Merge branch 'next' into for-linus
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / vmscan.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
4  *
5  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie.
6  *  kswapd added: 7.1.96  sct
7  *  Removed kswapd_ctl limits, and swap out as many pages as needed
8  *  to bring the system back to freepages.high: 2.4.97, Rik van Riel.
9  *  Zone aware kswapd started 02/00, Kanoj Sarcar (kanoj@sgi.com).
10  *  Multiqueue VM started 5.8.00, Rik van Riel.
11  */
12
13 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
14
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/gfp.h>
19 #include <linux/kernel_stat.h>
20 #include <linux/swap.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/vmpressure.h>
25 #include <linux/vmstat.h>
26 #include <linux/file.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/buffer_head.h>  /* for try_to_release_page(),
30                                         buffer_heads_over_limit */
31 #include <linux/mm_inline.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rmap.h>
34 #include <linux/topology.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/cpuset.h>
37 #include <linux/compaction.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/rwsem.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/kthread.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/memcontrol.h>
44 #include <linux/delayacct.h>
45 #include <linux/sysctl.h>
46 #include <linux/oom.h>
47 #include <linux/pagevec.h>
48 #include <linux/prefetch.h>
49 #include <linux/printk.h>
50 #include <linux/dax.h>
51 #include <linux/psi.h>
52
53 #include <asm/tlbflush.h>
54 #include <asm/div64.h>
55
56 #include <linux/swapops.h>
57 #include <linux/balloon_compaction.h>
58
59 #include "internal.h"
60
61 #define CREATE_TRACE_POINTS
62 #include <trace/events/vmscan.h>
63
64 struct scan_control {
65         /* How many pages shrink_list() should reclaim */
66         unsigned long nr_to_reclaim;
67
68         /*
69          * Nodemask of nodes allowed by the caller. If NULL, all nodes
70          * are scanned.
71          */
72         nodemask_t      *nodemask;
73
74         /*
75          * The memory cgroup that hit its limit and as a result is the
76          * primary target of this reclaim invocation.
77          */
78         struct mem_cgroup *target_mem_cgroup;
79
80         /*
81          * Scan pressure balancing between anon and file LRUs
82          */
83         unsigned long   anon_cost;
84         unsigned long   file_cost;
85
86         /* Can active pages be deactivated as part of reclaim? */
87 #define DEACTIVATE_ANON 1
88 #define DEACTIVATE_FILE 2
89         unsigned int may_deactivate:2;
90         unsigned int force_deactivate:1;
91         unsigned int skipped_deactivate:1;
92
93         /* Writepage batching in laptop mode; RECLAIM_WRITE */
94         unsigned int may_writepage:1;
95
96         /* Can mapped pages be reclaimed? */
97         unsigned int may_unmap:1;
98
99         /* Can pages be swapped as part of reclaim? */
100         unsigned int may_swap:1;
101
102         /*
103          * Cgroups are not reclaimed below their configured memory.low,
104          * unless we threaten to OOM. If any cgroups are skipped due to
105          * memory.low and nothing was reclaimed, go back for memory.low.
106          */
107         unsigned int memcg_low_reclaim:1;
108         unsigned int memcg_low_skipped:1;
109
110         unsigned int hibernation_mode:1;
111
112         /* One of the zones is ready for compaction */
113         unsigned int compaction_ready:1;
114
115         /* There is easily reclaimable cold cache in the current node */
116         unsigned int cache_trim_mode:1;
117
118         /* The file pages on the current node are dangerously low */
119         unsigned int file_is_tiny:1;
120
121         /* Allocation order */
122         s8 order;
123
124         /* Scan (total_size >> priority) pages at once */
125         s8 priority;
126
127         /* The highest zone to isolate pages for reclaim from */
128         s8 reclaim_idx;
129
130         /* This context's GFP mask */
131         gfp_t gfp_mask;
132
133         /* Incremented by the number of inactive pages that were scanned */
134         unsigned long nr_scanned;
135
136         /* Number of pages freed so far during a call to shrink_zones() */
137         unsigned long nr_reclaimed;
138
139         struct {
140                 unsigned int dirty;
141                 unsigned int unqueued_dirty;
142                 unsigned int congested;
143                 unsigned int writeback;
144                 unsigned int immediate;
145                 unsigned int file_taken;
146                 unsigned int taken;
147         } nr;
148
149         /* for recording the reclaimed slab by now */
150         struct reclaim_state reclaim_state;
151 };
152
153 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCHW
154 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field)                   \
155         do {                                                            \
156                 if ((_page)->lru.prev != _base) {                       \
157                         struct page *prev;                              \
158                                                                         \
159                         prev = lru_to_page(&(_page->lru));              \
160                         prefetchw(&prev->_field);                       \
161                 }                                                       \
162         } while (0)
163 #else
164 #define prefetchw_prev_lru_page(_page, _base, _field) do { } while (0)
165 #endif
166
167 /*
168  * From 0 .. 200.  Higher means more swappy.
