_var(lru_add_pvec);
566 : 28994924 : }
567 : : EXPORT_SYMBOL(__lru_cache_add);
568 : :
569 : : /**
570 : : * lru_cache_add - add a page to a page list
571 : : * @page: the page to be added to the LRU.
572 : : */
573 : 0 : void lru_cache_add(struct page *page)
574 : : {
575 : : VM_BUG_ON(PageActive(page) && PageUnevictable(page));
576 : : VM_BUG_ON(PageLRU(page));
577 : 26806789 : __lru_cache_add(page);
578 : 26806419 : }
579 : :
580 : : /**
581 : : * add_page_to_unevictable_list - add a page to the unevictable list
582 : : * @page: the page to be added to the unevictable list
583 : : *
584 : : * Add page directly to its zone's unevictable list. To avoid races with
585 : : * tasks that might be making the page evictable, through eg. munlock,
586 : : * munmap or exit, while it's not on the lru, we want to add the page
587 : : * while it's locked or otherwise "invisible" to other tasks. This is
588 : : * difficult to do when using the pagevec cache, so bypass that.
589 : : */
590 : 0 : void add_page_to_unevictable_list(struct page *page)
591 : : {
592 : 10060 : struct zone *zone = page_zone(page);
593 : : struct lruvec *lruvec;
594 : :
595 : : spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
596 : : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
597 : : ClearPageActive(page);
598 : : SetPageUnevictable(page);
599 : : SetPageLRU(page);
600 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, LRU_UNEVICTABLE);
601 : : spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
602 : 10060 : }
603 : :
604 : : /*
605 : : * If the page can not be invalidated, it is moved to the
606 : : * inactive list to speed up its reclaim. It is moved to the
607 : : * head of the list, rather than the tail, to give the flusher
608 : : * threads some time to write it out, as this is much more
609 : : * effective than the single-page writeout from reclaim.
610 : : *
611 : : * If the page isn't page_mapped and dirty/writeback, the page
612 : : * could reclaim asap using PG_reclaim.
613 : : *
614 : : * 1. active, mapped page -> none
615 : : * 2. active, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
616 : : * 3. inactive, mapped page -> none
617 : : * 4. inactive, dirty/writeback page -> inactive, head, PG_reclaim
618 : : * 5. inactive, clean -> inactive, tail
619 : : * 6. Others -> none
620 : : *
621 : : * In 4, why it moves inactive's head, the VM expects the page would
622 : : * be write it out by flusher threads as this is much more effective
623 : : * than the single-page writeout from reclaim.
624 : : */
625 : 0 : static void lru_deactivate_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
626 : : void *arg)
627 : : {
628 : : int lru, file;
629 : : bool active;
630 : :
631 [ + + ]: 2250 : if (!PageLRU(page))
632 : : return;
633 : :
634 [ + - ]: 2246 : if (PageUnevictable(page))
635 : : return;
636 : :
637 : : /* Some processes are using the page */
638 [ + + ]: 2246 : if (page_mapped(page))
639 : : return;
640 : :
641 : 192 : active = PageActive(page);
642 : : file = page_is_file_cache(page);
643 : 192 : lru = page_lru_base_type(page);
644 : :
645 : 192 : del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru + active);
646 : : ClearPageActive(page);
647 : : ClearPageReferenced(page);
648 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
649 : :
650 [ + - ][ + + ]: 192 : if (PageWriteback(page) || PageDirty(page)) {
651 : : /*
652 : : * PG_reclaim could be raced with end_page_writeback
653 : : * It can make readahead confusing. But race window
654 : : * is _really_ small and it's non-critical problem.
655 : : */
656 : : SetPageReclaim(page);
657 : : } else {
658 : : /*
659 : : * The page's writeback ends up during pagevec
660 : : * We moves tha page into tail of inactive.
661 : : */
662 : 102 : list_move_tail(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
663 : : __count_vm_event(PGROTATED);
664 : : }
665 : :
666 [ + + ]: 2442 : if (active)
667 : : __count_vm_event(PGDEACTIVATE);
668 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, 0);
669 : : }
670 : :
671 : : /*
672 : : * Drain pages out of the cpu's pagevecs.
