Revert "mm, vmscan: account for skipped pages as a partial scan"
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / vmscan.c
1 /*
2  *  linux/mm/vmscan.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
5  *
6  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie.
7  *  kswapd added: 7.1.96  sct
8  *  Removed kswapd_ctl limits, and swap out as many pages as needed
9  *  to bring the system back to freepages.high: 2.4.97, Rik van Riel.
10  *  Zone aware kswapd started 02/00, Kanoj Sarcar (kanoj@sgi.com).
11  *  Multiqueue VM started 5.8.00, Rik van Riel.
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched/mm.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/gfp.h>
20 #include <linux/kernel_stat.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/highmem.h>
25 #include <linux/vmpressure.h>
26 #include <linux/vmstat.h>
27 #include <linux/file.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/blkdev.h>
30 #include <linux/buffer_head.h>  /* for try_to_release_page(),
31                                         buffer_heads_over_limit */
32 #include <linux/mm_inline.h>
33 #include <linux/backing-dev.h>
34 #include <linux/rmap.h>
35 #include <linux/topology.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/cpuset.h>
38 #include <linux/compaction.h>
39 #include <linux/notifier.h>
40 #include <linux/rwsem.h>
41 #include <linux/delay.h>
42 #include <linux/kthread.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/memcontrol.h>
45 #include <linux/delayacct.h>
46 #include <linux/sysctl.h>
47 #include <linux/oom.h>
48 #include <linux/prefetch.h>
49 #include <linux/printk.h>
50 #include <linux/dax.h>
51
52 #include <asm/tlbflush.h>
53 #include <asm/div64.h>
54
55 #include <linux/swapops.h>
56 #include <linux/balloon_compaction.h>
57
58 #include "internal.h"
59
60 #define CREATE_TRACE_POINTS
61 #include <trace/events/vmscan.h>
62
63 struct scan_control {
64         /* How many pages shrink_list() should reclaim */
65         unsigned long nr_to_reclaim;
66
67         /* This context's GFP mask */
68         gfp_t gfp_mask;
69
70         /* Allocation order */
71         int order;
72
73         /*
74          * Nodemask of nodes allowed by the caller. If NULL, all nodes
75          * are scanned.
76          */
77         nodemask_t      *nodemask;
78
79         /*
80          * The memory cgroup that hit its limit and as a result is the
81          * primary target of this reclaim invocation.
82          */
83         struct mem_cgroup *target_mem_cgroup;
84
85         /* Scan (total_size >> priority) pages at once */
86         int priority;
87
88         /* The highest zone to isolate pages for reclaim from */
89         enum zone_type reclaim_idx;
90
91         /* Writepage batching in laptop mode; RECLAIM_WRITE */
92         unsigned int may_writepage:1;
93
94         /* Can mapped pages be reclaimed? */
95         unsigned int may_unmap:1;
96
97         /* Can pages be swapped as part of reclaim? */
98         unsigned int may_swap:1;
99
100         /* Can cgroups be reclaimed below their normal consumption range? */
101         unsigned int may_thrash:1;
102
103         unsigned int hibernation_mode:1;
104
105         /* One of the zones is ready for compaction */
106         unsigned int compaction_ready:1;
107
108         /* Incremented by the number of inactive pages that were scanned */
109         unsigned long nr_scanned;
110
111         /* Number of pages freed so far during a call to shrink_zones() */
112         unsigned long nr_reclaimed;
113 };
114
115 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCH
116 #define prefetch_prev_lru_page(_page, _base, _field)                    \
117         do {                                                            \
118                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
119                         struct page *prev;                              \
120                                                                         \
121                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
122                         prefetch(&prev->_field);                        \
123                 }                                                       \
124         } while (0)
125 #else
126 #define prefetch_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
127 #endif
128
129 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCHW
130 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field)                   \
131         do {                                                            \
132                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
133                         struct page *prev;                              \
134                                                                         \
135                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
136                         prefetchw(&prev->_field);                       \
137                 }                                                       \
138         } while (0)
139 #else
140 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
141 #endif
142
143 /*
144  * From 0 .. 100.  Higher means more swappy.
145  */
146 int vm_swappiness = 60;
147 /*
148  * The total number of pages which are beyond the high watermark within all
149  * zones.
150  */
151 unsigned long vm_total_pages;
152
153 static LIST_HEAD(shrinker_list);
154 static DECLARE_RWSEM(shrinker_rwsem);
155
156 #ifdef CONFIG_MEMCG
157 static bool global_reclaim(struct scan_control *sc)
158 {
159         return !sc->target_mem_cgroup;
160 }
161
162 /**
163  * sane_reclaim - is the usual dirty throttling mechanism operational?
164  * @sc: scan_control in question
165  *
166  * The normal page dirty throttling mechanism in balance_dirty_pages() is
167  * completely broken with the legacy memcg and direct stalling in
168  * shrink_page_list() is used for throttling instead, which lacks all the
169  * niceties such as fairness, adaptive pausing, bandwidth proportional
170  * allocation and configurability.
171  *
172  * This function tests whether the vmscan currently in progress can assume
173  * that the normal dirty throttling mechanism is operational.
174  */
175 static bool sane_reclaim(struct scan_control *sc)
176 {
177         struct mem_cgroup *memcg = sc->target_mem_cgroup;
178
179         if (!memcg)
180                 return true;
181 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
182         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
183                 return true;
184 #endif
185         return false;
186 }
187 #else
188 static bool global_reclaim(struct scan_control *sc)
189 {
190         return true;
191 }
192
193 static bool sane_reclaim(struct scan_control *sc)
194 {
195         return true;
196 }
197 #endif
198
199 /*
200  * This misses isolated pages which are not accounted for to save counters.
201  * As the data only determines if reclaim or compaction continues, it is
202  * not expected that isolated pages will be a dominating factor.
203  */
204 unsigned long zone_reclaimable_pages(struct zone *zone)
205 {
206         unsigned long nr;
207
208         nr = zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_INACTIVE_FILE) +
209                 zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_ACTIVE_FILE);
210         if (get_nr_swap_pages() > 0)
211                 nr += zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_INACTIVE_ANON) +
212                         zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_ACTIVE_ANON);
213
214         return nr;
215 }
216
217 unsigned long pgdat_reclaimable_pages(struct pglist_data *pgdat)
218 {
219         unsigned long nr;
220
221         nr = node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ACTIVE_FILE) +
222              node_page_state_snapshot(pgdat, NR_INACTIVE_FILE) +
223              node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ISOLATED_FILE);
224
225         if (get_nr_swap_pages() > 0)
226                 nr += node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ACTIVE_ANON) +
227                       node_page_state_snapshot(pgdat, NR_INACTIVE_ANON) +
228                       node_page_state_snapshot(pgdat, NR_ISOLATED_ANON);
229
230         return nr;
231 }
232
233 /**
234  * lruvec_lru_size -  Returns the number of pages on the given LRU list.
235  * @lruvec: lru vector
236  * @lru: lru to use
237  * @zone_idx: zones to consider (use MAX_NR_ZONES for the whole LRU list)
238  */
239 unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru, int zone_idx)
240 {
241         unsigned long lru_size;
242         int zid;
243
244         if (!mem_cgroup_disabled())
245                 lru_size = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
246         else
247                 lru_size = node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), NR_LRU_BASE + lru);
248
249         for (zid = zone_idx + 1; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
250                 struct zone *zone = &lruvec_pgdat(lruvec)->node_zones[zid];
251                 unsigned long size;
252
253                 if (!managed_zone(zone))
254                         continue;
255
256                 if (!mem_cgroup_disabled())
257                         size = mem_cgroup_get_zone_lru_size(lruvec, lru, zid);
258                 else
259                         size = zone_page_state(&lruvec_pgdat(lruvec)->node_zones[zid],
260                                        NR_ZONE_LRU_BASE + lru);
261                 lru_size -= min(size, lru_size);
262         }
263
264         return lru_size;
265
266 }
267
268 /*
269  * Add a shrinker callback to be called from the vm.
270  */
271 int register_shrinker(struct shrinker *shrinker)
272 {
273         size_t size = sizeof(*shrinker->nr_deferred);
274
275         if (shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE)
276                 size *= nr_node_ids;
277
278         shrinker->nr_deferred = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
279         if (!shrinker->nr_deferred)
280                 return -ENOMEM;
281
282         down_write(&shrinker_rwsem);
283         list_add_tail(&shrinker->list, &shrinker_list);
284         up_write(&shrinker_rwsem);
285         return 0;
286 }
287 EXPORT_SYMBOL(register_shrinker);
288
289 /*
290  * Remove one
291  */
292 void unregister_shrinker(struct shrinker *shrinker)
293 {
294         down_write(&shrinker_rwsem);
295         list_del(&shrinker->list);
296         up_write(&shrinker_rwsem);
297         kfree(shrinker->nr_deferred);
298 }
299 EXPORT_SYMBOL(unregister_shrinker);
300
301 #define SHRINK_BATCH 128
302
303 static unsigned long do_shrink_slab(struct shrink_control *shrinkctl,
304                                     struct shrinker *shrinker,
305                                     unsigned long nr_scanned,
306                                     unsigned long nr_eligible)
307 {
308         unsigned long freed = 0;
309         unsigned long long delta;
310         long total_scan;
311         long freeable;
312         long nr;
313         long new_nr;
314         int nid = shrinkctl->nid;
315         long batch_size = shrinker->batch ? shrinker->batch
316                                           : SHRINK_BATCH;
317         long scanned = 0, next_deferred;
318
319         freeable = shrinker->count_objects(shrinker, shrinkctl);
320         if (freeable == 0)
321                 return 0;
322
323         /*
324          * copy the current shrinker scan count into a local variable
325          * and zero it so that other concurrent shrinker invocations
326          * don't also do this scanning work.
327          */
328         nr = atomic_long_xchg(&shrinker->nr_deferred[nid], 0);
329
330         total_scan = nr;
331         delta = (4 * nr_scanned) / shrinker->seeks;
332         delta *= freeable;
333         do_div(delta, nr_eligible + 1);
334         total_scan += delta;
335         if (total_scan < 0) {
336                 pr_err("shrink_slab: %pF negative objects to delete nr=%ld\n",
337                        shrinker->scan_objects, total_scan);
338                 total_scan = freeable;
339                 next_deferred = nr;
340         } else
341                 next_deferred = total_scan;
342
343         /*
344          * We need to avoid excessive windup on filesystem shrinkers
345          * due to large numbers of GFP_NOFS allocations causing the
346          * shrinkers to return -1 all the time. This results in a large
347          * nr being built up so when a shrink that can do some work
348          * comes along it empties the entire cache due to nr >>>
349          * freeable. This is bad for sustaining a working set in
350          * memory.
351          *
352          * Hence only allow the shrinker to scan the entire cache when
353          * a large delta change is calculated directly.
354          */
355         if (delta < freeable / 4)
356                 total_scan = min(total_scan, freeable / 2);
357
358         /*
359          * Avoid risking looping forever due to too large nr value:
360          * never try to free more than twice the estimate number of
361          * freeable entries.
362          */
363         if (total_scan > freeable * 2)
364                 total_scan = freeable * 2;
365
366         trace_mm_shrink_slab_start(shrinker, shrinkctl, nr,
367                                    nr_scanned, nr_eligible,
368                                    freeable, delta, total_scan);
369
370         /*
371          * Normally, we should not scan less than batch_size objects in one
372          * pass to avoid too frequent shrinker calls, but if the slab has less
373          * than batch_size objects in total and we are really tight on memory,
374          * we will try to reclaim all available objects, otherwise we can end
375          * up failing allocations although there are plenty of reclaimable
376          * objects spread over several slabs with usage less than the
377          * batch_size.
378          *
379          * We detect the "tight on memory" situations by looking at the total
380          * number of objects we want to scan (total_scan). If it is greater
381          * than the total number of objects on slab (freeable), we must be
382          * scanning at high prio and therefore should try to reclaim as much as
383          * possible.
384          */
385         while (total_scan >= batch_size ||
386                total_scan >= freeable) {
387                 unsigned long ret;
388                 unsigned long nr_to_scan = min(batch_size, total_scan);
389
390                 shrinkctl->nr_to_scan = nr_to_scan;
391                 ret = shrinker->scan_objects(shrinker, shrinkctl);
392                 if (ret == SHRINK_STOP)
393                         break;
394                 freed += ret;
395
396                 count_vm_events(SLABS_SCANNED, nr_to_scan);
397                 total_scan -= nr_to_scan;
398                 scanned += nr_to_scan;
399
400                 cond_resched();
401         }
402
403         if (next_deferred >= scanned)
404                 next_deferred -= scanned;
405         else
406                 next_deferred = 0;
407         /*
408          * move the unused scan count back into the shrinker in a
409          * manner that handles concurrent updates. If we exhausted the
410          * scan, there is no need to do an update.
411          */
412         if (next_deferred > 0)
413                 new_nr = atomic_long_add_return(next_deferred,
414                                                 &shrinker->nr_deferred[nid]);
415         else
416                 new_nr = atomic_long_read(&shrinker->nr_deferred[nid]);
417
418         trace_mm_shrink_slab_end(shrinker, nid, freed, nr, new_nr, total_scan);
419         return freed;
420 }
421
422 /**
423  * shrink_slab - shrink slab caches
424  * @gfp_mask: allocation context
425  * @nid: node whose slab caches to target
426  * @memcg: memory cgroup whose slab caches to target
427  * @nr_scanned: pressure numerator
428  * @nr_eligible: pressure denominator
429  *
430  * Call the shrink functions to age shrinkable caches.
431  *
432  * @nid is passed along to shrinkers with SHRINKER_NUMA_AWARE set,
433  * unaware shrinkers will receive a node id of 0 instead.
434  *
435  * @memcg specifies the memory cgroup to target. If it is not NULL,
436  * only shrinkers with SHRINKER_MEMCG_AWARE set will be called to scan
437  * objects from the memory cgroup specified. Otherwise, only unaware
438  * shrinkers are called.
439  *
440  * @nr_scanned and @nr_eligible form a ratio that indicate how much of
441  * the available objects should be scanned.  Page reclaim for example
442  * passes the number of pages scanned and the number of pages on the
443  * LRU lists that it considered on @nid, plus a bias in @nr_scanned
444  * when it encountered mapped pages.  The ratio is further biased by
445  * the ->seeks setting of the shrink function, which indicates the
446  * cost to recreate an object relative to that of an LRU page.
447  *
448  * Returns the number of reclaimed slab objects.
449  */
450 static unsigned long shrink_slab(gfp_t gfp_mask, int nid,
451                                  struct mem_cgroup *memcg,
452                                  unsigned long nr_scanned,
453                                  unsigned long nr_eligible)
454 {
455         struct shrinker *shrinker;
456         unsigned long freed = 0;
457
458         if (memcg && (!memcg_kmem_enabled() || !mem_cgroup_online(memcg)))
459                 return 0;
460
461         if (nr_scanned == 0)
462                 nr_scanned = SWAP_CLUSTER_MAX;
463
464         if (!down_read_trylock(&shrinker_rwsem)) {
465                 /*
466                  * If we would return 0, our callers would understand that we
467                  * have nothing else to shrink and give up trying. By returning
468                  * 1 we keep it going and assume we'll be able to shrink next
469                  * time.
470                  */
471                 freed = 1;
472                 goto out;
473         }
474
475         list_for_each_entry(shrinker, &shrinker_list, list) {
476                 struct shrink_control sc = {
477                         .gfp_mask = gfp_mask,
478                         .nid = nid,
479                         .memcg = memcg,
480                 };
481
482                 /*
483                  * If kernel memory accounting is disabled, we ignore
484                  * SHRINKER_MEMCG_AWARE flag and call all shrinkers
485                  * passing NULL for memcg.
486                  */
487                 if (memcg_kmem_enabled() &&
488                     !!memcg != !!(shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE))
489                         continue;
490
491                 if (!(shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE))
492                         sc.nid = 0;
493
494                 freed += do_shrink_slab(&sc, shrinker, nr_scanned, nr_eligible);
495         }
496
497         up_read(&shrinker_rwsem);
498 out:
499         cond_resched();
500         return freed;
501 }
502
503 void drop_slab_node(int nid)
504 {
505         unsigned long freed;
506
507         do {
508                 struct mem_cgroup *memcg = NULL;
509
510                 freed = 0;
511                 do {
512                         freed += shrink_slab(GFP_KERNEL, nid, memcg,
513                                              1000, 1000);
514                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL)) != NULL);
515         } while (freed > 10);
516 }
517
518 void drop_slab(void)
519 {
520         int nid;
521
522         for_each_online_node(nid)
523                 drop_slab_node(nid);
524 }
525
526 static inline int is_page_cache_freeable(struct page *page)
527 {
528         /*
529          * A freeable page cache page is referenced only by the caller
530          * that isolated the page, the page cache radix tree and
531          * optional buffer heads at page->private.