169  */
170 int vm_swappiness = 60;
171
172 static void set_task_reclaim_state(struct task_struct *task,
173                                    struct reclaim_state *rs)
174 {
175         /* Check for an overwrite */
176         WARN_ON_ONCE(rs && task->reclaim_state);
177
178         /* Check for the nulling of an already-nulled member */
179         WARN_ON_ONCE(!rs && !task->reclaim_state);
180
181         task->reclaim_state = rs;
182 }
183
184 static LIST_HEAD(shrinker_list);
185 static DECLARE_RWSEM(shrinker_rwsem);
186
187 #ifdef CONFIG_MEMCG
188 static int shrinker_nr_max;
189
190 /* The shrinker_info is expanded in a batch of BITS_PER_LONG */
191 static inline int shrinker_map_size(int nr_items)
192 {
193         return (DIV_ROUND_UP(nr_items, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long));
194 }
195
196 static inline int shrinker_defer_size(int nr_items)
197 {
198         return (round_up(nr_items, BITS_PER_LONG) * sizeof(atomic_long_t));
199 }
200
201 static struct shrinker_info *shrinker_info_protected(struct mem_cgroup *memcg,
202                                                      int nid)
203 {
204         return rcu_dereference_protected(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_info,
205                                          lockdep_is_held(&shrinker_rwsem));
206 }
207
208 static int expand_one_shrinker_info(struct mem_cgroup *memcg,
209                                     int map_size, int defer_size,
210                                     int old_map_size, int old_defer_size)
211 {
212         struct shrinker_info *new, *old;
213         struct mem_cgroup_per_node *pn;
214         int nid;
215         int size = map_size + defer_size;
216
217         for_each_node(nid) {
218                 pn = memcg->nodeinfo[nid];
219                 old = shrinker_info_protected(memcg, nid);
220                 /* Not yet online memcg */
221                 if (!old)
222                         return 0;
223
224                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
225                 if (!new)
226                         return -ENOMEM;
227
228                 new->nr_deferred = (atomic_long_t *)(new + 1);
229                 new->map = (void *)new->nr_deferred + defer_size;
230
231                 /* map: set all old bits, clear all new bits */
232                 memset(new->map, (int)0xff, old_map_size);
233                 memset((void *)new->map + old_map_size, 0, map_size - old_map_size);
234                 /* nr_deferred: copy old values, clear all new values */
235                 memcpy(new->nr_deferred, old->nr_deferred, old_defer_size);
236                 memset((void *)new->nr_deferred + old_defer_size, 0,
237                        defer_size - old_defer_size);
238
239                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_info, new);
240                 kvfree_rcu(old, rcu);
241         }
242
243         return 0;
244 }
245
246 void free_shrinker_info(struct mem_cgroup *memcg)
247 {
248         struct mem_cgroup_per_node *pn;
249         struct shrinker_info *info;
250         int nid;
251
252         for_each_node(nid) {
253                 pn = memcg->nodeinfo[nid];
254                 info = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_info, true);
255                 kvfree(info);
256                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_info, NULL);
257         }
258 }
259
260 int alloc_shrinker_info(struct mem_cgroup *memcg)
261 {
262         struct shrinker_info *info;
263         int nid, size, ret = 0;
264         int map_size, defer_size = 0;
265
266         down_write(&shrinker_rwsem);
267         map_size = shrinker_map_size(shrinker_nr_max);
268         defer_size = shrinker_defer_size(shrinker_nr_max);
269         size = map_size + defer_size;
270         for_each_node(nid) {
271                 info = kvzalloc_node(sizeof(*info) + size, GFP_KERNEL, nid);
272                 if (!info) {
273                         free_shrinker_info(memcg);
274                         ret = -ENOMEM;
275                         break;
276                 }
277                 info->nr_deferred = (atomic_long_t *)(info + 1);
278                 info->map = (void *)info->nr_deferred + defer_size;
279                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_info, info);
280         }
281         up_write(&shrinker_rwsem);
282
283         return ret;
284 }
285
286 static inline bool need_expand(int nr_max)
287 {
288         return round_up(nr_max, BITS_PER_LONG) >
289                round_up(shrinker_nr_max, BITS_PER_LONG);
290 }
291
292 static int expand_shrinker_info(int new_id)
293 {
294         int ret = 0;