673 : : * Either "cpu" is the current CPU, and preemption has already been
674 : : * disabled; or "cpu" is being hot-unplugged, and is already dead.
675 : : */
676 : 0 : void lru_add_drain_cpu(int cpu)
677 : : {
678 : 17219380 : struct pagevec *pvec = &per_cpu(lru_add_pvec, cpu);
679 : :
680 [ + + ]: 5739682 : if (pagevec_count(pvec))
681 : : __pagevec_lru_add(pvec);
682 : :
683 : 5739849 : pvec = &per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu);
684 [ + + ]: 11479531 : if (pagevec_count(pvec)) {
685 : : unsigned long flags;
686 : :
687 : : /* No harm done if a racing interrupt already did this */
688 : : local_irq_save(flags);
689 : 320 : pagevec_move_tail(pvec);
690 [ - + ]: 320 : local_irq_restore(flags);
691 : : }
692 : :
693 : 5739849 : pvec = &per_cpu(lru_deactivate_pvecs, cpu);
694 [ + + ]: 5739849 : if (pagevec_count(pvec))
695 : 325 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_fn, NULL);
696 : :
697 : 5739849 : activate_page_drain(cpu);
698 : 5739912 : }
699 : :
700 : : /**
701 : : * deactivate_page - forcefully deactivate a page
702 : : * @page: page to deactivate
703 : : *
704 : : * This function hints the VM that @page is a good reclaim candidate,
705 : : * for example if its invalidation fails due to the page being dirty
706 : : * or under writeback.
707 : : */
708 : 0 : void deactivate_page(struct page *page)
709 : : {
710 : : /*
711 : : * In a workload with many unevictable page such as mprotect, unevictable
712 : : * page deactivation for accelerating reclaim is pointless.
713 : : */
714 [ + - ]: 2250 : if (PageUnevictable(page))
715 : 0 : return;
716 : :
717 [ + - ]: 2250 : if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
718 : 2250 : struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_deactivate_pvecs);
719 : :
720 [ + + ]: 2250 : if (!pagevec_add(pvec, page))
721 : 76 : pagevec_lru_move_fn(pvec, lru_deactivate_fn, NULL);
722 : 2250 : put_cpu_var(lru_deactivate_pvecs);
723 : : }
724 : : }
725 : :
726 : 0 : void lru_add_drain(void)
727 : : {
728 : 5739941 : lru_add_drain_cpu(get_cpu());
729 : 5739867 : put_cpu();
730 : 5117386 : }
731 : :
732 : 0 : static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
733 : : {
734 : : lru_add_drain();
735 : 39 : }
736 : :
737 : : static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, lru_add_drain_work);
738 : :
739 : 0 : void lru_add_drain_all(void)
740 : : {
741 : : static DEFINE_MUTEX(lock);
742 : : static struct cpumask has_work;
743 : : int cpu;
744 : :
745 : 199 : mutex_lock(&lock);
746 : 199 : get_online_cpus();
747 : : cpumask_clear(&has_work);
748 : :
749 [ + + ]: 995 : for_each_online_cpu(cpu) {
750 : 398 : struct work_struct *work = &per_cpu(lru_add_drain_work, cpu);
751 : :
752 [ + + ][ + - ]: 398 : if (pagevec_count(&per_cpu(lru_add_pvec, cpu)) ||
753 [ + - ]: 359 : pagevec_count(&per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu)) ||
754 [ - + ]: 359 : pagevec_count(&per_cpu(lru_deactivate_pvecs, cpu)) ||
755 : : need_activate_page_drain(cpu)) {
756 : 78 : INIT_WORK(work, lru_add_drain_per_cpu);
757 : : schedule_work_on(cpu, work);
758 : : cpumask_set_cpu(cpu, &has_work);
759 : : }
760 : : }
761 : :
762 [ + + ]: 238 : for_each_cpu(cpu, &has_work)
763 : 39 : flush_work(&per_cpu(lru_add_drain_work, cpu));
764 : :
765 : 199 : put_online_cpus();
766 : 199 : mutex_unlock(&lock);
767 : 199 : }
768 : :
769 : : /*
770 : : * Batched page_cache_release(). Decrement the reference count on all the
771 : : * passed pages. If it fell to zero then remove the page from the LRU and
772 : : * free it.