532          */
533         return page_count(page) - page_has_private(page) == 2;
534 }
535
536 static int may_write_to_inode(struct inode *inode, struct scan_control *sc)
537 {
538         if (current->flags & PF_SWAPWRITE)
539                 return 1;
540         if (!inode_write_congested(inode))
541                 return 1;
542         if (inode_to_bdi(inode) == current->backing_dev_info)
543                 return 1;
544         return 0;
545 }
546
547 /*
548  * We detected a synchronous write error writing a page out.  Probably
549  * -ENOSPC.  We need to propagate that into the address_space for a subsequent
550  * fsync(), msync() or close().
551  *
552  * The tricky part is that after writepage we cannot touch the mapping: nothing
553  * prevents it from being freed up.  But we have a ref on the page and once
554  * that page is locked, the mapping is pinned.
555  *
556  * We're allowed to run sleeping lock_page() here because we know the caller has
557  * __GFP_FS.
558  */
559 static void handle_write_error(struct address_space *mapping,
560                                 struct page *page, int error)
561 {
562         lock_page(page);
563         if (page_mapping(page) == mapping)
564                 mapping_set_error(mapping, error);
565         unlock_page(page);
566 }
567
568 /* possible outcome of pageout() */
569 typedef enum {
570         /* failed to write page out, page is locked */
571         PAGE_KEEP,
572         /* move page to the active list, page is locked */
573         PAGE_ACTIVATE,
574         /* page has been sent to the disk successfully, page is unlocked */
575         PAGE_SUCCESS,
576         /* page is clean and locked */
577         PAGE_CLEAN,
578 } pageout_t;
579
580 /*
581  * pageout is called by shrink_page_list() for each dirty page.
582  * Calls ->writepage().
583  */
584 static pageout_t pageout(struct page *page, struct address_space *mapping,
585                          struct scan_control *sc)
586 {
587         /*
588          * If the page is dirty, only perform writeback if that write
589          * will be non-blocking.  To prevent this allocation from being
590          * stalled by pagecache activity.  But note that there may be
591          * stalls if we need to run get_block().  We could test
592          * PagePrivate for that.
593          *
594          * If this process is currently in __generic_file_write_iter() against
595          * this page's queue, we can perform writeback even if that
596          * will block.
597          *
598          * If the page is swapcache, write it back even if that would
599          * block, for some throttling. This happens by accident, because
600          * swap_backing_dev_info is bust: it doesn't reflect the
601          * congestion state of the swapdevs.  Easy to fix, if needed.
602          */
603         if (!is_page_cache_freeable(page))
604                 return PAGE_KEEP;
605         if (!mapping) {
606                 /*
607                  * Some data journaling orphaned pages can have
608                  * page->mapping == NULL while being dirty with clean buffers.
609                  */
610                 if (page_has_private(page)) {
611                         if (try_to_free_buffers(page)) {
612                                 ClearPageDirty(page);
613                                 pr_info("%s: orphaned page\n", __func__);
614                                 return PAGE_CLEAN;
615                         }
616                 }
617                 return PAGE_KEEP;
618         }
619         if (mapping->a_ops->writepage == NULL)
620                 return PAGE_ACTIVATE;
621         if (!may_write_to_inode(mapping->host, sc))
622                 return PAGE_KEEP;
623
624         if (clear_page_dirty_for_io(page)) {
625                 int res;
626                 struct writeback_control wbc = {
627                         .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
628                         .nr_to_write = SWAP_CLUSTER_MAX,
629                         .range_start = 0,
630                         .range_end = LLONG_MAX,
631                         .for_reclaim = 1,
632                 };
633
634                 SetPageReclaim(page);
635                 res = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
636                 if (res < 0)
637                         handle_write_error(mapping, page, res);
638                 if (res == AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE) {
639                         ClearPageReclaim(page);
640                         return PAGE_ACTIVATE;
641                 }
642
643                 if (!PageWriteback(page)) {
644                         /* synchronous write or broken a_ops? */
645                         ClearPageReclaim(page);
646                 }
647                 trace_mm_vmscan_writepage(page);
648                 inc_node_page_state(page, NR_VMSCAN_WRITE);
649                 return PAGE_SUCCESS;
650         }
651
652         return PAGE_CLEAN;
653 }
654
655 /*
656  * Same as remove_mapping, but if the page is removed from the mapping, it
657  * gets returned with a refcount of 0.
658  */
659 static int __remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page,
660                             bool reclaimed)
661 {
662         unsigned long flags;
663
664         BUG_ON(!PageLocked(page));
665         BUG_ON(mapping != page_mapping(page));
666
667         spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
668         /*
669          * The non racy check for a busy page.
670          *
671          * Must be careful with the order of the tests. When someone has
672          * a ref to the page, it may be possible that they dirty it then
673          * drop the reference. So if PageDirty is tested before page_count
674          * here, then the following race may occur:
675          *
676          * get_user_pages(&page);
677          * [user mapping goes away]
678          * write_to(page);
679          *                              !PageDirty(page)    [good]
680          * SetPageDirty(page);
681          * put_page(page);
682          *                              !page_count(page)   [good, discard it]
683          *
684          * [oops, our write_to data is lost]
685          *
686          * Reversing the order of the tests ensures such a situation cannot
687          * escape unnoticed. The smp_rmb is needed to ensure the page->flags
688          * load is not satisfied before that of page->_refcount.
689          *
690          * Note that if SetPageDirty is always performed via set_page_dirty,
691          * and thus under tree_lock, then this ordering is not required.
692          */
693         if (!page_ref_freeze(page, 2))
694                 goto cannot_free;
695         /* note: atomic_cmpxchg in page_freeze_refs provides the smp_rmb */
696         if (unlikely(PageDirty(page))) {
697                 page_ref_unfreeze(page, 2);
698                 goto cannot_free;
699         }
700
701         if (PageSwapCache(page)) {
702                 swp_entry_t swap = { .val = page_private(page) };
703                 mem_cgroup_swapout(page, swap);
704                 __delete_from_swap_cache(page);
705                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
706                 swapcache_free(swap);
707         } else {
708                 void (*freepage)(struct page *);
709                 void *shadow = NULL;
710
711                 freepage = mapping->a_ops->freepage;
712                 /*
713                  * Remember a shadow entry for reclaimed file cache in
714                  * order to detect refaults, thus thrashing, later on.
715                  *
716                  * But don't store shadows in an address space that is
717                  * already exiting.  This is not just an optizimation,
718                  * inode reclaim needs to empty out the radix tree or
719                  * the nodes are lost.  Don't plant shadows behind its
720                  * back.
721                  *
722                  * We also don't store shadows for DAX mappings because the
723                  * only page cache pages found in these are zero pages
724                  * covering holes, and because we don't want to mix DAX
725                  * exceptional entries and shadow exceptional entries in the
726                  * same page_tree.
727                  */
728                 if (reclaimed && page_is_file_cache(page) &&
729                     !mapping_exiting(mapping) && !dax_mapping(mapping))
730                         shadow = workingset_eviction(mapping, page);
731                 __delete_from_page_cache(page, shadow);
732                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
733
734                 if (freepage != NULL)
735                         freepage(page);
736         }
737
738         return 1;
739
740 cannot_free:
741         spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
742         return 0;
743 }
744
745 /*
746  * Attempt to detach a locked page from its ->mapping.  If it is dirty or if
747  * someone else has a ref on the page, abort and return 0.  If it was
748  * successfully detached, return 1.  Assumes the caller has a single ref on
749  * this page.
750  */
751 int remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page)
752 {
753         if (__remove_mapping(mapping, page, false)) {
754                 /*
755                  * Unfreezing the refcount with 1 rather than 2 effectively
756                  * drops the pagecache ref for us without requiring another
757                  * atomic operation.
758                  */
759                 page_ref_unfreeze(page, 1);
760                 return 1;
761         }
762         return 0;
763 }
764
765 /**
766  * putback_lru_page - put previously isolated page onto appropriate LRU list
767  * @page: page to be put back to appropriate lru list
768  *
769  * Add previously isolated @page to appropriate LRU list.
770  * Page may still be unevictable for other reasons.
771  *
772  * lru_lock must not be held, interrupts must be enabled.
773  */
774 void putback_lru_page(struct page *page)
775 {
776         bool is_unevictable;
777         int was_unevictable = PageUnevictable(page);
778
779         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
780
781 redo:
782         ClearPageUnevictable(page);
783
784         if (page_evictable(page)) {
785                 /*
786                  * For evictable pages, we can use the cache.
787                  * In event of a race, worst case is we end up with an
788                  * unevictable page on [in]active list.
789                  * We know how to handle that.
790                  */
791                 is_unevictable = false;
792                 lru_cache_add(page);
793         } else {
794                 /*
795                  * Put unevictable pages directly on zone's unevictable
796                  * list.
797                  */
798                 is_unevictable = true;
799                 add_page_to_unevictable_list(page);
800                 /*
801                  * When racing with an mlock or AS_UNEVICTABLE clearing
802                  * (page is unlocked) make sure that if the other thread
803                  * does not observe our setting of PG_lru and fails
804                  * isolation/check_move_unevictable_pages,
805                  * we see PG_mlocked/AS_UNEVICTABLE cleared below and move
806                  * the page back to the evictable list.
807                  *
808                  * The other side is TestClearPageMlocked() or shmem_lock().
809                  */
810                 smp_mb();
811         }
812
813         /*
814          * page's status can change while we move it among lru. If an evictable
815          * page is on unevictable list, it never be freed. To avoid that,
816          * check after we added it to the list, again.
817          */
818         if (is_unevictable && page_evictable(page)) {
819                 if (!isolate_lru_page(page)) {
820                         put_page(page);
821                         goto redo;
822                 }
823                 /* This means someone else dropped this page from LRU
824                  * So, it will be freed or putback to LRU again. There is
825                  * nothing to do here.
826                  */
827         }
828
829         if (was_unevictable && !is_unevictable)
830                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGRESCUED);
831         else if (!was_unevictable && is_unevictable)
832                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCULLED);
833
834         put_page(page);         /* drop ref from isolate */
835 }
836
837 enum page_references {
838         PAGEREF_RECLAIM,
839         PAGEREF_RECLAIM_CLEAN,
840         PAGEREF_KEEP,
841         PAGEREF_ACTIVATE,
842 };
843
844 static enum page_references page_check_references(struct page *page,
845                                                   struct scan_control *sc)
846 {
847         int referenced_ptes, referenced_page;
848         unsigned long vm_flags;
849
850         referenced_ptes = page_referenced(page, 1, sc->target_mem_cgroup,
851                                           &vm_flags);
852         referenced_page = TestClearPageReferenced(page);
853
854         /*
855          * Mlock lost the isolation race with us.  Let try_to_unmap()
856          * move the page to the unevictable list.
857          */
858         if (vm_flags & VM_LOCKED)
859                 return PAGEREF_RECLAIM;
860
861         if (referenced_ptes) {
862                 if (PageSwapBacked(page))
863                         return PAGEREF_ACTIVATE;
864                 /*
865                  * All mapped pages start out with page table
866                  * references from the instantiating fault, so we need
867                  * to look twice if a mapped file page is used more
868                  * than once.
869                  *
870                  * Mark it and spare it for another trip around the
871                  * inactive list.  Another page table reference will
872                  * lead to its activation.
873                  *
874                  * Note: the mark is set for activated pages as well
875                  * so that recently deactivated but used pages are
876                  * quickly recovered.
877                  */
878                 SetPageReferenced(page);
879
880                 if (referenced_page || referenced_ptes > 1)
881                         return PAGEREF_ACTIVATE;
882
883                 /*
884                  * Activate file-backed executable pages after first usage.
885                  */
886                 if (vm_flags & VM_EXEC)
887                         return PAGEREF_ACTIVATE;
888
889                 return PAGEREF_KEEP;
890         }
891
892         /* Reclaim if clean, defer dirty pages to writeback */
893         if (referenced_page && !PageSwapBacked(page))
894                 return PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
895
896         return PAGEREF_RECLAIM;
897 }
898
899 /* Check if a page is dirty or under writeback */
900 static void page_check_dirty_writeback(struct page *page,
901                                        bool *dirty, bool *writeback)
902 {
903         struct address_space *mapping;
904
905         /*
906          * Anonymous pages are not handled by flushers and must be written
907          * from reclaim context. Do not stall reclaim based on them
908          */
909         if (!page_is_file_cache(page)) {
910                 *dirty = false;
911                 *writeback = false;
912                 return;
913         }
914
915         /* By default assume that the page flags are accurate */
916         *dirty = PageDirty(page);
917         *writeback = PageWriteback(page);
918
919         /* Verify dirty/writeback state if the filesystem supports it */
920         if (!page_has_private(page))
921                 return;
922
923         mapping = page_mapping(page);
924         if (mapping && mapping->a_ops->is_dirty_writeback)
925                 mapping->a_ops->is_dirty_writeback(page, dirty, writeback);
926 }
927
928 struct reclaim_stat {
929         unsigned nr_dirty;
930         unsigned nr_unqueued_dirty;
931         unsigned nr_congested;
932         unsigned nr_writeback;
933         unsigned nr_immediate;
934         unsigned nr_activate;
935         unsigned nr_ref_keep;
936         unsigned nr_unmap_fail;
937 };
938
939 /*
940  * shrink_page_list() returns the number of reclaimed pages
941  */
942 static unsigned long shrink_page_list(struct list_head *page_list,
943                                       struct pglist_data *pgdat,
944                                       struct scan_control *sc,
945                                       enum ttu_flags ttu_flags,
946                                       struct reclaim_stat *stat,
947                                       bool force_reclaim)
948 {
949         LIST_HEAD(ret_pages);
950         LIST_HEAD(free_pages);
951         int pgactivate = 0;
952         unsigned nr_unqueued_dirty = 0;
953         unsigned nr_dirty = 0;
954         unsigned nr_congested = 0;
955         unsigned nr_reclaimed = 0;
956         unsigned nr_writeback = 0;
957         unsigned nr_immediate = 0;
958         unsigned nr_ref_keep = 0;
959         unsigned nr_unmap_fail = 0;
960
961         cond_resched();
962
963         while (!list_empty(page_list)) {
964                 struct address_space *mapping;
965                 struct page *page;
966                 int may_enter_fs;
967                 enum page_references references = PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
968                 bool dirty, writeback;
969                 bool lazyfree = false;
970                 int ret = SWAP_SUCCESS;
971
972                 cond_resched();
973
974                 page = lru_to_page(page_list);
975                 list_del(&page->lru);
976
977                 if (!trylock_page(page))
978                         goto keep;
979
980                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
981
982                 sc->nr_scanned++;
983
984                 if (unlikely(!page_evictable(page)))
985                         goto cull_mlocked;
986
987                 if (!sc->may_unmap && page_mapped(page))
988                         goto keep_locked;
989
990                 /* Double the slab pressure for mapped and swapcache pages */
991                 if (page_mapped(page) || PageSwapCache(page))
992                         sc->nr_scanned++;
993
994                 may_enter_fs = (sc->gfp_mask & __GFP_FS) ||
995                         (PageSwapCache(page) && (sc->gfp_mask & __GFP_IO));
996
997                 /*
998                  * The number of dirty pages determines if a zone is marked
999                  * reclaim_congested which affects wait_iff_congested. kswapd
1000                  * will stall and start writing pages if the tail of the LRU
1001                  * is all dirty unqueued pages.
1002                  */
1003                 page_check_dirty_writeback(page, &dirty, &writeback);
1004                 if (dirty || writeback)
1005                         nr_dirty++;
1006
1007                 if (dirty && !writeback)
1008                         nr_unqueued_dirty++;
1009
1010                 /*
1011                  * Treat this page as congested if the underlying BDI is or if
1012                  * pages are cycling through the LRU so quickly that the
1013                  * pages marked for immediate reclaim are making it to the
1014                  * end of the LRU a second time.
1015                  */
1016                 mapping = page_mapping(page);
1017                 if (((dirty || writeback) && mapping &&
1018                      inode_write_congested(mapping->host)) ||
1019                     (writeback && PageReclaim(page)))
1020                         nr_congested++;
1021
1022                 /*
1023                  * If a page at the tail of the LRU is under writeback, there
1024                  * are three cases to consider.
1025                  *
1026                  * 1) If reclaim is encountering an excessive number of pages
1027                  *    under writeback and this page is both under writeback and
1028                  *    PageReclaim then it indicates that pages are being queued
1029                  *    for IO but are being recycled through the LRU before the
1030                  *    IO can complete. Waiting on the page itself risks an
1031                  *    indefinite stall if it is impossible to writeback the
1032                  *    page due to IO error or disconnected storage so instead
1033                  *    note that the LRU is being scanned too quickly and the
1034                  *    caller can stall after page list has been processed.