295         int new_nr_max = new_id + 1;
296         int map_size, defer_size = 0;
297         int old_map_size, old_defer_size = 0;
298         struct mem_cgroup *memcg;
299
300         if (!need_expand(new_nr_max))
301                 goto out;
302
303         if (!root_mem_cgroup)
304                 goto out;
305
306         lockdep_assert_held(&shrinker_rwsem);
307
308         map_size = shrinker_map_size(new_nr_max);
309         defer_size = shrinker_defer_size(new_nr_max);
310         old_map_size = shrinker_map_size(shrinker_nr_max);
311         old_defer_size = shrinker_defer_size(shrinker_nr_max);
312
313         memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
314         do {
315                 ret = expand_one_shrinker_info(memcg, map_size, defer_size,
316                                                old_map_size, old_defer_size);
317                 if (ret) {
318                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
319                         goto out;
320                 }
321         } while ((memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL)) != NULL);
322 out:
323         if (!ret)
324                 shrinker_nr_max = new_nr_max;
325
326         return ret;
327 }
328
329 void set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
330 {
331         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
332                 struct shrinker_info *info;
333
334                 rcu_read_lock();
335                 info = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_info);
336                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
337                 smp_mb__before_atomic();
338                 set_bit(shrinker_id, info->map);
339                 rcu_read_unlock();
340         }
341 }
342
343 static DEFINE_IDR(shrinker_idr);
344
345 static int prealloc_memcg_shrinker(struct shrinker *shrinker)
346 {
347         int id, ret = -ENOMEM;
348
349         if (mem_cgroup_disabled())
350                 return -ENOSYS;
351
352         down_write(&shrinker_rwsem);
353         /* This may call shrinker, so it must use down_read_trylock() */
354         id = idr_alloc(&shrinker_idr, shrinker, 0, 0, GFP_KERNEL);
355         if (id < 0)
356                 goto unlock;
357
358         if (id >= shrinker_nr_max) {
359                 if (expand_shrinker_info(id)) {
360                         idr_remove(&shrinker_idr, id);
361                         goto unlock;
362                 }
363         }
364         shrinker->id = id;
365         ret = 0;
366 unlock:
367         up_write(&shrinker_rwsem);
368         return ret;
369 }
370
371 static void unregister_memcg_shrinker(struct shrinker *shrinker)
372 {
373         int id = shrinker->id;
374
375         BUG_ON(id < 0);
376
377         lockdep_assert_held(&shrinker_rwsem);
378
379         idr_remove(&shrinker_idr, id);
380 }
381
382 static long xchg_nr_deferred_memcg(int nid, struct shrinker *shrinker,
383                                    struct mem_cgroup *memcg)
384 {
385         struct shrinker_info *info;
386
387         info = shrinker_info_protected(memcg, nid);
388         return atomic_long_xchg(&info->nr_deferred[shrinker->id], 0);
389 }
390
391 static long add_nr_deferred_memcg(long nr, int nid, struct shrinker *shrinker,
392                                   struct mem_cgroup *memcg)
393 {
394         struct shrinker_info *info;
395
396         info = shrinker_info_protected(memcg, nid);
397         return atomic_long_add_return(nr, &info->nr_deferred[shrinker->id]);
398 }
399
400 void reparent_shrinker_deferred(struct mem_cgroup *memcg)
401 {
402         int i, nid;
403         long nr;
404         struct mem_cgroup *parent;
405         struct shrinker_info *child_info, *parent_info;
406
407         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
408         if (!parent)
409                 parent = root_mem_cgroup;
410
411         /* Prevent from concurrent shrinker_info expand */
412         down_read(&shrinker_rwsem);
413         for_each_node(nid) {
414                 child_info = shrinker_info_protected(memcg, nid);
415                 parent_info = shrinker_info_protected(parent, nid);
416                 for (i = 0; i < shrinker_nr_max; i++) {
417                         nr = atomic_long_read(&child_info->nr_deferred[i]);
418                         atomic_long_add(nr, &parent_info->nr_deferred[i]);
419                 }
420         }
421         up_read(&shrinker_rwsem);
422 }
423
424 static bool cgroup_reclaim(struct scan_control *sc)
425 {
426         return sc->target_mem_cgroup;
427 }
428
429 /**
430  * writeback_throttling_sane - is the usual dirty throttling mechanism available?