773 : : *
774 : : * Avoid taking zone->lru_lock if possible, but if it is taken, retain it
775 : : * for the remainder of the operation.
776 : : *
777 : : * The locking in this function is against shrink_inactive_list(): we recheck
778 : : * the page count inside the lock to see whether shrink_inactive_list()
779 : : * grabbed the page via the LRU. If it did, give up: shrink_inactive_list()
780 : : * will free it.
781 : : */
782 : 0 : void release_pages(struct page **pages, int nr, int cold)
783 : : {
784 : : int i;
785 : 12175152 : LIST_HEAD(pages_to_free);
786 : : struct zone *zone = NULL;
787 : : struct lruvec *lruvec;
788 : : unsigned long uninitialized_var(flags);
789 : :
790 [ + + ]: 135351740 : for (i = 0; i < nr; i++) {
791 : 123176749 : struct page *page = pages[i];
792 : :
793 [ + + ]: 123176749 : if (unlikely(PageCompound(page))) {
794 [ - + ]: 1817 : if (zone) {
795 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
796 : : zone = NULL;
797 : : }
798 : 1817 : put_compound_page(page);
799 : 3011 : continue;
800 : : }
801 : :
802 [ + + ]: 123175017 : if (!put_page_testzero(page))
803 : 90587311 : continue;
804 : :
805 [ + + ]: 32587706 : if (PageLRU(page)) {
806 : 28790844 : struct zone *pagezone = page_zone(page);
807 : :
808 [ + + ]: 28790844 : if (pagezone != zone) {
809 [ + + ]: 6239400 : if (zone)
810 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock,
811 : : flags);
812 : : zone = pagezone;
813 : 6239400 : spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
814 : : }
815 : :
816 : : lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
817 : : VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
818 : : __ClearPageLRU(page);
819 : : del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_off_lru(page));
820 : : }
821 : :
822 : : /* Clear Active bit in case of parallel mark_page_accessed */
823 : : ClearPageActive(page);
824 : :
825 : 32586266 : list_add(&page->lru, &pages_to_free);
826 : : }
827 [ + + ]: 12174991 : if (zone)
828 : : spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
829 : :
830 : 12174993 : free_hot_cold_page_list(&pages_to_free, cold);
831 : 12174610 : }
832 : : EXPORT_SYMBOL(release_pages);
833 : :
834 : : /*
835 : : * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
836 : : * queues. That would prevent them from really being freed right now. That's
837 : : * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
838 : : * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
839 : : *
840 : : * So __pagevec_release() will drain those queues here. __pagevec_lru_add()
841 : : * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
842 : : * mutual recursion.
843 : : */
844 : 0 : void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
845 : : {
846 : : lru_add_drain();
847 : 622542 : release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec), pvec->cold);
848 : : pagevec_reinit(pvec);
849 : 622561 : }
850 : : EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
851 : :
852 : : #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
853 : : /* used by __split_huge_page_refcount() */
854 : : void lru_add_page_tail(struct page *page, struct page *page_tail,
855 : : struct lruvec *lruvec, struct list_head *list)
856 : : {
857 : : const int file = 0;
858 : :
859 : : VM_BUG_ON(!PageHead(page));
860 : : VM_BUG_ON(PageCompound(page_tail));
861 : : VM_BUG_ON(PageLRU(page_tail));
862 : : VM_BUG_ON(NR_CPUS != 1 &&
863 : : !spin_is_locked(&lruvec_zone(lruvec)->lru_lock));
864 : :
865 : : if (!list)
866 : : SetPageLRU(page_tail);
867 : :
868 : : if (likely(PageLRU(page)))
869 : : list_add_tail(&page_tail->lru, &page->lru);
870 : : else if (list) {
871 : : /* page reclaim is reclaiming a huge page */
872 : : get_page(page_tail);
873 : : list_add_tail(&page_tail->lru, list);
874 : : } else {
875 : : struct list_head *list_head;
876 : : /*
877 : : * Head page has not yet been counted, as an hpage,
878 : : * so we must account for each subpage individually.