1035                  *
1036                  * 2) Global or new memcg reclaim encounters a page that is
1037                  *    not marked for immediate reclaim, or the caller does not
1038                  *    have __GFP_FS (or __GFP_IO if it's simply going to swap,
1039                  *    not to fs). In this case mark the page for immediate
1040                  *    reclaim and continue scanning.
1041                  *
1042                  *    Require may_enter_fs because we would wait on fs, which
1043                  *    may not have submitted IO yet. And the loop driver might
1044                  *    enter reclaim, and deadlock if it waits on a page for
1045                  *    which it is needed to do the write (loop masks off
1046                  *    __GFP_IO|__GFP_FS for this reason); but more thought
1047                  *    would probably show more reasons.
1048                  *
1049                  * 3) Legacy memcg encounters a page that is already marked
1050                  *    PageReclaim. memcg does not have any dirty pages
1051                  *    throttling so we could easily OOM just because too many
1052                  *    pages are in writeback and there is nothing else to
1053                  *    reclaim. Wait for the writeback to complete.
1054                  *
1055                  * In cases 1) and 2) we activate the pages to get them out of
1056                  * the way while we continue scanning for clean pages on the
1057                  * inactive list and refilling from the active list. The
1058                  * observation here is that waiting for disk writes is more
1059                  * expensive than potentially causing reloads down the line.
1060                  * Since they're marked for immediate reclaim, they won't put
1061                  * memory pressure on the cache working set any longer than it
1062                  * takes to write them to disk.
1063                  */
1064                 if (PageWriteback(page)) {
1065                         /* Case 1 above */
1066                         if (current_is_kswapd() &&
1067                             PageReclaim(page) &&
1068                             test_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags)) {
1069                                 nr_immediate++;
1070                                 goto activate_locked;
1071
1072                         /* Case 2 above */
1073                         } else if (sane_reclaim(sc) ||
1074                             !PageReclaim(page) || !may_enter_fs) {
1075                                 /*
1076                                  * This is slightly racy - end_page_writeback()
1077                                  * might have just cleared PageReclaim, then
1078                                  * setting PageReclaim here end up interpreted
1079                                  * as PageReadahead - but that does not matter
1080                                  * enough to care.  What we do want is for this
1081                                  * page to have PageReclaim set next time memcg
1082                                  * reclaim reaches the tests above, so it will
1083                                  * then wait_on_page_writeback() to avoid OOM;
1084                                  * and it's also appropriate in global reclaim.
1085                                  */
1086                                 SetPageReclaim(page);
1087                                 nr_writeback++;
1088                                 goto activate_locked;
1089
1090                         /* Case 3 above */
1091                         } else {
1092                                 unlock_page(page);
1093                                 wait_on_page_writeback(page);
1094                                 /* then go back and try same page again */
1095                                 list_add_tail(&page->lru, page_list);
1096                                 continue;
1097                         }
1098                 }
1099
1100                 if (!force_reclaim)
1101                         references = page_check_references(page, sc);
1102
1103                 switch (references) {
1104                 case PAGEREF_ACTIVATE:
1105                         goto activate_locked;
1106                 case PAGEREF_KEEP:
1107                         nr_ref_keep++;
1108                         goto keep_locked;
1109                 case PAGEREF_RECLAIM:
1110                 case PAGEREF_RECLAIM_CLEAN:
1111                         ; /* try to reclaim the page below */
1112                 }
1113
1114                 /*
1115                  * Anonymous process memory has backing store?
1116                  * Try to allocate it some swap space here.
1117                  */
1118                 if (PageAnon(page) && !PageSwapCache(page)) {
1119                         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_IO))
1120                                 goto keep_locked;
1121                         if (!add_to_swap(page, page_list))
1122                                 goto activate_locked;
1123                         lazyfree = true;
1124                         may_enter_fs = 1;
1125
1126                         /* Adding to swap updated mapping */
1127                         mapping = page_mapping(page);
1128                 } else if (unlikely(PageTransHuge(page))) {
1129                         /* Split file THP */
1130                         if (split_huge_page_to_list(page, page_list))
1131                                 goto keep_locked;
1132                 }
1133
1134                 VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(page), page);
1135
1136                 /*
1137                  * The page is mapped into the page tables of one or more
1138                  * processes. Try to unmap it here.
1139                  */
1140                 if (page_mapped(page) && mapping) {
1141                         switch (ret = try_to_unmap(page, lazyfree ?
1142                                 (ttu_flags | TTU_BATCH_FLUSH | TTU_LZFREE) :
1143                                 (ttu_flags | TTU_BATCH_FLUSH))) {
1144                         case SWAP_FAIL:
1145                                 nr_unmap_fail++;
1146                                 goto activate_locked;
1147                         case SWAP_AGAIN:
1148                                 goto keep_locked;
1149                         case SWAP_MLOCK:
1150                                 goto cull_mlocked;
1151                         case SWAP_LZFREE:
1152                                 goto lazyfree;
1153                         case SWAP_SUCCESS:
1154                                 ; /* try to free the page below */
1155                         }
1156                 }
1157
1158                 if (PageDirty(page)) {
1159                         /*
1160                          * Only kswapd can writeback filesystem pages
1161                          * to avoid risk of stack overflow. But avoid
1162                          * injecting inefficient single-page IO into
1163                          * flusher writeback as much as possible: only
1164                          * write pages when we've encountered many
1165                          * dirty pages, and when we've already scanned
1166                          * the rest of the LRU for clean pages and see
1167                          * the same dirty pages again (PageReclaim).
1168                          */
1169                         if (page_is_file_cache(page) &&
1170                             (!current_is_kswapd() || !PageReclaim(page) ||
1171                              !test_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags))) {
1172                                 /*
1173                                  * Immediately reclaim when written back.
1174                                  * Similar in principal to deactivate_page()
1175                                  * except we already have the page isolated
1176                                  * and know it's dirty
1177                                  */
1178                                 inc_node_page_state(page, NR_VMSCAN_IMMEDIATE);
1179                                 SetPageReclaim(page);
1180
1181                                 goto activate_locked;
1182                         }
1183
1184                         if (references == PAGEREF_RECLAIM_CLEAN)
1185                                 goto keep_locked;
1186                         if (!may_enter_fs)
1187                                 goto keep_locked;
1188                         if (!sc->may_writepage)
1189                                 goto keep_locked;
1190
1191                         /*
1192                          * Page is dirty. Flush the TLB if a writable entry
1193                          * potentially exists to avoid CPU writes after IO
1194                          * starts and then write it out here.
1195                          */
1196                         try_to_unmap_flush_dirty();
1197                         switch (pageout(page, mapping, sc)) {
1198                         case PAGE_KEEP:
1199                                 goto keep_locked;
1200                         case PAGE_ACTIVATE:
1201                                 goto activate_locked;
1202                         case PAGE_SUCCESS:
1203                                 if (PageWriteback(page))
1204                                         goto keep;
1205                                 if (PageDirty(page))
1206                                         goto keep;
1207
1208                                 /*
1209                                  * A synchronous write - probably a ramdisk.  Go
1210                                  * ahead and try to reclaim the page.
1211                                  */
1212                                 if (!trylock_page(page))
1213                                         goto keep;
1214                                 if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
1215                                         goto keep_locked;
1216                                 mapping = page_mapping(page);
1217                         case PAGE_CLEAN:
1218                                 ; /* try to free the page below */
1219                         }
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * If the page has buffers, try to free the buffer mappings
1224                  * associated with this page. If we succeed we try to free
1225                  * the page as well.
1226                  *
1227                  * We do this even if the page is PageDirty().
1228                  * try_to_release_page() does not perform I/O, but it is
1229                  * possible for a page to have PageDirty set, but it is actually
1230                  * clean (all its buffers are clean).  This happens if the
1231                  * buffers were written out directly, with submit_bh(). ext3
1232                  * will do this, as well as the blockdev mapping.
1233                  * try_to_release_page() will discover that cleanness and will
1234                  * drop the buffers and mark the page clean - it can be freed.
1235                  *
1236                  * Rarely, pages can have buffers and no ->mapping.  These are
1237                  * the pages which were not successfully invalidated in
1238                  * truncate_complete_page().  We try to drop those buffers here
1239                  * and if that worked, and the page is no longer mapped into
1240                  * process address space (page_count == 1) it can be freed.
1241                  * Otherwise, leave the page on the LRU so it is swappable.
1242                  */
1243                 if (page_has_private(page)) {
1244                         if (!try_to_release_page(page, sc->gfp_mask))
1245                                 goto activate_locked;
1246                         if (!mapping && page_count(page) == 1) {
1247                                 unlock_page(page);
1248                                 if (put_page_testzero(page))
1249                                         goto free_it;
1250                                 else {
1251                                         /*
1252                                          * rare race with speculative reference.
1253                                          * the speculative reference will free
1254                                          * this page shortly, so we may
1255                                          * increment nr_reclaimed here (and
1256                                          * leave it off the LRU).
1257                                          */
1258                                         nr_reclaimed++;
1259                                         continue;
1260                                 }
1261                         }
1262                 }
1263
1264 lazyfree:
1265                 if (!mapping || !__remove_mapping(mapping, page, true))
1266                         goto keep_locked;
1267
1268                 /*
1269                  * At this point, we have no other references and there is
1270                  * no way to pick any more up (removed from LRU, removed
1271                  * from pagecache). Can use non-atomic bitops now (and
1272                  * we obviously don't have to worry about waking up a process
1273                  * waiting on the page lock, because there are no references.
1274                  */
1275                 __ClearPageLocked(page);
1276 free_it:
1277                 if (ret == SWAP_LZFREE)
1278                         count_vm_event(PGLAZYFREED);
1279
1280                 nr_reclaimed++;
1281
1282                 /*
1283                  * Is there need to periodically free_page_list? It would
1284                  * appear not as the counts should be low
1285                  */
1286                 list_add(&page->lru, &free_pages);
1287                 continue;
1288
1289 cull_mlocked:
1290                 if (PageSwapCache(page))
1291                         try_to_free_swap(page);
1292                 unlock_page(page);
1293                 list_add(&page->lru, &ret_pages);
1294                 continue;
1295
1296 activate_locked:
1297                 /* Not a candidate for swapping, so reclaim swap space. */
1298                 if (PageSwapCache(page) && mem_cgroup_swap_full(page))
1299                         try_to_free_swap(page);
1300                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
1301                 SetPageActive(page);
1302                 pgactivate++;
1303 keep_locked:
1304                 unlock_page(page);
1305 keep:
1306                 list_add(&page->lru, &ret_pages);
1307                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) || PageUnevictable(page), page);
1308         }
1309
1310         mem_cgroup_uncharge_list(&free_pages);
1311         try_to_unmap_flush();
1312         free_hot_cold_page_list(&free_pages, true);
1313
1314         list_splice(&ret_pages, page_list);
1315         count_vm_events(PGACTIVATE, pgactivate);
1316
1317         if (stat) {
1318                 stat->nr_dirty = nr_dirty;
1319                 stat->nr_congested = nr_congested;
1320                 stat->nr_unqueued_dirty = nr_unqueued_dirty;
1321                 stat->nr_writeback = nr_writeback;
1322                 stat->nr_immediate = nr_immediate;
1323                 stat->nr_activate = pgactivate;
1324                 stat->nr_ref_keep = nr_ref_keep;
1325                 stat->nr_unmap_fail = nr_unmap_fail;
1326         }
1327         return nr_reclaimed;
1328 }
1329
1330 unsigned long reclaim_clean_pages_from_list(struct zone *zone,
1331                                             struct list_head *page_list)
1332 {
1333         struct scan_control sc = {
1334                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
1335                 .priority = DEF_PRIORITY,
1336                 .may_unmap = 1,
1337         };
1338         unsigned long ret;
1339         struct page *page, *next;
1340         LIST_HEAD(clean_pages);
1341
1342         list_for_each_entry_safe(page, next, page_list, lru) {
1343                 if (page_is_file_cache(page) && !PageDirty(page) &&
1344                     !__PageMovable(page)) {
1345                         ClearPageActive(page);
1346                         list_move(&page->lru, &clean_pages);
1347                 }
1348         }
1349
1350         ret = shrink_page_list(&clean_pages, zone->zone_pgdat, &sc,
1351                         TTU_UNMAP|TTU_IGNORE_ACCESS, NULL, true);
1352         list_splice(&clean_pages, page_list);
1353         mod_node_page_state(zone->zone_pgdat, NR_ISOLATED_FILE, -ret);
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Attempt to remove the specified page from its LRU.  Only take this page
1359  * if it is of the appropriate PageActive status.  Pages which are being
1360  * freed elsewhere are also ignored.
1361  *
1362  * page:        page to consider
1363  * mode:        one of the LRU isolation modes defined above
1364  *
1365  * returns 0 on success, -ve errno on failure.
1366  */
1367 int __isolate_lru_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
1368 {
1369         int ret = -EINVAL;
1370
1371         /* Only take pages on the LRU. */
1372         if (!PageLRU(page))
1373                 return ret;
1374
1375         /* Compaction should not handle unevictable pages but CMA can do so */
1376         if (PageUnevictable(page) && !(mode & ISOLATE_UNEVICTABLE))
1377                 return ret;
1378
1379         ret = -EBUSY;
1380
1381         /*
1382          * To minimise LRU disruption, the caller can indicate that it only
1383          * wants to isolate pages it will be able to operate on without
1384          * blocking - clean pages for the most part.
1385          *
1386          * ISOLATE_ASYNC_MIGRATE is used to indicate that it only wants to pages
1387          * that it is possible to migrate without blocking
1388          */
1389         if (mode & ISOLATE_ASYNC_MIGRATE) {
1390                 /* All the caller can do on PageWriteback is block */
1391                 if (PageWriteback(page))
1392                         return ret;
1393
1394                 if (PageDirty(page)) {
1395                         struct address_space *mapping;
1396
1397                         /*
1398                          * Only pages without mappings or that have a
1399                          * ->migratepage callback are possible to migrate
1400                          * without blocking
1401                          */
1402                         mapping = page_mapping(page);
1403                         if (mapping && !mapping->a_ops->migratepage)
1404                                 return ret;
1405                 }
1406         }
1407
1408         if ((mode & ISOLATE_UNMAPPED) && page_mapped(page))
1409                 return ret;
1410
1411         if (likely(get_page_unless_zero(page))) {
1412                 /*
1413                  * Be careful not to clear PageLRU until after we're
1414                  * sure the page is not being freed elsewhere -- the
1415                  * page release code relies on it.
1416                  */
1417                 ClearPageLRU(page);
1418                 ret = 0;
1419         }
1420
1421         return ret;
1422 }
1423
1424
1425 /*
1426  * Update LRU sizes after isolating pages. The LRU size updates must
1427  * be complete before mem_cgroup_update_lru_size due to a santity check.
1428  */
1429 static __always_inline void update_lru_sizes(struct lruvec *lruvec,
1430                         enum lru_list lru, unsigned long *nr_zone_taken)
1431 {
1432         int zid;
1433
1434         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1435                 if (!nr_zone_taken[zid])
1436                         continue;
1437
1438                 __update_lru_size(lruvec, lru, zid, -nr_zone_taken[zid]);
1439 #ifdef CONFIG_MEMCG
1440                 mem_cgroup_update_lru_size(lruvec, lru, zid, -nr_zone_taken[zid]);
1441 #endif
1442         }
1443
1444 }
1445
1446 /*
1447  * zone_lru_lock is heavily contended.  Some of the functions that
1448  * shrink the lists perform better by taking out a batch of pages
1449  * and working on them outside the LRU lock.
1450  *
1451  * For pagecache intensive workloads, this function is the hottest
1452  * spot in the kernel (apart from copy_*_user functions).
1453  *
1454  * Appropriate locks must be held before calling this function.
1455  *
1456  * @nr_to_scan: The number of pages to look through on the list.
1457  * @lruvec:     The LRU vector to pull pages from.
1458  * @dst:        The temp list to put pages on to.
1459  * @nr_scanned: The number of pages that were scanned.
1460  * @sc:         The scan_control struct for this reclaim session
1461  * @mode:       One of the LRU isolation modes
1462  * @lru:        LRU list id for isolating
1463  *
1464  * returns how many pages were moved onto *@dst.