431  * @sc: scan_control in question
432  *
433  * The normal page dirty throttling mechanism in balance_dirty_pages() is
434  * completely broken with the legacy memcg and direct stalling in
435  * shrink_page_list() is used for throttling instead, which lacks all the
436  * niceties such as fairness, adaptive pausing, bandwidth proportional
437  * allocation and configurability.
438  *
439  * This function tests whether the vmscan currently in progress can assume
440  * that the normal dirty throttling mechanism is operational.
441  */
442 static bool writeback_throttling_sane(struct scan_control *sc)
443 {
444         if (!cgroup_reclaim(sc))
445                 return true;
446 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
447         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
448                 return true;
449 #endif
450         return false;
451 }
452 #else
453 static int prealloc_memcg_shrinker(struct shrinker *shrinker)
454 {
455         return -ENOSYS;
456 }
457
458 static void unregister_memcg_shrinker(struct shrinker *shrinker)
459 {
460 }
461
462 static long xchg_nr_deferred_memcg(int nid, struct shrinker *shrinker,
463                                    struct mem_cgroup *memcg)
464 {
465         return 0;
466 }
467
468 static long add_nr_deferred_memcg(long nr, int nid, struct shrinker *shrinker,
469                                   struct mem_cgroup *memcg)
470 {
471         return 0;
472 }
473
474 static bool cgroup_reclaim(struct scan_control *sc)
475 {
476         return false;
477 }
478
479 static bool writeback_throttling_sane(struct scan_control *sc)
480 {
481         return true;
482 }
483 #endif
484
485 static long xchg_nr_deferred(struct shrinker *shrinker,
486                              struct shrink_control *sc)
487 {
488         int nid = sc->nid;
489
490         if (!(shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE))
491                 nid = 0;
492
493         if (sc->memcg &&
494             (shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE))
495                 return xchg_nr_deferred_memcg(nid, shrinker,
496                                               sc->memcg);
497
498         return atomic_long_xchg(&shrinker->nr_deferred[nid], 0);
499 }
500
501
502 static long add_nr_deferred(long nr, struct shrinker *shrinker,
503                             struct shrink_control *sc)
504 {
505         int nid = sc->nid;
506
507         if (!(shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE))
508                 nid = 0;
509
510         if (sc->memcg &&
511             (shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE))
512                 return add_nr_deferred_memcg(nr, nid, shrinker,
513                                              sc->memcg);
514
515         return atomic_long_add_return(nr, &shrinker->nr_deferred[nid]);
516 }
517
518 /*
519  * This misses isolated pages which are not accounted for to save counters.
520  * As the data only determines if reclaim or compaction continues, it is
521  * not expected that isolated pages will be a dominating factor.
522  */
523 unsigned long zone_reclaimable_pages(struct zone *zone)
524 {
525         unsigned long nr;
526
527         nr = zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_INACTIVE_FILE) +
528                 zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_ACTIVE_FILE);
529         if (get_nr_swap_pages() > 0)
530                 nr += zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_INACTIVE_ANON) +
531                         zone_page_state_snapshot(zone, NR_ZONE_ACTIVE_ANON);
532
533         return nr;
534 }
535
536 /**
537  * lruvec_lru_size -  Returns the number of pages on the given LRU list.
538  * @lruvec: lru vector
539  * @lru: lru to use
540  * @zone_idx: zones to consider (use MAX_NR_ZONES for the whole LRU list)
541  */
542 static unsigned long lruvec_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
543                                      int zone_idx)
544 {
545         unsigned long size = 0;
546         int zid;
547
548         for (zid = 0; zid <= zone_idx && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
549                 struct zone *zone = &lruvec_pgdat(lruvec)->node_zones[zid];
550
551                 if (!managed_zone(zone))
552                         continue;
553
554                 if (!mem_cgroup_disabled())
555                         size += mem_cgroup_get_zone_lru_size(lruvec, lru, zid);
556                 else
557                         size += zone_page_state(zone, NR_ZONE_LRU_BASE + lru);
558         }
559         return size;
560 }
561
562 /*
563  * Add a shrinker callback to be called from the vm.