879 : : *
880 : : * Use the standard add function to put page_tail on the list,
881 : : * but then correct its position so they all end up in order.
882 : : */
883 : : add_page_to_lru_list(page_tail, lruvec, page_lru(page_tail));
884 : : list_head = page_tail->lru.prev;
885 : : list_move_tail(&page_tail->lru, list_head);
886 : : }
887 : :
888 : : if (!PageUnevictable(page))
889 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, PageActive(page_tail));
890 : : }
891 : : #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
892 : :
893 : 0 : static void __pagevec_lru_add_fn(struct page *page, struct lruvec *lruvec,
894 : : void *arg)
895 : : {
896 : : int file = page_is_file_cache(page);
897 : : int active = PageActive(page);
898 : : enum lru_list lru = page_lru(page);
899 : :
900 : : VM_BUG_ON(PageLRU(page));
901 : :
902 : : SetPageLRU(page);
903 : : add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
904 : : update_page_reclaim_stat(lruvec, file, active);
905 [ + + ][ + + ]: 29004584 : trace_mm_lru_insertion(page, page_to_pfn(page), lru, trace_pagemap_flags(page));
[ + ][ + + ]
[ + + ][ + ]
906 : 28 : }
907 : :
908 : : /*
909 : : * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
910 : : * on them. Reinitialises the caller's pagevec.
911 : : */
912 : 0 : void __pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec)
913 : : {
914 : 3427068 : pagevec_lru_move_fn(pvec, __pagevec_lru_add_fn, NULL);
915 : 1043 : }
916 : : EXPORT_SYMBOL(__pagevec_lru_add);
917 : :
918 : : /**
919 : : * pagevec_lookup - gang pagecache lookup
920 : : * @pvec: Where the resulting pages are placed
921 : : * @mapping: The address_space to search
922 : : * @start: The starting page index
923 : : * @nr_pages: The maximum number of pages
924 : : *
925 : : * pagevec_lookup() will search for and return a group of up to @nr_pages pages
926 : : * in the mapping. The pages are placed in @pvec. pagevec_lookup() takes a
927 : : * reference against the pages in @pvec.
928 : : *
929 : : * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
930 : : * indexes. There may be holes in the indices due to not-present pages.
931 : : *
932 : : * pagevec_lookup() returns the number of pages which were found.
933 : : */
934 : 0 : unsigned pagevec_lookup(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
935 : : pgoff_t start, unsigned nr_pages)
936 : : {
937 : 555804 : pvec->nr = find_get_pages(mapping, start, nr_pages, pvec->pages);
938 : 555852 : return pagevec_count(pvec);
939 : : }
940 : : EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup);
941 : :
942 : 0 : unsigned pagevec_lookup_tag(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
943 : : pgoff_t *index, int tag, unsigned nr_pages)
944 : : {
945 : 2231238 : pvec->nr = find_get_pages_tag(mapping, index, tag,
946 : 2231238 : nr_pages, pvec->pages);
947 : 2229099 : return pagevec_count(pvec);
948 : : }
949 : : EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_tag);
950 : :
951 : : /*
952 : : * Perform any setup for the swap system
953 : : */
954 : 0 : void __init swap_setup(void)
955 : : {
956 : 0 : unsigned long megs = totalram_pages >> (20 - PAGE_SHIFT);
957 : : #ifdef CONFIG_SWAP
958 : : int i;
959 : :
960 [ # # ]: 0 : if (bdi_init(swapper_spaces[0].backing_dev_info))
961 : 0 : panic("Failed to init swap bdi");
962 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < MAX_SWAPFILES; i++) {
963 : 0 : spin_lock_init(&swapper_spaces[i].tree_lock);
964 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&swapper_spaces[i].i_mmap_nonlinear);
965 : : }
966 : : #endif
967 : :
968 : : /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
969 [ # # ]: 0 : if (megs < 16)
970 : 0 : page_cluster = 2;
971 : : else
972 : 0 : page_cluster = 3;
973 : : /*
974 : : * Right now other parts of the system means that we
975 : : * _really_ don't want to cluster much more
976 : : */
977 : 0 : }
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