1465  */
1466 static unsigned long isolate_lru_pages(unsigned long nr_to_scan,
1467                 struct lruvec *lruvec, struct list_head *dst,
1468                 unsigned long *nr_scanned, struct scan_control *sc,
1469                 isolate_mode_t mode, enum lru_list lru)
1470 {
1471         struct list_head *src = &lruvec->lists[lru];
1472         unsigned long nr_taken = 0;
1473         unsigned long nr_zone_taken[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
1474         unsigned long nr_skipped[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
1475         unsigned long skipped = 0;
1476         unsigned long scan, nr_pages;
1477         LIST_HEAD(pages_skipped);
1478
1479         for (scan = 0; scan < nr_to_scan && nr_taken < nr_to_scan &&
1480                                         !list_empty(src); scan++) {
1481                 struct page *page;
1482
1483                 page = lru_to_page(src);
1484                 prefetchw_prev_lru_page(page, src, flags);
1485
1486                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLRU(page), page);
1487
1488                 if (page_zonenum(page) > sc->reclaim_idx) {
1489                         list_move(&page->lru, &pages_skipped);
1490                         nr_skipped[page_zonenum(page)]++;
1491                         continue;
1492                 }
1493
1494                 switch (__isolate_lru_page(page, mode)) {
1495                 case 0:
1496                         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1497                         nr_taken += nr_pages;
1498                         nr_zone_taken[page_zonenum(page)] += nr_pages;
1499                         list_move(&page->lru, dst);
1500                         break;
1501
1502                 case -EBUSY:
1503                         /* else it is being freed elsewhere */
1504                         list_move(&page->lru, src);
1505                         continue;
1506
1507                 default:
1508                         BUG();
1509                 }
1510         }
1511
1512         /*
1513          * Splice any skipped pages to the start of the LRU list. Note that
1514          * this disrupts the LRU order when reclaiming for lower zones but
1515          * we cannot splice to the tail. If we did then the SWAP_CLUSTER_MAX
1516          * scanning would soon rescan the same pages to skip and put the
1517          * system at risk of premature OOM.
1518          */
1519         if (!list_empty(&pages_skipped)) {
1520                 int zid;
1521
1522                 list_splice(&pages_skipped, src);
1523                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1524                         if (!nr_skipped[zid])
1525                                 continue;
1526
1527                         __count_zid_vm_events(PGSCAN_SKIP, zid, nr_skipped[zid]);
1528                         skipped += nr_skipped[zid];
1529                 }
1530         }
1531         *nr_scanned = scan;
1532         trace_mm_vmscan_lru_isolate(sc->reclaim_idx, sc->order, nr_to_scan,
1533                                     scan, skipped, nr_taken, mode, lru);
1534         update_lru_sizes(lruvec, lru, nr_zone_taken);
1535         return nr_taken;
1536 }
1537
1538 /**
1539  * isolate_lru_page - tries to isolate a page from its LRU list
1540  * @page: page to isolate from its LRU list
1541  *
1542  * Isolates a @page from an LRU list, clears PageLRU and adjusts the
1543  * vmstat statistic corresponding to whatever LRU list the page was on.
1544  *
1545  * Returns 0 if the page was removed from an LRU list.
1546  * Returns -EBUSY if the page was not on an LRU list.
1547  *
1548  * The returned page will have PageLRU() cleared.  If it was found on
1549  * the active list, it will have PageActive set.  If it was found on
1550  * the unevictable list, it will have the PageUnevictable bit set. That flag
1551  * may need to be cleared by the caller before letting the page go.
1552  *
1553  * The vmstat statistic corresponding to the list on which the page was
1554  * found will be decremented.
1555  *
1556  * Restrictions:
1557  * (1) Must be called with an elevated refcount on the page. This is a
1558  *     fundamentnal difference from isolate_lru_pages (which is called
1559  *     without a stable reference).
1560  * (2) the lru_lock must not be held.
1561  * (3) interrupts must be enabled.
1562  */
1563 int isolate_lru_page(struct page *page)
1564 {
1565         int ret = -EBUSY;
1566
1567         VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(page), page);
1568         WARN_RATELIMIT(PageTail(page), "trying to isolate tail page");
1569
1570         if (PageLRU(page)) {
1571                 struct zone *zone = page_zone(page);
1572                 struct lruvec *lruvec;
1573
1574                 spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
1575                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
1576                 if (PageLRU(page)) {
1577                         int lru = page_lru(page);
1578                         get_page(page);
1579                         ClearPageLRU(page);
1580                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1581                         ret = 0;
1582                 }
1583                 spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
1584         }
1585         return ret;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * A direct reclaimer may isolate SWAP_CLUSTER_MAX pages from the LRU list and
1590  * then get resheduled. When there are massive number of tasks doing page
1591  * allocation, such sleeping direct reclaimers may keep piling up on each CPU,
1592  * the LRU list will go small and be scanned faster than necessary, leading to
1593  * unnecessary swapping, thrashing and OOM.
1594  */
1595 static int too_many_isolated(struct pglist_data *pgdat, int file,
1596                 struct scan_control *sc)
1597 {
1598         unsigned long inactive, isolated;
1599
1600         if (current_is_kswapd())
1601                 return 0;
1602
1603         if (!sane_reclaim(sc))
1604                 return 0;
1605
1606         if (file) {
1607                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
1608                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_FILE);
1609         } else {
1610                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
1611                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON);
1612         }
1613
1614         /*
1615          * GFP_NOIO/GFP_NOFS callers are allowed to isolate more pages, so they
1616          * won't get blocked by normal direct-reclaimers, forming a circular
1617          * deadlock.
1618          */
1619         if ((sc->gfp_mask & (__GFP_IO | __GFP_FS)) == (__GFP_IO | __GFP_FS))
1620                 inactive >>= 3;
1621
1622         return isolated > inactive;
1623 }
1624
1625 static noinline_for_stack void
1626 putback_inactive_pages(struct lruvec *lruvec, struct list_head *page_list)
1627 {
1628         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1629         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1630         LIST_HEAD(pages_to_free);
1631
1632         /*
1633          * Put back any unfreeable pages.
1634          */
1635         while (!list_empty(page_list)) {
1636                 struct page *page = lru_to_page(page_list);
1637                 int lru;
1638
1639                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1640                 list_del(&page->lru);
1641                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1642                         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1643                         putback_lru_page(page);
1644                         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1645                         continue;
1646                 }
1647
1648                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1649
1650                 SetPageLRU(page);
1651                 lru = page_lru(page);
1652                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
1653
1654                 if (is_active_lru(lru)) {
1655                         int file = is_file_lru(lru);
1656                         int numpages = hpage_nr_pages(page);
1657                         reclaim_stat->recent_rotated[file] += numpages;
1658                 }
1659                 if (put_page_testzero(page)) {
1660                         __ClearPageLRU(page);
1661                         __ClearPageActive(page);
1662                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1663
1664                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1665                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1666                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1667                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1668                                 spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1669                         } else
1670                                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
1671                 }
1672         }
1673
1674         /*
1675          * To save our caller's stack, now use input list for pages to free.
1676          */
1677         list_splice(&pages_to_free, page_list);
1678 }
1679
1680 /*
1681  * If a kernel thread (such as nfsd for loop-back mounts) services
1682  * a backing device by writing to the page cache it sets PF_LESS_THROTTLE.
1683  * In that case we should only throttle if the backing device it is
1684  * writing to is congested.  In other cases it is safe to throttle.
1685  */
1686 static int current_may_throttle(void)
1687 {
1688         return !(current->flags & PF_LESS_THROTTLE) ||
1689                 current->backing_dev_info == NULL ||
1690                 bdi_write_congested(current->backing_dev_info);
1691 }
1692
1693 /*
1694  * shrink_inactive_list() is a helper for shrink_node().  It returns the number
1695  * of reclaimed pages
1696  */
1697 static noinline_for_stack unsigned long
1698 shrink_inactive_list(unsigned long nr_to_scan, struct lruvec *lruvec,
1699                      struct scan_control *sc, enum lru_list lru)
1700 {
1701         LIST_HEAD(page_list);
1702         unsigned long nr_scanned;
1703         unsigned long nr_reclaimed = 0;
1704         unsigned long nr_taken;
1705         struct reclaim_stat stat = {};
1706         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1707         int file = is_file_lru(lru);
1708         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1709         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1710
1711         while (unlikely(too_many_isolated(pgdat, file, sc))) {
1712                 congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1713
1714                 /* We are about to die and free our memory. Return now. */
1715                 if (fatal_signal_pending(current))
1716                         return SWAP_CLUSTER_MAX;
1717         }
1718
1719         lru_add_drain();
1720
1721         if (!sc->may_unmap)
1722                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1723
1724         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1725
1726         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &page_list,
1727                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1728
1729         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1730         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1731
1732         if (global_reclaim(sc)) {
1733                 if (current_is_kswapd())
1734                         __count_vm_events(PGSCAN_KSWAPD, nr_scanned);
1735                 else
1736                         __count_vm_events(PGSCAN_DIRECT, nr_scanned);
1737         }
1738         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1739
1740         if (nr_taken == 0)
1741                 return 0;
1742
1743         nr_reclaimed = shrink_page_list(&page_list, pgdat, sc, TTU_UNMAP,
1744                                 &stat, false);
1745
1746         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1747
1748         if (global_reclaim(sc)) {
1749                 if (current_is_kswapd())
1750                         __count_vm_events(PGSTEAL_KSWAPD, nr_reclaimed);
1751                 else
1752                         __count_vm_events(PGSTEAL_DIRECT, nr_reclaimed);
1753         }
1754
1755         putback_inactive_pages(lruvec, &page_list);
1756
1757         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1758
1759         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1760
1761         mem_cgroup_uncharge_list(&page_list);
1762         free_hot_cold_page_list(&page_list, true);
1763
1764         /*
1765          * If reclaim is isolating dirty pages under writeback, it implies
1766          * that the long-lived page allocation rate is exceeding the page
1767          * laundering rate. Either the global limits are not being effective
1768          * at throttling processes due to the page distribution throughout
1769          * zones or there is heavy usage of a slow backing device. The
1770          * only option is to throttle from reclaim context which is not ideal
1771          * as there is no guarantee the dirtying process is throttled in the
1772          * same way balance_dirty_pages() manages.
1773          *
1774          * Once a zone is flagged ZONE_WRITEBACK, kswapd will count the number
1775          * of pages under pages flagged for immediate reclaim and stall if any
1776          * are encountered in the nr_immediate check below.
1777          */
1778         if (stat.nr_writeback && stat.nr_writeback == nr_taken)
1779                 set_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags);
1780
1781         /*
1782          * Legacy memcg will stall in page writeback so avoid forcibly
1783          * stalling here.
1784          */
1785         if (sane_reclaim(sc)) {
1786                 /*
1787                  * Tag a zone as congested if all the dirty pages scanned were
1788                  * backed by a congested BDI and wait_iff_congested will stall.
1789                  */
1790                 if (stat.nr_dirty && stat.nr_dirty == stat.nr_congested)
1791                         set_bit(PGDAT_CONGESTED, &pgdat->flags);
1792
1793                 /*
1794                  * If dirty pages are scanned that are not queued for IO, it
1795                  * implies that flushers are not doing their job. This can
1796                  * happen when memory pressure pushes dirty pages to the end of
1797                  * the LRU before the dirty limits are breached and the dirty
1798                  * data has expired. It can also happen when the proportion of
1799                  * dirty pages grows not through writes but through memory
1800                  * pressure reclaiming all the clean cache. And in some cases,
1801                  * the flushers simply cannot keep up with the allocation
1802                  * rate. Nudge the flusher threads in case they are asleep, but
1803                  * also allow kswapd to start writing pages during reclaim.
1804                  */
1805                 if (stat.nr_unqueued_dirty == nr_taken) {
1806                         wakeup_flusher_threads(0, WB_REASON_VMSCAN);
1807                         set_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags);
1808                 }
1809
1810                 /*
1811                  * If kswapd scans pages marked marked for immediate
1812                  * reclaim and under writeback (nr_immediate), it implies
1813                  * that pages are cycling through the LRU faster than
1814                  * they are written so also forcibly stall.
1815                  */
1816                 if (stat.nr_immediate && current_may_throttle())
1817                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1818         }
1819
1820         /*
1821          * Stall direct reclaim for IO completions if underlying BDIs or zone
1822          * is congested. Allow kswapd to continue until it starts encountering
1823          * unqueued dirty pages or cycling through the LRU too quickly.
1824          */
1825         if (!sc->hibernation_mode && !current_is_kswapd() &&
1826             current_may_throttle())
1827                 wait_iff_congested(pgdat, BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
1828
1829         trace_mm_vmscan_lru_shrink_inactive(pgdat->node_id,
1830                         nr_scanned, nr_reclaimed,
1831                         stat.nr_dirty,  stat.nr_writeback,
1832                         stat.nr_congested, stat.nr_immediate,
1833                         stat.nr_activate, stat.nr_ref_keep,
1834                         stat.nr_unmap_fail,
1835                         sc->priority, file);
1836         return nr_reclaimed;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * This moves pages from the active list to the inactive list.
1841  *
1842  * We move them the other way if the page is referenced by one or more
1843  * processes, from rmap.
1844  *
1845  * If the pages are mostly unmapped, the processing is fast and it is
1846  * appropriate to hold zone_lru_lock across the whole operation.  But if
1847  * the pages are mapped, the processing is slow (page_referenced()) so we
1848  * should drop zone_lru_lock around each page.  It's impossible to balance
1849  * this, so instead we remove the pages from the LRU while processing them.
1850  * It is safe to rely on PG_active against the non-LRU pages in here because
1851  * nobody will play with that bit on a non-LRU page.
1852  *
1853  * The downside is that we have to touch page->_refcount against each page.
1854  * But we had to alter page->flags anyway.
1855  *
1856  * Returns the number of pages moved to the given lru.
1857  */
1858
1859 static unsigned move_active_pages_to_lru(struct lruvec *lruvec,
1860                                      struct list_head *list,
1861                                      struct list_head *pages_to_free,
1862                                      enum lru_list lru)
1863 {
1864         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1865         struct page *page;
1866         int nr_pages;
1867         int nr_moved = 0;
1868
1869         while (!list_empty(list)) {
1870                 page = lru_to_page(list);
1871                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
1872
1873                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
1874                 SetPageLRU(page);
1875
1876                 nr_pages = hpage_nr_pages(page);
1877                 update_lru_size(lruvec, lru, page_zonenum(page), nr_pages);
1878                 list_move(&page->lru, &lruvec->lists[lru]);
1879
1880                 if (put_page_testzero(page)) {
1881                         __ClearPageLRU(page);
1882                         __ClearPageActive(page);
1883                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, lru);
1884
1885                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
1886                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1887                                 mem_cgroup_uncharge(page);
1888                                 (*get_compound_page_dtor(page))(page);
1889                                 spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1890                         } else
1891                                 list_add(&page->lru, pages_to_free);
1892                 } else {
1893                         nr_moved += nr_pages;
1894                 }
1895         }
1896
1897         if (!is_active_lru(lru))
1898                 __count_vm_events(PGDEACTIVATE, nr_moved);
1899
1900         return nr_moved;
1901 }
1902
1903 static void shrink_active_list(unsigned long nr_to_scan,
1904                                struct lruvec *lruvec,
1905                                struct scan_control *sc,
1906                                enum lru_list lru)
1907 {
1908         unsigned long nr_taken;
1909         unsigned long nr_scanned;
1910         unsigned long vm_flags;
1911         LIST_HEAD(l_hold);      /* The pages which were snipped off */
1912         LIST_HEAD(l_active);
1913         LIST_HEAD(l_inactive);
1914         struct page *page;
1915         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
1916         unsigned nr_deactivate, nr_activate;
1917         unsigned nr_rotated = 0;
1918         isolate_mode_t isolate_mode = 0;
1919         int file = is_file_lru(lru);
1920         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
1921
1922         lru_add_drain();
1923
1924         if (!sc->may_unmap)
1925                 isolate_mode |= ISOLATE_UNMAPPED;
1926
1927         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1928
1929         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &l_hold,
1930                                      &nr_scanned, sc, isolate_mode, lru);
1931
1932         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
1933         reclaim_stat->recent_scanned[file] += nr_taken;
1934
1935         __count_vm_events(PGREFILL, nr_scanned);
1936
1937         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1938
1939         while (!list_empty(&l_hold)) {
1940                 cond_resched();
1941                 page = lru_to_page(&l_hold);
1942                 list_del(&page->lru);
1943
1944                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
1945                         putback_lru_page(page);
1946                         continue;
1947                 }
1948
1949                 if (unlikely(buffer_heads_over_limit)) {
1950                         if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
1951                                 if (page_has_private(page))
1952                                         try_to_release_page(page, 0);
1953                                 unlock_page(page);
1954                         }
1955                 }
1956
1957                 if (page_referenced(page, 0, sc->target_mem_cgroup,
1958                                     &vm_flags)) {
1959                         nr_rotated += hpage_nr_pages(page);
1960                         /*
1961                          * Identify referenced, file-backed active pages and
1962                          * give them one more trip around the active list. So
1963                          * that executable code get better chances to stay in
1964                          * memory under moderate memory pressure.  Anon pages
1965                          * are not likely to be evicted by use-once streaming
1966                          * IO, plus JVM can create lots of anon VM_EXEC pages,
1967                          * so we ignore them here.