564  */
565 int prealloc_shrinker(struct shrinker *shrinker)
566 {
567         unsigned int size;
568         int err;
569
570         if (shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE) {
571                 err = prealloc_memcg_shrinker(shrinker);
572                 if (err != -ENOSYS)
573                         return err;
574
575                 shrinker->flags &= ~SHRINKER_MEMCG_AWARE;
576         }
577
578         size = sizeof(*shrinker->nr_deferred);
579         if (shrinker->flags & SHRINKER_NUMA_AWARE)
580                 size *= nr_node_ids;
581
582         shrinker->nr_deferred = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
583         if (!shrinker->nr_deferred)
584                 return -ENOMEM;
585
586         return 0;
587 }
588
589 void free_prealloced_shrinker(struct shrinker *shrinker)
590 {
591         if (shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE) {
592                 down_write(&shrinker_rwsem);
593                 unregister_memcg_shrinker(shrinker);
594                 up_write(&shrinker_rwsem);
595                 return;
596         }
597
598         kfree(shrinker->nr_deferred);
599         shrinker->nr_deferred = NULL;
600 }
601
602 void register_shrinker_prepared(struct shrinker *shrinker)
603 {
604         down_write(&shrinker_rwsem);
605         list_add_tail(&shrinker->list, &shrinker_list);
606         shrinker->flags |= SHRINKER_REGISTERED;
607         up_write(&shrinker_rwsem);
608 }
609
610 int register_shrinker(struct shrinker *shrinker)
611 {
612         int err = prealloc_shrinker(shrinker);
613
614         if (err)
615                 return err;
616         register_shrinker_prepared(shrinker);
617         return 0;
618 }
619 EXPORT_SYMBOL(register_shrinker);
620
621 /*
622  * Remove one
623  */
624 void unregister_shrinker(struct shrinker *shrinker)
625 {
626         if (!(shrinker->flags & SHRINKER_REGISTERED))
627                 return;
628
629         down_write(&shrinker_rwsem);
630         list_del(&shrinker->list);
631         shrinker->flags &= ~SHRINKER_REGISTERED;
632         if (shrinker->flags & SHRINKER_MEMCG_AWARE)
633                 unregister_memcg_shrinker(shrinker);
634         up_write(&shrinker_rwsem);
635
636         kfree(shrinker->nr_deferred);
637         shrinker->nr_deferred = NULL;
638 }
639 EXPORT_SYMBOL(unregister_shrinker);
640
641 #define SHRINK_BATCH 128
642
643 static unsigned long do_shrink_slab(struct shrink_control *shrinkctl,
644                                     struct shrinker *shrinker, int priority)
645 {
646         unsigned long freed = 0;
647         unsigned long long delta;
648         long total_scan;
649         long freeable;
650         long nr;
651         long new_nr;
652         long batch_size = shrinker->batch ? shrinker->batch
653                                           : SHRINK_BATCH;
654         long scanned = 0, next_deferred;
655
656         freeable = shrinker->count_objects(shrinker, shrinkctl);
657         if (freeable == 0 || freeable == SHRINK_EMPTY)
658                 return freeable;
659
660         /*
661          * copy the current shrinker scan count into a local variable
662          * and zero it so that other concurrent shrinker invocations
663          * don't also do this scanning work.
664          */
665         nr = xchg_nr_deferred(shrinker, shrinkctl);
666
667         if (shrinker->seeks) {
668                 delta = freeable >> priority;
669                 delta *= 4;
670                 do_div(delta, shrinker->seeks);
671         } else {
672                 /*
673                  * These objects don't require any IO to create. Trim
674                  * them aggressively under memory pressure to keep
675                  * them from causing refetches in the IO caches.
676                  */
677                 delta = freeable / 2;
678         }
679
680         total_scan = nr >> priority;
681         total_scan += delta;
682         total_scan = min(total_scan, (2 * freeable));
683
684         trace_mm_shrink_slab_start(shrinker, shrinkctl, nr,
685                                    freeable, delta, total_scan, priority);
686
687         /*
688          * Normally, we should not scan less than batch_size objects in one
689          * pass to avoid too frequent shrinker calls, but if the slab has less
690          * than batch_size objects in total and we are really tight on memory,
691          * we will try to reclaim all available objects, otherwise we can end
692          * up failing allocations although there are plenty of reclaimable
693          * objects spread over several slabs with usage less than the
694          * batch_size.
695          *
696          * We detect the "tight on memory" situations by looking at the total
697          * number of objects we want to scan (total_scan). If it is greater
698          * than the total number of objects on slab (freeable), we must be
699          * scanning at high prio and therefore should try to reclaim as much as
700          * possible.