1968                          */
1969                         if ((vm_flags & VM_EXEC) && page_is_file_cache(page)) {
1970                                 list_add(&page->lru, &l_active);
1971                                 continue;
1972                         }
1973                 }
1974
1975                 ClearPageActive(page);  /* we are de-activating */
1976                 list_add(&page->lru, &l_inactive);
1977         }
1978
1979         /*
1980          * Move pages back to the lru list.
1981          */
1982         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
1983         /*
1984          * Count referenced pages from currently used mappings as rotated,
1985          * even though only some of them are actually re-activated.  This
1986          * helps balance scan pressure between file and anonymous pages in
1987          * get_scan_count.
1988          */
1989         reclaim_stat->recent_rotated[file] += nr_rotated;
1990
1991         nr_activate = move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_active, &l_hold, lru);
1992         nr_deactivate = move_active_pages_to_lru(lruvec, &l_inactive, &l_hold, lru - LRU_ACTIVE);
1993         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
1994         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
1995
1996         mem_cgroup_uncharge_list(&l_hold);
1997         free_hot_cold_page_list(&l_hold, true);
1998         trace_mm_vmscan_lru_shrink_active(pgdat->node_id, nr_taken, nr_activate,
1999                         nr_deactivate, nr_rotated, sc->priority, file);
2000 }
2001
2002 /*
2003  * The inactive anon list should be small enough that the VM never has
2004  * to do too much work.
2005  *
2006  * The inactive file list should be small enough to leave most memory
2007  * to the established workingset on the scan-resistant active list,
2008  * but large enough to avoid thrashing the aggregate readahead window.
2009  *
2010  * Both inactive lists should also be large enough that each inactive
2011  * page has a chance to be referenced again before it is reclaimed.
2012  *
2013  * The inactive_ratio is the target ratio of ACTIVE to INACTIVE pages
2014  * on this LRU, maintained by the pageout code. A zone->inactive_ratio
2015  * of 3 means 3:1 or 25% of the pages are kept on the inactive list.
2016  *
2017  * total     target    max
2018  * memory    ratio     inactive
2019  * -------------------------------------
2020  *   10MB       1         5MB
2021  *  100MB       1        50MB
2022  *    1GB       3       250MB
2023  *   10GB      10       0.9GB
2024  *  100GB      31         3GB
2025  *    1TB     101        10GB
2026  *   10TB     320        32GB
2027  */
2028 static bool inactive_list_is_low(struct lruvec *lruvec, bool file,
2029                                                 struct scan_control *sc, bool trace)
2030 {
2031         unsigned long inactive_ratio;
2032         unsigned long inactive, active;
2033         enum lru_list inactive_lru = file * LRU_FILE;
2034         enum lru_list active_lru = file * LRU_FILE + LRU_ACTIVE;
2035         unsigned long gb;
2036
2037         /*
2038          * If we don't have swap space, anonymous page deactivation
2039          * is pointless.
2040          */
2041         if (!file && !total_swap_pages)
2042                 return false;
2043
2044         inactive = lruvec_lru_size(lruvec, inactive_lru, sc->reclaim_idx);
2045         active = lruvec_lru_size(lruvec, active_lru, sc->reclaim_idx);
2046
2047         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
2048         if (gb)
2049                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
2050         else
2051                 inactive_ratio = 1;
2052
2053         if (trace)
2054                 trace_mm_vmscan_inactive_list_is_low(lruvec_pgdat(lruvec)->node_id,
2055                                 sc->reclaim_idx,
2056                                 lruvec_lru_size(lruvec, inactive_lru, MAX_NR_ZONES), inactive,
2057                                 lruvec_lru_size(lruvec, active_lru, MAX_NR_ZONES), active,
2058                                 inactive_ratio, file);
2059
2060         return inactive * inactive_ratio < active;
2061 }
2062
2063 static unsigned long shrink_list(enum lru_list lru, unsigned long nr_to_scan,
2064                                  struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc)
2065 {
2066         if (is_active_lru(lru)) {
2067                 if (inactive_list_is_low(lruvec, is_file_lru(lru), sc, true))
2068                         shrink_active_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2069                 return 0;
2070         }
2071
2072         return shrink_inactive_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2073 }
2074
2075 enum scan_balance {
2076         SCAN_EQUAL,
2077         SCAN_FRACT,
2078         SCAN_ANON,
2079         SCAN_FILE,
2080 };
2081
2082 /*
2083  * Determine how aggressively the anon and file LRU lists should be
2084  * scanned.  The relative value of each set of LRU lists is determined
2085  * by looking at the fraction of the pages scanned we did rotate back
2086  * onto the active list instead of evict.
2087  *
2088  * nr[0] = anon inactive pages to scan; nr[1] = anon active pages to scan
2089  * nr[2] = file inactive pages to scan; nr[3] = file active pages to scan
2090  */
2091 static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, struct mem_cgroup *memcg,
2092                            struct scan_control *sc, unsigned long *nr,
2093                            unsigned long *lru_pages)
2094 {
2095         int swappiness = mem_cgroup_swappiness(memcg);
2096         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &lruvec->reclaim_stat;
2097         u64 fraction[2];
2098         u64 denominator = 0;    /* gcc */
2099         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
2100         unsigned long anon_prio, file_prio;
2101         enum scan_balance scan_balance;
2102         unsigned long anon, file;
2103         unsigned long ap, fp;
2104         enum lru_list lru;
2105
2106         /* If we have no swap space, do not bother scanning anon pages. */
2107         if (!sc->may_swap || mem_cgroup_get_nr_swap_pages(memcg) <= 0) {
2108                 scan_balance = SCAN_FILE;
2109                 goto out;
2110         }
2111
2112         /*
2113          * Global reclaim will swap to prevent OOM even with no
2114          * swappiness, but memcg users want to use this knob to
2115          * disable swapping for individual groups completely when
2116          * using the memory controller's swap limit feature would be
2117          * too expensive.
2118          */
2119         if (!global_reclaim(sc) && !swappiness) {
2120                 scan_balance = SCAN_FILE;
2121                 goto out;
2122         }
2123
2124         /*
2125          * Do not apply any pressure balancing cleverness when the
2126          * system is close to OOM, scan both anon and file equally
2127          * (unless the swappiness setting disagrees with swapping).
2128          */
2129         if (!sc->priority && swappiness) {
2130                 scan_balance = SCAN_EQUAL;
2131                 goto out;
2132         }
2133
2134         /*
2135          * Prevent the reclaimer from falling into the cache trap: as
2136          * cache pages start out inactive, every cache fault will tip
2137          * the scan balance towards the file LRU.  And as the file LRU
2138          * shrinks, so does the window for rotation from references.
2139          * This means we have a runaway feedback loop where a tiny
2140          * thrashing file LRU becomes infinitely more attractive than
2141          * anon pages.  Try to detect this based on file LRU size.
2142          */
2143         if (global_reclaim(sc)) {
2144                 unsigned long pgdatfile;
2145                 unsigned long pgdatfree;
2146                 int z;
2147                 unsigned long total_high_wmark = 0;
2148
2149                 pgdatfree = sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_FREE_PAGES);
2150                 pgdatfile = node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE) +
2151                            node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2152
2153                 for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
2154                         struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2155                         if (!managed_zone(zone))
2156                                 continue;
2157
2158                         total_high_wmark += high_wmark_pages(zone);
2159                 }
2160
2161                 if (unlikely(pgdatfile + pgdatfree <= total_high_wmark)) {
2162                         scan_balance = SCAN_ANON;
2163                         goto out;
2164                 }
2165         }
2166
2167         /*
2168          * If there is enough inactive page cache, i.e. if the size of the
2169          * inactive list is greater than that of the active list *and* the
2170          * inactive list actually has some pages to scan on this priority, we
2171          * do not reclaim anything from the anonymous working set right now.
2172          * Without the second condition we could end up never scanning an
2173          * lruvec even if it has plenty of old anonymous pages unless the
2174          * system is under heavy pressure.
2175          */
2176         if (!inactive_list_is_low(lruvec, true, sc, false) &&
2177             lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE, sc->reclaim_idx) >> sc->priority) {
2178                 scan_balance = SCAN_FILE;
2179                 goto out;
2180         }
2181
2182         scan_balance = SCAN_FRACT;
2183
2184         /*
2185          * With swappiness at 100, anonymous and file have the same priority.
2186          * This scanning priority is essentially the inverse of IO cost.
2187          */
2188         anon_prio = swappiness;
2189         file_prio = 200 - anon_prio;
2190
2191         /*
2192          * OK, so we have swap space and a fair amount of page cache
2193          * pages.  We use the recently rotated / recently scanned
2194          * ratios to determine how valuable each cache is.
2195          *
2196          * Because workloads change over time (and to avoid overflow)
2197          * we keep these statistics as a floating average, which ends
2198          * up weighing recent references more than old ones.
2199          *
2200          * anon in [0], file in [1]
2201          */
2202
2203         anon  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON, MAX_NR_ZONES) +
2204                 lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON, MAX_NR_ZONES);
2205         file  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE, MAX_NR_ZONES) +
2206                 lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE, MAX_NR_ZONES);
2207
2208         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2209         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[0] > anon / 4)) {
2210                 reclaim_stat->recent_scanned[0] /= 2;
2211                 reclaim_stat->recent_rotated[0] /= 2;
2212         }
2213
2214         if (unlikely(reclaim_stat->recent_scanned[1] > file / 4)) {
2215                 reclaim_stat->recent_scanned[1] /= 2;
2216                 reclaim_stat->recent_rotated[1] /= 2;
2217         }
2218
2219         /*
2220          * The amount of pressure on anon vs file pages is inversely
2221          * proportional to the fraction of recently scanned pages on
2222          * each list that were recently referenced and in active use.
2223          */
2224         ap = anon_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[0] + 1);
2225         ap /= reclaim_stat->recent_rotated[0] + 1;
2226
2227         fp = file_prio * (reclaim_stat->recent_scanned[1] + 1);
2228         fp /= reclaim_stat->recent_rotated[1] + 1;
2229         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2230
2231         fraction[0] = ap;
2232         fraction[1] = fp;
2233         denominator = ap + fp + 1;
2234 out:
2235         *lru_pages = 0;
2236         for_each_evictable_lru(lru) {
2237                 int file = is_file_lru(lru);
2238                 unsigned long size;
2239                 unsigned long scan;
2240
2241                 size = lruvec_lru_size(lruvec, lru, sc->reclaim_idx);
2242                 scan = size >> sc->priority;
2243                 /*
2244                  * If the cgroup's already been deleted, make sure to
2245                  * scrape out the remaining cache.
2246                  */
2247                 if (!scan && !mem_cgroup_online(memcg))
2248                         scan = min(size, SWAP_CLUSTER_MAX);
2249
2250                 switch (scan_balance) {
2251                 case SCAN_EQUAL:
2252                         /* Scan lists relative to size */
2253                         break;
2254                 case SCAN_FRACT:
2255                         /*
2256                          * Scan types proportional to swappiness and
2257                          * their relative recent reclaim efficiency.
2258                          */
2259                         scan = div64_u64(scan * fraction[file],
2260                                          denominator);
2261                         break;
2262                 case SCAN_FILE:
2263                 case SCAN_ANON:
2264                         /* Scan one type exclusively */
2265                         if ((scan_balance == SCAN_FILE) != file) {
2266                                 size = 0;
2267                                 scan = 0;
2268                         }
2269                         break;
2270                 default:
2271                         /* Look ma, no brain */
2272                         BUG();
2273                 }
2274
2275                 *lru_pages += size;
2276                 nr[lru] = scan;
2277         }
2278 }
2279
2280 /*
2281  * This is a basic per-node page freer.  Used by both kswapd and direct reclaim.
2282  */
2283 static void shrink_node_memcg(struct pglist_data *pgdat, struct mem_cgroup *memcg,
2284                               struct scan_control *sc, unsigned long *lru_pages)
2285 {
2286         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
2287         unsigned long nr[NR_LRU_LISTS];
2288         unsigned long targets[NR_LRU_LISTS];
2289         unsigned long nr_to_scan;
2290         enum lru_list lru;
2291         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2292         unsigned long nr_to_reclaim = sc->nr_to_reclaim;
2293         struct blk_plug plug;
2294         bool scan_adjusted;
2295
2296         get_scan_count(lruvec, memcg, sc, nr, lru_pages);
2297
2298         /* Record the original scan target for proportional adjustments later */
2299         memcpy(targets, nr, sizeof(nr));
2300
2301         /*
2302          * Global reclaiming within direct reclaim at DEF_PRIORITY is a normal
2303          * event that can occur when there is little memory pressure e.g.
2304          * multiple streaming readers/writers. Hence, we do not abort scanning
2305          * when the requested number of pages are reclaimed when scanning at
2306          * DEF_PRIORITY on the assumption that the fact we are direct
2307          * reclaiming implies that kswapd is not keeping up and it is best to
2308          * do a batch of work at once. For memcg reclaim one check is made to
2309          * abort proportional reclaim if either the file or anon lru has already
2310          * dropped to zero at the first pass.
2311          */
2312         scan_adjusted = (global_reclaim(sc) && !current_is_kswapd() &&
2313                          sc->priority == DEF_PRIORITY);
2314
2315         blk_start_plug(&plug);
2316         while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
2317                                         nr[LRU_INACTIVE_FILE]) {
2318                 unsigned long nr_anon, nr_file, percentage;
2319                 unsigned long nr_scanned;
2320
2321                 for_each_evictable_lru(lru) {
2322                         if (nr[lru]) {
2323                                 nr_to_scan = min(nr[lru], SWAP_CLUSTER_MAX);
2324                                 nr[lru] -= nr_to_scan;
2325
2326                                 nr_reclaimed += shrink_list(lru, nr_to_scan,
2327                                                             lruvec, sc);
2328                         }
2329                 }
2330
2331                 cond_resched();
2332
2333                 if (nr_reclaimed < nr_to_reclaim || scan_adjusted)
2334                         continue;
2335
2336                 /*
2337                  * For kswapd and memcg, reclaim at least the number of pages
2338                  * requested. Ensure that the anon and file LRUs are scanned
2339                  * proportionally what was requested by get_scan_count(). We
2340                  * stop reclaiming one LRU and reduce the amount scanning
2341                  * proportional to the original scan target.
2342                  */
2343                 nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] + nr[LRU_ACTIVE_FILE];
2344                 nr_anon = nr[LRU_INACTIVE_ANON] + nr[LRU_ACTIVE_ANON];
2345
2346                 /*
2347                  * It's just vindictive to attack the larger once the smaller
2348                  * has gone to zero.  And given the way we stop scanning the
2349                  * smaller below, this makes sure that we only make one nudge
2350                  * towards proportionality once we've got nr_to_reclaim.
2351                  */
2352                 if (!nr_file || !nr_anon)
2353                         break;
2354
2355                 if (nr_file > nr_anon) {
2356                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_ANON] +
2357                                                 targets[LRU_ACTIVE_ANON] + 1;
2358                         lru = LRU_BASE;
2359                         percentage = nr_anon * 100 / scan_target;
2360                 } else {
2361                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_FILE] +
2362                                                 targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 1;
2363                         lru = LRU_FILE;
2364                         percentage = nr_file * 100 / scan_target;
2365                 }
2366
2367                 /* Stop scanning the smaller of the LRU */
2368                 nr[lru] = 0;
2369                 nr[lru + LRU_ACTIVE] = 0;
2370
2371                 /*
2372                  * Recalculate the other LRU scan count based on its original
2373                  * scan target and the percentage scanning already complete
2374                  */
2375                 lru = (lru == LRU_FILE) ? LRU_BASE : LRU_FILE;
2376                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2377                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2378                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2379
2380                 lru += LRU_ACTIVE;
2381                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2382                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2383                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2384
2385                 scan_adjusted = true;
2386         }
2387         blk_finish_plug(&plug);
2388         sc->nr_reclaimed += nr_reclaimed;
2389
2390         /*
2391          * Even if we did not try to evict anon pages at all, we want to
2392          * rebalance the anon lru active/inactive ratio.
2393          */
2394         if (inactive_list_is_low(lruvec, false, sc, true))
2395                 shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
2396                                    sc, LRU_ACTIVE_ANON);
2397 }
2398
2399 /* Use reclaim/compaction for costly allocs or under memory pressure */
2400 static bool in_reclaim_compaction(struct scan_control *sc)
2401 {
2402         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && sc->order &&
2403                         (sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER ||
2404                          sc->priority < DEF_PRIORITY - 2))
2405                 return true;
2406
2407         return false;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * Reclaim/compaction is used for high-order allocation requests. It reclaims
2412  * order-0 pages before compacting the zone. should_continue_reclaim() returns
2413  * true if more pages should be reclaimed such that when the page allocator
2414  * calls try_to_compact_zone() that it will have enough free pages to succeed.
2415  * It will give up earlier than that if there is difficulty reclaiming pages.
2416  */
2417 static inline bool should_continue_reclaim(struct pglist_data *pgdat,
2418                                         unsigned long nr_reclaimed,
2419                                         unsigned long nr_scanned,
2420                                         struct scan_control *sc)
2421 {
2422         unsigned long pages_for_compaction;
2423         unsigned long inactive_lru_pages;
2424         int z;
2425
2426         /* If not in reclaim/compaction mode, stop */
2427         if (!in_reclaim_compaction(sc))
2428                 return false;
2429
2430         /* Consider stopping depending on scan and reclaim activity */
2431         if (sc->gfp_mask & __GFP_REPEAT) {
2432                 /*
2433                  * For __GFP_REPEAT allocations, stop reclaiming if the
2434                  * full LRU list has been scanned and we are still failing
2435                  * to reclaim pages. This full LRU scan is potentially
2436                  * expensive but a __GFP_REPEAT caller really wants to succeed
2437                  */
2438                 if (!nr_reclaimed && !nr_scanned)
2439                         return false;
2440         } else {
2441                 /*
2442                  * For non-__GFP_REPEAT allocations which can presumably
2443                  * fail without consequence, stop if we failed to reclaim
2444                  * any pages from the last SWAP_CLUSTER_MAX number of
2445                  * pages that were scanned. This will return to the
2446                  * caller faster at the risk reclaim/compaction and
2447                  * the resulting allocation attempt fails
2448                  */
2449                 if (!nr_reclaimed)
2450                         return false;
2451         }
2452
2453         /*
2454          * If we have not reclaimed enough pages for compaction and the
2455          * inactive lists are large enough, continue reclaiming
2456          */
2457         pages_for_compaction = compact_gap(sc->order);
2458         inactive_lru_pages = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2459         if (get_nr_swap_pages() > 0)
2460                 inactive_lru_pages += node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
2461         if (sc->nr_reclaimed < pages_for_compaction &&
2462                         inactive_lru_pages > pages_for_compaction)
2463                 return true;
2464
2465         /* If compaction would go ahead or the allocation would succeed, stop */
2466         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
2467                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2468                 if (!managed_zone(zone))
2469                         continue;
2470
2471                 switch (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx)) {
2472                 case COMPACT_SUCCESS:
2473                 case COMPACT_CONTINUE:
2474                         return false;
2475                 default:
2476                         /* check next zone */
2477                         ;
2478                 }
2479         }
2480         return true;
2481 }
2482
2483 static bool shrink_node(pg_data_t *pgdat, struct scan_control *sc)
2484 {
2485         struct reclaim_state *reclaim_state = current->reclaim_state;
2486         unsigned long nr_reclaimed, nr_scanned;
2487         bool reclaimable = false;
2488
2489         do {
2490                 struct mem_cgroup *root = sc->target_mem_cgroup;
2491                 struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2492                         .pgdat = pgdat,
2493                         .priority = sc->priority,
2494                 };
2495                 unsigned long node_lru_pages = 0;
2496                 struct mem_cgroup *memcg;
2497
2498                 nr_reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2499                 nr_scanned = sc->nr_scanned;
2500
2501                 memcg = mem_cgroup_iter(root, NULL, &reclaim);
2502                 do {
2503                         unsigned long lru_pages;
2504                         unsigned long reclaimed;
2505                         unsigned long scanned;
2506
2507                         if (mem_cgroup_low(root, memcg)) {
2508                                 if (!sc->may_thrash)
2509                                         continue;
2510                                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_LOW, 1);
2511                         }
2512
2513                         reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2514                         scanned = sc->nr_scanned;
2515
2516                         shrink_node_memcg(pgdat, memcg, sc, &lru_pages);
2517                         node_lru_pages += lru_pages;
2518
2519                         if (memcg)
2520                                 shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id,
2521                                             memcg, sc->nr_scanned - scanned,
2522                                             lru_pages);
2523
2524                         /* Record the group's reclaim efficiency */
2525                         vmpressure(sc->gfp_mask, memcg, false,
2526                                    sc->nr_scanned - scanned,
2527                                    sc->nr_reclaimed - reclaimed);
2528
2529                         /*
2530                          * Direct reclaim and kswapd have to scan all memory
2531                          * cgroups to fulfill the overall scan target for the
2532                          * node.
2533                          *
2534                          * Limit reclaim, on the other hand, only cares about
2535                          * nr_to_reclaim pages to be reclaimed and it will
2536                          * retry with decreasing priority if one round over the
2537                          * whole hierarchy is not sufficient.
2538                          */
2539                         if (!global_reclaim(sc) &&
2540                                         sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim) {
2541                                 mem_cgroup_iter_break(root, memcg);
2542                                 break;
2543                         }
2544                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(root, memcg, &reclaim)));
2545
2546                 /*
2547                  * Shrink the slab caches in the same proportion that
2548                  * the eligible LRU pages were scanned.
2549                  */
2550                 if (global_reclaim(sc))
2551                         shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id, NULL,
2552                                     sc->nr_scanned - nr_scanned,
2553                                     node_lru_pages);
2554
2555                 if (reclaim_state) {
2556                         sc->nr_reclaimed += reclaim_state->reclaimed_slab;
2557                         reclaim_state->reclaimed_slab = 0;
2558                 }
2559
2560                 /* Record the subtree's reclaim efficiency */
2561                 vmpressure(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup, true,
2562                            sc->nr_scanned - nr_scanned,
2563                            sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed);
2564
2565                 if (sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed)
2566                         reclaimable = true;
2567
2568         } while (should_continue_reclaim(pgdat, sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed,
2569                                          sc->nr_scanned - nr_scanned, sc));
2570
2571         /*
2572          * Kswapd gives up on balancing particular nodes after too
2573          * many failures to reclaim anything from them and goes to
2574          * sleep. On reclaim progress, reset the failure counter. A
2575          * successful direct reclaim run will revive a dormant kswapd.
2576          */
2577         if (reclaimable)
2578                 pgdat->kswapd_failures = 0;
2579
2580         return reclaimable;
2581 }
2582
2583 /*
2584  * Returns true if compaction should go ahead for a costly-order request, or
2585  * the allocation would already succeed without compaction. Return false if we
2586  * should reclaim first.
2587  */
2588 static inline bool compaction_ready(struct zone *zone, struct scan_control *sc)
2589 {
2590         unsigned long watermark;
2591         enum compact_result suitable;
2592
2593         suitable = compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx);
2594         if (suitable == COMPACT_SUCCESS)
2595                 /* Allocation should succeed already. Don't reclaim. */
2596                 return true;
2597         if (suitable == COMPACT_SKIPPED)
2598                 /* Compaction cannot yet proceed. Do reclaim. */
2599                 return false;
2600
2601         /*
2602          * Compaction is already possible, but it takes time to run and there
2603          * are potentially other callers using the pages just freed. So proceed
2604          * with reclaim to make a buffer of free pages available to give
2605          * compaction a reasonable chance of completing and allocating the page.
2606          * Note that we won't actually reclaim the whole buffer in one attempt
2607          * as the target watermark in should_continue_reclaim() is lower. But if
2608          * we are already above the high+gap watermark, don't reclaim at all.
2609          */
2610         watermark = high_wmark_pages(zone) + compact_gap(sc->order);
2611
2612         return zone_watermark_ok_safe(zone, 0, watermark, sc->reclaim_idx);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * This is the direct reclaim path, for page-allocating processes.  We only
2617  * try to reclaim pages from zones which will satisfy the caller's allocation
2618  * request.
2619  *
2620  * If a zone is deemed to be full of pinned pages then just give it a light
2621  * scan then give up on it.
2622  */
2623 static void shrink_zones(struct zonelist *zonelist, struct scan_control *sc)
2624 {
2625         struct zoneref *z;
2626         struct zone *zone;
2627         unsigned long nr_soft_reclaimed;
2628         unsigned long nr_soft_scanned;
2629         gfp_t orig_mask;
2630         pg_data_t *last_pgdat = NULL;
2631
2632         /*
2633          * If the number of buffer_heads in the machine exceeds the maximum
2634          * allowed level, force direct reclaim to scan the highmem zone as
2635          * highmem pages could be pinning lowmem pages storing buffer_heads
2636          */
2637         orig_mask = sc->gfp_mask;
2638         if (buffer_heads_over_limit) {
2639                 sc->gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
2640                 sc->reclaim_idx = gfp_zone(sc->gfp_mask);
2641         }
2642
2643         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2644                                         sc->reclaim_idx, sc->nodemask) {
2645                 /*
2646                  * Take care memory controller reclaiming has small influence
2647                  * to global LRU.
2648                  */
2649                 if (global_reclaim(sc)) {
2650                         if (!cpuset_zone_allowed(zone,
2651                                                  GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
2652                                 continue;
2653
2654                         /*
2655                          * If we already have plenty of memory free for
2656                          * compaction in this zone, don't free any more.
2657                          * Even though compaction is invoked for any
2658                          * non-zero order, only frequent costly order
2659                          * reclamation is disruptive enough to become a
2660                          * noticeable problem, like transparent huge
2661                          * page allocations.
2662                          */
2663                         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) &&
2664                             sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER &&
2665                             compaction_ready(zone, sc)) {
2666                                 sc->compaction_ready = true;
2667                                 continue;
2668                         }
2669
2670                         /*
2671                          * Shrink each node in the zonelist once. If the
2672                          * zonelist is ordered by zone (not the default) then a
2673                          * node may be shrunk multiple times but in that case
2674                          * the user prefers lower zones being preserved.
2675                          */
2676                         if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
2677                                 continue;
2678
2679                         /*
2680                          * This steals pages from memory cgroups over softlimit
2681                          * and returns the number of reclaimed pages and
2682                          * scanned pages. This works for global memory pressure
2683                          * and balancing, not for a memcg's limit.
2684                          */
2685                         nr_soft_scanned = 0;
2686                         nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(zone->zone_pgdat,
2687                                                 sc->order, sc->gfp_mask,
2688                                                 &nr_soft_scanned);
2689                         sc->nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
2690                         sc->nr_scanned += nr_soft_scanned;
2691                         /* need some check for avoid more shrink_zone() */
2692                 }
2693
2694                 /* See comment about same check for global reclaim above */
2695                 if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
2696                         continue;
2697                 last_pgdat = zone->zone_pgdat;
2698                 shrink_node(zone->zone_pgdat, sc);
2699         }
2700
2701         /*
2702          * Restore to original mask to avoid the impact on the caller if we
2703          * promoted it to __GFP_HIGHMEM.
2704          */
2705         sc->gfp_mask = orig_mask;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * This is the main entry point to direct page reclaim.
2710  *
2711  * If a full scan of the inactive list fails to free enough memory then we
2712  * are "out of memory" and something needs to be killed.
2713  *
2714  * If the caller is !__GFP_FS then the probability of a failure is reasonably
2715  * high - the zone may be full of dirty or under-writeback pages, which this
2716  * caller can't do much about.  We kick the writeback threads and take explicit
2717  * naps in the hope that some of these pages can be written.  But if the
2718  * allocating task holds filesystem locks which prevent writeout this might not
2719  * work, and the allocation attempt will fail.
2720  *
2721  * returns:     0, if no pages reclaimed
2722  *              else, the number of pages reclaimed
2723  */
2724 static unsigned long do_try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist,
2725                                           struct scan_control *sc)
2726 {
2727         int initial_priority = sc->priority;
2728 retry:
2729         delayacct_freepages_start();
2730
2731         if (global_reclaim(sc))
2732                 __count_zid_vm_events(ALLOCSTALL, sc->reclaim_idx, 1);
2733
2734         do {
2735                 vmpressure_prio(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup,
2736                                 sc->priority);
2737                 sc->nr_scanned = 0;
2738                 shrink_zones(zonelist, sc);
2739
2740                 if (sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim)
2741                         break;
2742
2743                 if (sc->compaction_ready)
2744                         break;
2745
2746                 /*
2747                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing
2748                  * writepage even in laptop mode.
2749                  */
2750                 if (sc->priority < DEF_PRIORITY - 2)
2751                         sc->may_writepage = 1;
2752         } while (--sc->priority >= 0);
2753
2754         delayacct_freepages_end();
2755
2756         if (sc->nr_reclaimed)
2757                 return sc->nr_reclaimed;
2758
2759         /* Aborted reclaim to try compaction? don't OOM, then */
2760         if (sc->compaction_ready)
2761                 return 1;
2762
2763         /* Untapped cgroup reserves?  Don't OOM, retry. */
2764         if (!sc->may_thrash) {
2765                 sc->priority = initial_priority;
2766                 sc->may_thrash = 1;
2767                 goto retry;
2768         }
2769
2770         return 0;
2771 }
2772
2773 static bool allow_direct_reclaim(pg_data_t *pgdat)
2774 {
2775         struct zone *zone;
2776         unsigned long pfmemalloc_reserve = 0;
2777         unsigned long free_pages = 0;
2778         int i;
2779         bool wmark_ok;
2780
2781         if (pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES)
2782                 return true;
2783
2784         for (i = 0; i <= ZONE_NORMAL; i++) {
2785                 zone = &pgdat->node_zones[i];
2786                 if (!managed_zone(zone))
2787                         continue;
2788
2789                 if (!zone_reclaimable_pages(zone))
2790                         continue;
2791
2792                 pfmemalloc_reserve += min_wmark_pages(zone);
2793                 free_pages += zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
2794         }
2795
2796         /* If there are no reserves (unexpected config) then do not throttle */
2797         if (!pfmemalloc_reserve)
2798                 return true;
2799
2800         wmark_ok = free_pages > pfmemalloc_reserve / 2;
2801
2802         /* kswapd must be awake if processes are being throttled */
2803         if (!wmark_ok && waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait)) {
2804                 pgdat->kswapd_classzone_idx = min(pgdat->kswapd_classzone_idx,
2805                                                 (enum zone_type)ZONE_NORMAL);
2806                 wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
2807         }
2808
2809         return wmark_ok;
2810 }
2811
2812 /*
2813  * Throttle direct reclaimers if backing storage is backed by the network
2814  * and the PFMEMALLOC reserve for the preferred node is getting dangerously
2815  * depleted. kswapd will continue to make progress and wake the processes
2816  * when the low watermark is reached.
2817  *
2818  * Returns true if a fatal signal was delivered during throttling. If this
2819  * happens, the page allocator should not consider triggering the OOM killer.
2820  */
2821 static bool throttle_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, struct zonelist *zonelist,
2822                                         nodemask_t *nodemask)
2823 {
2824         struct zoneref *z;
2825         struct zone *zone;
2826         pg_data_t *pgdat = NULL;
2827
2828         /*
2829          * Kernel threads should not be throttled as they may be indirectly
2830          * responsible for cleaning pages necessary for reclaim to make forward
2831          * progress. kjournald for example may enter direct reclaim while
2832          * committing a transaction where throttling it could forcing other
2833          * processes to block on log_wait_commit().
2834          */
2835         if (current->flags & PF_KTHREAD)
2836                 goto out;
2837
2838         /*
2839          * If a fatal signal is pending, this process should not throttle.
2840          * It should return quickly so it can exit and free its memory
2841          */
2842         if (fatal_signal_pending(current))
2843                 goto out;
2844
2845         /*
2846          * Check if the pfmemalloc reserves are ok by finding the first node
2847          * with a usable ZONE_NORMAL or lower zone. The expectation is that
2848          * GFP_KERNEL will be required for allocating network buffers when
2849          * swapping over the network so ZONE_HIGHMEM is unusable.
2850          *
2851          * Throttling is based on the first usable node and throttled processes
2852          * wait on a queue until kswapd makes progress and wakes them. There
2853          * is an affinity then between processes waking up and where reclaim
2854          * progress has been made assuming the process wakes on the same node.
2855          * More importantly, processes running on remote nodes will not compete
2856          * for remote pfmemalloc reserves and processes on different nodes
2857          * should make reasonable progress.
2858          */
2859         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
2860                                         gfp_zone(gfp_mask), nodemask) {
2861                 if (zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL)
2862                         continue;
2863
2864                 /* Throttle based on the first usable node */
2865                 pgdat = zone->zone_pgdat;
2866                 if (allow_direct_reclaim(pgdat))
2867                         goto out;
2868                 break;
2869         }
2870
2871         /* If no zone was usable by the allocation flags then do not throttle */
2872         if (!pgdat)
2873                 goto out;
2874
2875         /* Account for the throttling */
2876         count_vm_event(PGSCAN_DIRECT_THROTTLE);
2877
2878         /*
2879          * If the caller cannot enter the filesystem, it's possible that it
2880          * is due to the caller holding an FS lock or performing a journal
2881          * transaction in the case of a filesystem like ext[3|4]. In this case,
2882          * it is not safe to block on pfmemalloc_wait as kswapd could be
2883          * blocked waiting on the same lock. Instead, throttle for up to a
2884          * second before continuing.