701          */
702         while (total_scan >= batch_size ||
703                total_scan >= freeable) {
704                 unsigned long ret;
705                 unsigned long nr_to_scan = min(batch_size, total_scan);
706
707                 shrinkctl->nr_to_scan = nr_to_scan;
708                 shrinkctl->nr_scanned = nr_to_scan;
709                 ret = shrinker->scan_objects(shrinker, shrinkctl);
710                 if (ret == SHRINK_STOP)
711                         break;
712                 freed += ret;
713
714                 count_vm_events(SLABS_SCANNED, shrinkctl->nr_scanned);
715                 total_scan -= shrinkctl->nr_scanned;
716                 scanned += shrinkctl->nr_scanned;
717
718                 cond_resched();
719         }
720
721         /*
722          * The deferred work is increased by any new work (delta) that wasn't
723          * done, decreased by old deferred work that was done now.
724          *
725          * And it is capped to two times of the freeable items.
726          */
727         next_deferred = max_t(long, (nr + delta - scanned), 0);
728         next_deferred = min(next_deferred, (2 * freeable));
729
730         /*
731          * move the unused scan count back into the shrinker in a
732          * manner that handles concurrent updates.
733          */
734         new_nr = add_nr_deferred(next_deferred, shrinker, shrinkctl);
735
736         trace_mm_shrink_slab_end(shrinker, shrinkctl->nid, freed, nr, new_nr, total_scan);
737         return freed;
738 }
739
740 #ifdef CONFIG_MEMCG
741 static unsigned long shrink_slab_memcg(gfp_t gfp_mask, int nid,
742                         struct mem_cgroup *memcg, int priority)
743 {
744         struct shrinker_info *info;
745         unsigned long ret, freed = 0;
746         int i;
747
748         if (!mem_cgroup_online(memcg))
749                 return 0;
750
751         if (!down_read_trylock(&shrinker_rwsem))
752                 return 0;
753
754         info = shrinker_info_protected(memcg, nid);
755         if (unlikely(!info))
756                 goto unlock;
757
758         for_each_set_bit(i, info->map, shrinker_nr_max) {
759                 struct shrink_control sc = {
760                         .gfp_mask = gfp_mask,
761                         .nid = nid,
762                         .memcg = memcg,
763                 };
764                 struct shrinker *shrinker;
765
766                 shrinker = idr_find(&shrinker_idr, i);
767                 if (unlikely(!shrinker || !(shrinker->flags & SHRINKER_REGISTERED))) {
768                         if (!shrinker)
769                                 clear_bit(i, info->map);
770                         continue;
771                 }
772
773                 /* Call non-slab shrinkers even though kmem is disabled */
774                 if (!memcg_kmem_enabled() &&
775                     !(shrinker->flags & SHRINKER_NONSLAB))
776                         continue;
777
778                 ret = do_shrink_slab(&sc, shrinker, priority);
779                 if (ret == SHRINK_EMPTY) {
780                         clear_bit(i, info->map);
781                         /*
782                          * After the shrinker reported that it had no objects to
783                          * free, but before we cleared the corresponding bit in
784                          * the memcg shrinker map, a new object might have been
785                          * added. To make sure, we have the bit set in this
786                          * case, we invoke the shrinker one more time and reset
787                          * the bit if it reports that it is not empty anymore.
788                          * The memory barrier here pairs with the barrier in
789                          * set_shrinker_bit():
790                          *
791                          * list_lru_add()     shrink_slab_memcg()
792                          *   list_add_tail()    clear_bit()
793                          *   <MB>               <MB>
794                          *   set_bit()          do_shrink_slab()
795                          */
796                         smp_mb__after_atomic();
797                         ret = do_shrink_slab(&sc, shrinker, priority);
798                         if (ret == SHRINK_EMPTY)
799                                 ret = 0;
800                         else
801                                 set_shrinker_bit(memcg, nid, i);
802                 }
803                 freed += ret;
804
805                 if (rwsem_is_contended(&shrinker_rwsem)) {
806                         freed = freed ? : 1;
807                         break;
808                 }
809         }
810 unlock:
811         up_read(&shrinker_rwsem);
812         return freed;
813 }
814 #else /* CONFIG_MEMCG */
815 static unsigned long shrink_slab_memcg(gfp_t gfp_mask, int nid,
816                         struct mem_cgroup *memcg, int priority)
817 {
818         return 0;
819 }
820 #endif /* CONFIG_MEMCG */
821
822 /**
823  * shrink_slab - shrink slab caches
824  * @gfp_mask: allocation context
825  * @nid: node whose slab caches to target
826  * @memcg: memory cgroup whose slab caches to target
827  * @priority: the reclaim priority
828  *
829  * Call the shrink functions to age shrinkable caches.