2885          */
2886         if (!(gfp_mask & __GFP_FS)) {
2887                 wait_event_interruptible_timeout(pgdat->pfmemalloc_wait,
2888                         allow_direct_reclaim(pgdat), HZ);
2889
2890                 goto check_pending;
2891         }
2892
2893         /* Throttle until kswapd wakes the process */
2894         wait_event_killable(zone->zone_pgdat->pfmemalloc_wait,
2895                 allow_direct_reclaim(pgdat));
2896
2897 check_pending:
2898         if (fatal_signal_pending(current))
2899                 return true;
2900
2901 out:
2902         return false;
2903 }
2904
2905 unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
2906                                 gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask)
2907 {
2908         unsigned long nr_reclaimed;
2909         struct scan_control sc = {
2910                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2911                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
2912                 .reclaim_idx = gfp_zone(gfp_mask),
2913                 .order = order,
2914                 .nodemask = nodemask,
2915                 .priority = DEF_PRIORITY,
2916                 .may_writepage = !laptop_mode,
2917                 .may_unmap = 1,
2918                 .may_swap = 1,
2919         };
2920
2921         /*
2922          * Do not enter reclaim if fatal signal was delivered while throttled.
2923          * 1 is returned so that the page allocator does not OOM kill at this
2924          * point.
2925          */
2926         if (throttle_direct_reclaim(gfp_mask, zonelist, nodemask))
2927                 return 1;
2928
2929         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_begin(order,
2930                                 sc.may_writepage,
2931                                 gfp_mask,
2932                                 sc.reclaim_idx);
2933
2934         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
2935
2936         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_end(nr_reclaimed);
2937
2938         return nr_reclaimed;
2939 }
2940
2941 #ifdef CONFIG_MEMCG
2942
2943 unsigned long mem_cgroup_shrink_node(struct mem_cgroup *memcg,
2944                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
2945                                                 pg_data_t *pgdat,
2946                                                 unsigned long *nr_scanned)
2947 {
2948         struct scan_control sc = {
2949                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
2950                 .target_mem_cgroup = memcg,
2951                 .may_writepage = !laptop_mode,
2952                 .may_unmap = 1,
2953                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
2954                 .may_swap = !noswap,
2955         };
2956         unsigned long lru_pages;
2957
2958         sc.gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
2959                         (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK);
2960
2961         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_begin(sc.order,
2962                                                       sc.may_writepage,
2963                                                       sc.gfp_mask,
2964                                                       sc.reclaim_idx);
2965
2966         /*
2967          * NOTE: Although we can get the priority field, using it
2968          * here is not a good idea, since it limits the pages we can scan.
2969          * if we don't reclaim here, the shrink_node from balance_pgdat
2970          * will pick up pages from other mem cgroup's as well. We hack
2971          * the priority and make it zero.
2972          */
2973         shrink_node_memcg(pgdat, memcg, &sc, &lru_pages);
2974
2975         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_end(sc.nr_reclaimed);
2976
2977         *nr_scanned = sc.nr_scanned;
2978         return sc.nr_reclaimed;
2979 }
2980
2981 unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *memcg,
2982                                            unsigned long nr_pages,
2983                                            gfp_t gfp_mask,
2984                                            bool may_swap)
2985 {
2986         struct zonelist *zonelist;
2987         unsigned long nr_reclaimed;
2988         int nid;
2989         struct scan_control sc = {
2990                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
2991                 .gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
2992                                 (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK),
2993                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
2994                 .target_mem_cgroup = memcg,
2995                 .priority = DEF_PRIORITY,
2996                 .may_writepage = !laptop_mode,
2997                 .may_unmap = 1,
2998                 .may_swap = may_swap,
2999         };
3000
3001         /*
3002          * Unlike direct reclaim via alloc_pages(), memcg's reclaim doesn't
3003          * take care of from where we get pages. So the node where we start the
3004          * scan does not need to be the current node.
3005          */
3006         nid = mem_cgroup_select_victim_node(memcg);
3007
3008         zonelist = &NODE_DATA(nid)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
3009
3010         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_begin(0,
3011                                             sc.may_writepage,
3012                                             sc.gfp_mask,
3013                                             sc.reclaim_idx);
3014
3015         current->flags |= PF_MEMALLOC;
3016         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3017         current->flags &= ~PF_MEMALLOC;
3018
3019         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_end(nr_reclaimed);
3020
3021         return nr_reclaimed;
3022 }
3023 #endif
3024
3025 static void age_active_anon(struct pglist_data *pgdat,
3026                                 struct scan_control *sc)
3027 {
3028         struct mem_cgroup *memcg;
3029
3030         if (!total_swap_pages)
3031                 return;
3032
3033         memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
3034         do {
3035                 struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
3036
3037                 if (inactive_list_is_low(lruvec, false, sc, true))
3038                         shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
3039                                            sc, LRU_ACTIVE_ANON);
3040
3041                 memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL);
3042         } while (memcg);
3043 }
3044
3045 static bool zone_balanced(struct zone *zone, int order, int classzone_idx)
3046 {
3047         unsigned long mark = high_wmark_pages(zone);
3048
3049         if (!zone_watermark_ok_safe(zone, order, mark, classzone_idx))
3050                 return false;
3051
3052         /*
3053          * If any eligible zone is balanced then the node is not considered
3054          * to be congested or dirty
3055          */
3056         clear_bit(PGDAT_CONGESTED, &zone->zone_pgdat->flags);
3057         clear_bit(PGDAT_DIRTY, &zone->zone_pgdat->flags);
3058         clear_bit(PGDAT_WRITEBACK, &zone->zone_pgdat->flags);
3059
3060         return true;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * Prepare kswapd for sleeping. This verifies that there are no processes
3065  * waiting in throttle_direct_reclaim() and that watermarks have been met.
3066  *
3067  * Returns true if kswapd is ready to sleep
3068  */
3069 static bool prepare_kswapd_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3070 {
3071         int i;
3072
3073         /*
3074          * The throttled processes are normally woken up in balance_pgdat() as
3075          * soon as allow_direct_reclaim() is true. But there is a potential
3076          * race between when kswapd checks the watermarks and a process gets
3077          * throttled. There is also a potential race if processes get
3078          * throttled, kswapd wakes, a large process exits thereby balancing the
3079          * zones, which causes kswapd to exit balance_pgdat() before reaching
3080          * the wake up checks. If kswapd is going to sleep, no process should
3081          * be sleeping on pfmemalloc_wait, so wake them now if necessary. If
3082          * the wake up is premature, processes will wake kswapd and get
3083          * throttled again. The difference from wake ups in balance_pgdat() is
3084          * that here we are under prepare_to_wait().
3085          */
3086         if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait))
3087                 wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3088
3089         /* Hopeless node, leave it to direct reclaim */
3090         if (pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES)
3091                 return true;
3092
3093         for (i = 0; i <= classzone_idx; i++) {
3094                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3095
3096                 if (!managed_zone(zone))
3097                         continue;
3098
3099                 if (!zone_balanced(zone, order, classzone_idx))
3100                         return false;
3101         }
3102
3103         return true;
3104 }
3105
3106 /*
3107  * kswapd shrinks a node of pages that are at or below the highest usable
3108  * zone that is currently unbalanced.
3109  *
3110  * Returns true if kswapd scanned at least the requested number of pages to
3111  * reclaim or if the lack of progress was due to pages under writeback.
3112  * This is used to determine if the scanning priority needs to be raised.
3113  */
3114 static bool kswapd_shrink_node(pg_data_t *pgdat,
3115                                struct scan_control *sc)
3116 {
3117         struct zone *zone;
3118         int z;
3119
3120         /* Reclaim a number of pages proportional to the number of zones */
3121         sc->nr_to_reclaim = 0;
3122         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
3123                 zone = pgdat->node_zones + z;
3124                 if (!managed_zone(zone))
3125                         continue;
3126
3127                 sc->nr_to_reclaim += max(high_wmark_pages(zone), SWAP_CLUSTER_MAX);
3128         }
3129
3130         /*
3131          * Historically care was taken to put equal pressure on all zones but
3132          * now pressure is applied based on node LRU order.
3133          */
3134         shrink_node(pgdat, sc);
3135
3136         /*
3137          * Fragmentation may mean that the system cannot be rebalanced for
3138          * high-order allocations. If twice the allocation size has been
3139          * reclaimed then recheck watermarks only at order-0 to prevent
3140          * excessive reclaim. Assume that a process requested a high-order
3141          * can direct reclaim/compact.
3142          */
3143         if (sc->order && sc->nr_reclaimed >= compact_gap(sc->order))
3144                 sc->order = 0;
3145
3146         return sc->nr_scanned >= sc->nr_to_reclaim;
3147 }
3148
3149 /*
3150  * For kswapd, balance_pgdat() will reclaim pages across a node from zones
3151  * that are eligible for use by the caller until at least one zone is
3152  * balanced.
3153  *
3154  * Returns the order kswapd finished reclaiming at.
3155  *
3156  * kswapd scans the zones in the highmem->normal->dma direction.  It skips
3157  * zones which have free_pages > high_wmark_pages(zone), but once a zone is
3158  * found to have free_pages <= high_wmark_pages(zone), any page is that zone
3159  * or lower is eligible for reclaim until at least one usable zone is
3160  * balanced.
3161  */
3162 static int balance_pgdat(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
3163 {
3164         int i;
3165         unsigned long nr_soft_reclaimed;
3166         unsigned long nr_soft_scanned;
3167         struct zone *zone;
3168         struct scan_control sc = {
3169                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
3170                 .order = order,
3171                 .priority = DEF_PRIORITY,
3172                 .may_writepage = !laptop_mode,
3173                 .may_unmap = 1,
3174                 .may_swap = 1,
3175         };
3176         count_vm_event(PAGEOUTRUN);
3177
3178         do {
3179                 unsigned long nr_reclaimed = sc.nr_reclaimed;
3180                 bool raise_priority = true;
3181
3182                 sc.reclaim_idx = classzone_idx;
3183
3184                 /*
3185                  * If the number of buffer_heads exceeds the maximum allowed
3186                  * then consider reclaiming from all zones. This has a dual
3187                  * purpose -- on 64-bit systems it is expected that
3188                  * buffer_heads are stripped during active rotation. On 32-bit
3189                  * systems, highmem pages can pin lowmem memory and shrinking
3190                  * buffers can relieve lowmem pressure. Reclaim may still not
3191                  * go ahead if all eligible zones for the original allocation
3192                  * request are balanced to avoid excessive reclaim from kswapd.
3193                  */
3194                 if (buffer_heads_over_limit) {
3195                         for (i = MAX_NR_ZONES - 1; i >= 0; i--) {
3196                                 zone = pgdat->node_zones + i;
3197                                 if (!managed_zone(zone))
3198                                         continue;
3199
3200                                 sc.reclaim_idx = i;
3201                                 break;
3202                         }
3203                 }
3204
3205                 /*
3206                  * Only reclaim if there are no eligible zones. Check from
3207                  * high to low zone as allocations prefer higher zones.
3208                  * Scanning from low to high zone would allow congestion to be
3209                  * cleared during a very small window when a small low
3210                  * zone was balanced even under extreme pressure when the
3211                  * overall node may be congested. Note that sc.reclaim_idx
3212                  * is not used as buffer_heads_over_limit may have adjusted
3213                  * it.
3214                  */
3215                 for (i = classzone_idx; i >= 0; i--) {
3216                         zone = pgdat->node_zones + i;
3217                         if (!managed_zone(zone))
3218                                 continue;
3219
3220                         if (zone_balanced(zone, sc.order, classzone_idx))
3221                                 goto out;
3222                 }
3223
3224                 /*
3225                  * Do some background aging of the anon list, to give
3226                  * pages a chance to be referenced before reclaiming. All
3227                  * pages are rotated regardless of classzone as this is
3228                  * about consistent aging.
3229                  */
3230                 age_active_anon(pgdat, &sc);
3231
3232                 /*
3233                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing writepage
3234                  * even in laptop mode.
3235                  */
3236                 if (sc.priority < DEF_PRIORITY - 2)
3237                         sc.may_writepage = 1;
3238
3239                 /* Call soft limit reclaim before calling shrink_node. */
3240                 sc.nr_scanned = 0;
3241                 nr_soft_scanned = 0;
3242                 nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pgdat, sc.order,
3243                                                 sc.gfp_mask, &nr_soft_scanned);
3244                 sc.nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
3245
3246                 /*
3247                  * There should be no need to raise the scanning priority if
3248                  * enough pages are already being scanned that that high
3249                  * watermark would be met at 100% efficiency.
3250                  */
3251                 if (kswapd_shrink_node(pgdat, &sc))
3252                         raise_priority = false;
3253
3254                 /*
3255                  * If the low watermark is met there is no need for processes
3256                  * to be throttled on pfmemalloc_wait as they should not be
3257                  * able to safely make forward progress. Wake them
3258                  */
3259                 if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait) &&
3260                                 allow_direct_reclaim(pgdat))
3261                         wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3262
3263                 /* Check if kswapd should be suspending */
3264                 if (try_to_freeze() || kthread_should_stop())
3265                         break;
3266
3267                 /*
3268                  * Raise priority if scanning rate is too low or there was no
3269                  * progress in reclaiming pages
3270                  */
3271                 nr_reclaimed = sc.nr_reclaimed - nr_reclaimed;
3272                 if (raise_priority || !nr_reclaimed)
3273                         sc.priority--;
3274         } while (sc.priority >= 1);
3275
3276         if (!sc.nr_reclaimed)
3277                 pgdat->kswapd_failures++;
3278
3279 out:
3280         /*
3281          * Return the order kswapd stopped reclaiming at as
3282          * prepare_kswapd_sleep() takes it into account. If another caller
3283          * entered the allocator slow path while kswapd was awake, order will
3284          * remain at the higher level.
3285          */
3286         return sc.order;
3287 }
3288
3289 static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int alloc_order, int reclaim_order,
3290                                 unsigned int classzone_idx)
3291 {
3292         long remaining = 0;
3293         DEFINE_WAIT(wait);
3294
3295         if (freezing(current) || kthread_should_stop())
3296                 return;
3297
3298         prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3299
3300         /* Try to sleep for a short interval */
3301         if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, classzone_idx)) {
3302                 /*
3303                  * Compaction records what page blocks it recently failed to
3304                  * isolate pages from and skips them in the future scanning.
3305                  * When kswapd is going to sleep, it is reasonable to assume
3306                  * that pages and compaction may succeed so reset the cache.
3307                  */
3308                 reset_isolation_suitable(pgdat);
3309
3310                 /*
3311                  * We have freed the memory, now we should compact it to make
3312                  * allocation of the requested order possible.
3313                  */
3314                 wakeup_kcompactd(pgdat, alloc_order, classzone_idx);
3315
3316                 remaining = schedule_timeout(HZ/10);
3317
3318                 /*
3319                  * If woken prematurely then reset kswapd_classzone_idx and
3320                  * order. The values will either be from a wakeup request or
3321                  * the previous request that slept prematurely.
3322                  */
3323                 if (remaining) {
3324                         pgdat->kswapd_classzone_idx = max(pgdat->kswapd_classzone_idx, classzone_idx);
3325                         pgdat->kswapd_order = max(pgdat->kswapd_order, reclaim_order);
3326                 }
3327
3328                 finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3329                 prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3330         }
3331
3332         /*
3333          * After a short sleep, check if it was a premature sleep. If not, then
3334          * go fully to sleep until explicitly woken up.
3335          */
3336         if (!remaining &&
3337             prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, classzone_idx)) {
3338                 trace_mm_vmscan_kswapd_sleep(pgdat->node_id);
3339
3340                 /*
3341                  * vmstat counters are not perfectly accurate and the estimated
3342                  * value for counters such as NR_FREE_PAGES can deviate from the
3343                  * true value by nr_online_cpus * threshold. To avoid the zone
3344                  * watermarks being breached while under pressure, we reduce the
3345                  * per-cpu vmstat threshold while kswapd is awake and restore
3346                  * them before going back to sleep.
3347                  */
3348                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_normal_threshold);
3349
3350                 if (!kthread_should_stop())
3351                         schedule();
3352
3353                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_pressure_threshold);
3354         } else {
3355                 if (remaining)
3356                         count_vm_event(KSWAPD_LOW_WMARK_HIT_QUICKLY);
3357                 else
3358                         count_vm_event(KSWAPD_HIGH_WMARK_HIT_QUICKLY);
3359         }
3360         finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
3361 }
3362
3363 /*
3364  * The background pageout daemon, started as a kernel thread
3365  * from the init process.
3366  *
3367  * This basically trickles out pages so that we have _some_
3368  * free memory available even if there is no other activity
3369  * that frees anything up. This is needed for things like routing
3370  * etc, where we otherwise might have all activity going on in
3371  * asynchronous contexts that cannot page things out.
3372  *
3373  * If there are applications that are active memory-allocators
3374  * (most normal use), this basically shouldn't matter.
3375  */
3376 static int kswapd(void *p)
3377 {
3378         unsigned int alloc_order, reclaim_order, classzone_idx;
3379         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t*)p;
3380         struct task_struct *tsk = current;
3381
3382         struct reclaim_state reclaim_state = {
3383                 .reclaimed_slab = 0,
3384         };
3385         const struct cpumask *cpumask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3386
3387         lockdep_set_current_reclaim_state(GFP_KERNEL);
3388
3389         if (!cpumask_empty(cpumask))
3390                 set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask);
3391         current->reclaim_state = &reclaim_state;
3392
3393         /*
3394          * Tell the memory management that we're a "memory allocator",
3395          * and that if we need more memory we should get access to it
3396          * regardless (see "__alloc_pages()"). "kswapd" should
3397          * never get caught in the normal page freeing logic.
3398          *
3399          * (Kswapd normally doesn't need memory anyway, but sometimes
3400          * you need a small amount of memory in order to be able to
3401          * page out something else, and this flag essentially protects
3402          * us from recursively trying to free more memory as we're
3403          * trying to free the first piece of memory in the first place).
3404          */
3405         tsk->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD;
3406         set_freezable();
3407
3408         pgdat->kswapd_order = alloc_order = reclaim_order = 0;
3409         pgdat->kswapd_classzone_idx = classzone_idx = 0;
3410         for ( ; ; ) {
3411                 bool ret;
3412
3413 kswapd_try_sleep:
3414                 kswapd_try_to_sleep(pgdat, alloc_order, reclaim_order,
3415                                         classzone_idx);
3416
3417                 /* Read the new order and classzone_idx */
3418                 alloc_order = reclaim_order = pgdat->kswapd_order;
3419                 classzone_idx = pgdat->kswapd_classzone_idx;
3420                 pgdat->kswapd_order = 0;
3421                 pgdat->kswapd_classzone_idx = 0;
3422
3423                 ret = try_to_freeze();
3424                 if (kthread_should_stop())
3425                         break;
3426
3427                 /*
3428                  * We can speed up thawing tasks if we don't call balance_pgdat
3429                  * after returning from the refrigerator
3430                  */
3431                 if (ret)
3432                         continue;
3433
3434                 /*
3435                  * Reclaim begins at the requested order but if a high-order
3436                  * reclaim fails then kswapd falls back to reclaiming for
3437                  * order-0. If that happens, kswapd will consider sleeping
3438                  * for the order it finished reclaiming at (reclaim_order)
3439                  * but kcompactd is woken to compact for the original
3440                  * request (alloc_order).
3441                  */
3442                 trace_mm_vmscan_kswapd_wake(pgdat->node_id, classzone_idx,
3443                                                 alloc_order);
3444                 reclaim_order = balance_pgdat(pgdat, alloc_order, classzone_idx);
3445                 if (reclaim_order < alloc_order)
3446                         goto kswapd_try_sleep;
3447
3448                 alloc_order = reclaim_order = pgdat->kswapd_order;
3449                 classzone_idx = pgdat->kswapd_classzone_idx;
3450         }
3451
3452         tsk->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD);
3453         current->reclaim_state = NULL;
3454         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3455
3456         return 0;
3457 }
3458
3459 /*
3460  * A zone is low on free memory, so wake its kswapd task to service it.
3461  */
3462 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, int order, enum zone_type classzone_idx)
3463 {
3464         pg_data_t *pgdat;
3465         int z;
3466
3467         if (!managed_zone(zone))
3468                 return;
3469
3470         if (!cpuset_zone_allowed(zone, GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
3471                 return;
3472         pgdat = zone->zone_pgdat;
3473         pgdat->kswapd_classzone_idx = max(pgdat->kswapd_classzone_idx, classzone_idx);
3474         pgdat->kswapd_order = max(pgdat->kswapd_order, order);
3475         if (!waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait))
3476                 return;
3477
3478         /* Hopeless node, leave it to direct reclaim */
3479         if (pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES)
3480                 return;
3481
3482         /* Only wake kswapd if all zones are unbalanced */
3483         for (z = 0; z <= classzone_idx; z++) {
3484                 zone = pgdat->node_zones + z;
3485                 if (!managed_zone(zone))
3486                         continue;
3487
3488                 if (zone_balanced(zone, order, classzone_idx))
3489                         return;
3490         }
3491
3492         trace_mm_vmscan_wakeup_kswapd(pgdat->node_id, zone_idx(zone), order);
3493         wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
3494 }
3495
3496 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
3497 /*
3498  * Try to free `nr_to_reclaim' of memory, system-wide, and return the number of
3499  * freed pages.
3500  *
3501  * Rather than trying to age LRUs the aim is to preserve the overall
3502  * LRU order by reclaiming preferentially
3503  * inactive > active > active referenced > active mapped
3504  */
3505 unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_to_reclaim)
3506 {
3507         struct reclaim_state reclaim_state;
3508         struct scan_control sc = {
3509                 .nr_to_reclaim = nr_to_reclaim,
3510                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE,
3511                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3512                 .priority = DEF_PRIORITY,
3513                 .may_writepage = 1,
3514                 .may_unmap = 1,
3515                 .may_swap = 1,
3516                 .hibernation_mode = 1,
3517         };
3518         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), sc.gfp_mask);
3519         struct task_struct *p = current;
3520         unsigned long nr_reclaimed;
3521
3522         p->flags |= PF_MEMALLOC;
3523         lockdep_set_current_reclaim_state(sc.gfp_mask);
3524         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3525         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3526
3527         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3528
3529         p->reclaim_state = NULL;
3530         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3531         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
3532
3533         return nr_reclaimed;
3534 }
3535 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
3536
3537 /* It's optimal to keep kswapds on the same CPUs as their memory, but
3538    not required for correctness.  So if the last cpu in a node goes
3539    away, we get changed to run anywhere: as the first one comes back,
3540    restore their cpu bindings. */
3541 static int kswapd_cpu_online(unsigned int cpu)
3542 {
3543         int nid;
3544
3545         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3546                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3547                 const struct cpumask *mask;
3548
3549                 mask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
3550
3551                 if (cpumask_any_and(cpu_online_mask, mask) < nr_cpu_ids)
3552                         /* One of our CPUs online: restore mask */
3553                         set_cpus_allowed_ptr(pgdat->kswapd, mask);
3554         }
3555         return 0;
3556 }
3557
3558 /*
3559  * This kswapd start function will be called by init and node-hot-add.
3560  * On node-hot-add, kswapd will moved to proper cpus if cpus are hot-added.
3561  */
3562 int kswapd_run(int nid)
3563 {
3564         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3565         int ret = 0;
3566
3567         if (pgdat->kswapd)
3568                 return 0;
3569
3570         pgdat->kswapd = kthread_run(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid);
3571         if (IS_ERR(pgdat->kswapd)) {
3572                 /* failure at boot is fatal */
3573                 BUG_ON(system_state == SYSTEM_BOOTING);
3574                 pr_err("Failed to start kswapd on node %d\n", nid);
3575                 ret = PTR_ERR(pgdat->kswapd);
3576                 pgdat->kswapd = NULL;
3577         }
3578         return ret;
3579 }
3580
3581 /*
3582  * Called by memory hotplug when all memory in a node is offlined.  Caller must
3583  * hold mem_hotplug_begin/end().
3584  */
3585 void kswapd_stop(int nid)
3586 {
3587         struct task_struct *kswapd = NODE_DATA(nid)->kswapd;
3588
3589         if (kswapd) {
3590                 kthread_stop(kswapd);
3591                 NODE_DATA(nid)->kswapd = NULL;
3592         }
3593 }
3594
3595 static int __init kswapd_init(void)
3596 {
3597         int nid, ret;
3598
3599         swap_setup();
3600         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
3601                 kswapd_run(nid);
3602         ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
3603                                         "mm/vmscan:online", kswapd_cpu_online,
3604                                         NULL);
3605         WARN_ON(ret < 0);
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 module_init(kswapd_init)
3610
3611 #ifdef CONFIG_NUMA
3612 /*
3613  * Node reclaim mode
3614  *
3615  * If non-zero call node_reclaim when the number of free pages falls below
3616  * the watermarks.
3617  */
3618 int node_reclaim_mode __read_mostly;
3619
3620 #define RECLAIM_OFF 0
3621 #define RECLAIM_ZONE (1<<0)     /* Run shrink_inactive_list on the zone */
3622 #define RECLAIM_WRITE (1<<1)    /* Writeout pages during reclaim */
3623 #define RECLAIM_UNMAP (1<<2)    /* Unmap pages during reclaim */
3624
3625 /*
3626  * Priority for NODE_RECLAIM. This determines the fraction of pages
3627  * of a node considered for each zone_reclaim. 4 scans 1/16th of
3628  * a zone.
3629  */
3630 #define NODE_RECLAIM_PRIORITY 4
3631
3632 /*
3633  * Percentage of pages in a zone that must be unmapped for node_reclaim to
3634  * occur.
3635  */
3636 int sysctl_min_unmapped_ratio = 1;
3637
3638 /*
3639  * If the number of slab pages in a zone grows beyond this percentage then
3640  * slab reclaim needs to occur.
3641  */
3642 int sysctl_min_slab_ratio = 5;
3643
3644 static inline unsigned long node_unmapped_file_pages(struct pglist_data *pgdat)
3645 {
3646         unsigned long file_mapped = node_page_state(pgdat, NR_FILE_MAPPED);
3647         unsigned long file_lru = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE) +
3648                 node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE);
3649
3650         /*
3651          * It's possible for there to be more file mapped pages than
3652          * accounted for by the pages on the file LRU lists because
3653          * tmpfs pages accounted for as ANON can also be FILE_MAPPED
3654          */
3655         return (file_lru > file_mapped) ? (file_lru - file_mapped) : 0;
3656 }
3657
3658 /* Work out how many page cache pages we can reclaim in this reclaim_mode */
3659 static unsigned long node_pagecache_reclaimable(struct pglist_data *pgdat)
3660 {
3661         unsigned long nr_pagecache_reclaimable;
3662         unsigned long delta = 0;
3663
3664         /*
3665          * If RECLAIM_UNMAP is set, then all file pages are considered
3666          * potentially reclaimable. Otherwise, we have to worry about
3667          * pages like swapcache and node_unmapped_file_pages() provides
3668          * a better estimate
3669          */
3670         if (node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP)
3671                 nr_pagecache_reclaimable = node_page_state(pgdat, NR_FILE_PAGES);
3672         else
3673                 nr_pagecache_reclaimable = node_unmapped_file_pages(pgdat);
3674
3675         /* If we can't clean pages, remove dirty pages from consideration */
3676         if (!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE))
3677                 delta += node_page_state(pgdat, NR_FILE_DIRTY);
3678
3679         /* Watch for any possible underflows due to delta */
3680         if (unlikely(delta > nr_pagecache_reclaimable))
3681                 delta = nr_pagecache_reclaimable;
3682
3683         return nr_pagecache_reclaimable - delta;
3684 }
3685
3686 /*
3687  * Try to free up some pages from this node through reclaim.
3688  */
3689 static int __node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3690 {
3691         /* Minimum pages needed in order to stay on node */
3692         const unsigned long nr_pages = 1 << order;
3693         struct task_struct *p = current;
3694         struct reclaim_state reclaim_state;
3695         int classzone_idx = gfp_zone(gfp_mask);
3696         struct scan_control sc = {
3697                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3698                 .gfp_mask = (gfp_mask = memalloc_noio_flags(gfp_mask)),
3699                 .order = order,
3700                 .priority = NODE_RECLAIM_PRIORITY,
3701                 .may_writepage = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE),
3702                 .may_unmap = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP),
3703                 .may_swap = 1,
3704                 .reclaim_idx = classzone_idx,
3705         };
3706
3707         cond_resched();
3708         /*
3709          * We need to be able to allocate from the reserves for RECLAIM_UNMAP
3710          * and we also need to be able to write out pages for RECLAIM_WRITE
3711          * and RECLAIM_UNMAP.
3712          */
3713         p->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE;
3714         lockdep_set_current_reclaim_state(gfp_mask);
3715         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
3716         p->reclaim_state = &reclaim_state;
3717
3718         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) > pgdat->min_unmapped_pages) {
3719                 /*
3720                  * Free memory by calling shrink zone with increasing
3721                  * priorities until we have enough memory freed.
3722                  */
3723                 do {
3724                         shrink_node(pgdat, &sc);
3725                 } while (sc.nr_reclaimed < nr_pages && --sc.priority >= 0);
3726         }
3727
3728         p->reclaim_state = NULL;
3729         current->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE);
3730         lockdep_clear_current_reclaim_state();
3731         return sc.nr_reclaimed >= nr_pages;
3732 }
3733
3734 int node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
3735 {
3736         int ret;
3737
3738         /*
3739          * Node reclaim reclaims unmapped file backed pages and
3740          * slab pages if we are over the defined limits.
3741          *
3742          * A small portion of unmapped file backed pages is needed for
3743          * file I/O otherwise pages read by file I/O will be immediately
3744          * thrown out if the node is overallocated. So we do not reclaim
3745          * if less than a specified percentage of the node is used by
3746          * unmapped file backed pages.
3747          */
3748         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) <= pgdat->min_unmapped_pages &&
3749             sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_SLAB_RECLAIMABLE) <= pgdat->min_slab_pages)
3750                 return NODE_RECLAIM_FULL;
3751
3752         /*
3753          * Do not scan if the allocation should not be delayed.
3754          */
3755         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || (current->flags & PF_MEMALLOC))
3756                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3757
3758         /*
3759          * Only run node reclaim on the local node or on nodes that do not
3760          * have associated processors. This will favor the local processor
3761          * over remote processors and spread off node memory allocations
3762          * as wide as possible.
3763          */
3764         if (node_state(pgdat->node_id, N_CPU) && pgdat->node_id != numa_node_id())
3765                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3766
3767         if (test_and_set_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags))
3768                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
3769
3770         ret = __node_reclaim(pgdat, gfp_mask, order);
3771         clear_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags);
3772
3773         if (!ret)
3774                 count_vm_event(PGSCAN_ZONE_RECLAIM_FAILED);
3775
3776         return ret;
3777 }
3778 #endif
3779
3780 /*
3781  * page_evictable - test whether a page is evictable
3782  * @page: the page to test
3783  *
3784  * Test whether page is evictable--i.e., should be placed on active/inactive
3785  * lists vs unevictable list.
3786  *
3787  * Reasons page might not be evictable:
3788  * (1) page's mapping marked unevictable
3789  * (2) page is part of an mlocked VMA
3790  *
3791  */
3792 int page_evictable(struct page *page)
3793 {
3794         return !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
3795 }
3796
3797 #ifdef CONFIG_SHMEM
3798 /**
3799  * check_move_unevictable_pages - check pages for evictability and move to appropriate zone lru list
3800  * @pages:      array of pages to check
3801  * @nr_pages:   number of pages to check
3802  *
3803  * Checks pages for evictability and moves them to the appropriate lru list.
3804  *
3805  * This function is only used for SysV IPC SHM_UNLOCK.
3806  */
3807 void check_move_unevictable_pages(struct page **pages, int nr_pages)
3808 {
3809         struct lruvec *lruvec;
3810         struct pglist_data *pgdat = NULL;
3811         int pgscanned = 0;
3812         int pgrescued = 0;
3813         int i;
3814
3815         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
3816                 struct page *page = pages[i];
3817                 struct pglist_data *pagepgdat = page_pgdat(page);
3818
3819                 pgscanned++;
3820                 if (pagepgdat != pgdat) {
3821                         if (pgdat)
3822                                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
3823                         pgdat = pagepgdat;
3824                         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
3825                 }
3826                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
3827
3828                 if (!PageLRU(page) || !PageUnevictable(page))
3829                         continue;
3830
3831                 if (page_evictable(page)) {
3832                         enum lru_list lru = page_lru_base_type(page);
3833
3834                         VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
3835                         ClearPageUnevictable(page);
3836                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, LRU_UNEVICTABLE);
3837                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, lru);
3838                         pgrescued++;
3839                 }
3840         }
3841
3842         if (pgdat) {
3843                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
3844                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSCANNED, pgscanned);
3845                 spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
3846         }
3847 }
3848 #endif /* CONFIG_SHMEM */