830  *
831  * @nid is passed along to shrinkers with SHRINKER_NUMA_AWARE set,
832  * unaware shrinkers will receive a node id of 0 instead.
833  *
834  * @memcg specifies the memory cgroup to target. Unaware shrinkers
835  * are called only if it is the root cgroup.
836  *
837  * @priority is sc->priority, we take the number of objects and >> by priority
838  * in order to get the scan target.
839  *
840  * Returns the number of reclaimed slab objects.
841  */
842 static unsigned long shrink_slab(gfp_t gfp_mask, int nid,
843                                  struct mem_cgroup *memcg,
844                                  int priority)
845 {
846         unsigned long ret, freed = 0;
847         struct shrinker *shrinker;
848
849         /*
850          * The root memcg might be allocated even though memcg is disabled
851          * via "cgroup_disable=memory" boot parameter.  This could make
852          * mem_cgroup_is_root() return false, then just run memcg slab
853          * shrink, but skip global shrink.  This may result in premature
854          * oom.
855          */
856         if (!mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg))
857                 return shrink_slab_memcg(gfp_mask, nid, memcg, priority);
858
859         if (!down_read_trylock(&shrinker_rwsem))
860                 goto out;
861
862         list_for_each_entry(shrinker, &shrinker_list, list) {
863                 struct shrink_control sc = {
864                         .gfp_mask = gfp_mask,
865                         .nid = nid,
866                         .memcg = memcg,
867                 };
868
869                 ret = do_shrink_slab(&sc, shrinker, priority);
870                 if (ret == SHRINK_EMPTY)
871                         ret = 0;
872                 freed += ret;
873                 /*
874                  * Bail out if someone want to register a new shrinker to
875                  * prevent the registration from being stalled for long periods
876                  * by parallel ongoing shrinking.
877                  */
878                 if (rwsem_is_contended(&shrinker_rwsem)) {
879                         freed = freed ? : 1;
880                         break;
881                 }
882         }
883
884         up_read(&shrinker_rwsem);
885 out:
886         cond_resched();
887         return freed;
888 }
889
890 void drop_slab_node(int nid)
891 {
892         unsigned long freed;
893
894         do {
895                 struct mem_cgroup *memcg = NULL;
896
897                 if (fatal_signal_pending(current))
898                         return;
899
900                 freed = 0;
901                 memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
902                 do {
903                         freed += shrink_slab(GFP_KERNEL, nid, memcg, 0);
904                 } while ((memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL)) != NULL);
905         } while (freed > 10);
906 }
907
908 void drop_slab(void)
909 {
910         int nid;
911
912         for_each_online_node(nid)
913                 drop_slab_node(nid);
914 }
915
916 static inline int is_page_cache_freeable(struct page *page)
917 {
918         /*
919          * A freeable page cache page is referenced only by the caller
920          * that isolated the page, the page cache and optional buffer
921          * heads at page->private.
922          */
923         int page_cache_pins = thp_nr_pages(page);
924         return page_count(page) - page_has_private(page) == 1 + page_cache_pins;
925 }
926
927 static int may_write_to_inode(struct inode *inode)
928 {
929         if (current->flags & PF_SWAPWRITE)
930                 return 1;
931         if (!inode_write_congested(inode))
932                 return 1;
933         if (inode_to_bdi(inode) == current->backing_dev_info)
934                 return 1;
935         return 0;
936 }
937
938 /*
939  * We detected a synchronous write error writing a page out.  Probably
940  * -ENOSPC.  We need to propagate that into the address_space for a subsequent
941  * fsync(), msync() or close().
942  *
943  * The tricky part is that after writepage we cannot touch the mapping: nothing
944  * prevents it from being freed up.  But we have a ref on the page and once
945  * that page is locked, the mapping is pinned.
946  *
947  * We're allowed to run sleeping lock_page() here because we know the caller has
948  * __GFP_FS.
949  */
950 static void handle_write_error(struct address_space *mapping,
951                                 struct page *page, int error)
952 {
953         lock_page(page);
954         if (page_mapping(page) == mapping)
955                 mapping_set_error(mapping, error);
956         unlock_page(page);
957 }
958
959 /* possible outcome of pageout() */
960 typedef enum {
961         /* failed to write page out, page is locked */
962         PAGE_KEEP,
963         /* move page to the active list, page is locked */
964         PAGE_ACTIVATE,
965         /* page has been sent to the disk successfully, page is unlocked */
966         PAGE_SUCCESS,
967         /* page is clean and locked */
968         PAGE_CLEAN,
969 } pageout_t;
970
971 /*
972  * pageout is called by shrink_page_list() for each dirty page.
973  * Calls ->writepage().
974  */
975 static pageout_t pageout(struct page *page, struct address_space *mapping)
976 {
977         /*
978          * If the page is dirty, only perform writeback if that write
979          * will be non-blocking.  To prevent this allocation from being
980          * stalled by pagecache activity.  But note that there may be
981          * stalls if we need to run get_block().  We could test
982          * PagePrivate for that.
983          *
984          * If this process is currently in __generic_file_write_iter() against
985          * this page's queue, we can perform writeback even if that
986          * will block.
987          *
988          * If the page is swapcache, write it back even if that would
989          * block, for some throttling. This happens by accident, because
990          * swap_backing_dev_info is bust: it doesn't reflect the
991          * congestion state of the swapdevs.  Easy to fix, if needed.
992          */
993         if (!is_page_cache_freeable(page))
994                 return PAGE_KEEP;
995         if (!mapping) {
996                 /*
997                  * Some data journaling orphaned pages can have
998                  * page->mapping == NULL while being dirty with clean buffers.
999                  */
1000                 if (page_has_private(page)) {
1001                         if (try_to_free_buffers(page)) {
1002                                 ClearPageDirty(page);
1003                                 pr_info("%s: orphaned page\n", __func__);
1004                                 return PAGE_CLEAN;
1005                         }
1006                 }
1007                 return PAGE_KEEP;
1008         }
1009         if (mapping->a_ops->writepage == NULL)
1010                 return PAGE_ACTIVATE;
1011         if (!may_write_to_inode(mapping->host))
1012                 return PAGE_KEEP;
1013
1014         if (clear_page_dirty_for_io(page)) {
1015                 int res;
1016                 struct writeback_control wbc = {
1017                         .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
1018                         .nr_to_write = SWAP_CLUSTER_MAX,
1019                         .range_start = 0,
1020                         .range_end = LLONG_MAX,
1021                         .for_reclaim = 1,
1022                 };
1023
1024                 SetPageReclaim(page);
1025                 res = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
1026                 if (res < 0)
1027                         handle_write_error(mapping, page, res);
1028                 if (res == AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE) {
1029                         ClearPageReclaim(page);
1030                         return PAGE_ACTIVATE;
1031                 }
1032
1033                 if (!PageWriteback(page)) {
1034                         /* synchronous write or broken a_ops? */
1035                         ClearPageReclaim(page);
1036                 }
1037                 trace_mm_vmscan_writepage(page);
1038                 inc_node_page_state(page, NR_VMSCAN_WRITE);
1039                 return PAGE_SUCCESS;
1040         }
1041
1042         return PAGE_CLEAN;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Same as remove_mapping, but if the page is removed from the mapping, it
1047  * gets returned with a refcount of 0.
1048  */
1049 static int __remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page,
1050                             bool reclaimed, struct mem_cgroup *target_memcg)
1051 {
1052         unsigned long flags;
1053         int refcount;
1054         void *shadow = NULL;
1055
1056         BUG_ON(!PageLocked(page));
1057         BUG_ON(mapping != page_mapping(page));
1058
1059         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
1060         /*
1061          * The non racy check for a busy page.
1062          *
1063          * Must be careful with the order of the tests. When someone has
1064          * a ref to the page, it may be possible that they dirty it then
1065          * drop the reference. So if PageDirty is tested before page_count
1066          * here, then the following race may occur:
1067          *
1068          * get_user_pages(&page);
1069          * [user mapping goes away]
1070          * write_to(page);
1071          *                              !PageDirty(page)    [good]
1072          * SetPageDirty(page);
1073          * put_page(page);
1074          *                              !page_count(page)   [good, discard it]
1075          *
1076          * [oops, our write_to data is lost]
1077          *
1078          * Reversing the order of the tests ensures such a situation cannot
1079          * escape unnoticed. The smp_rmb is needed to ensure the page->flags
1080          * load is not satisfied before that of page->_refcount.
1081          *
1082          * Note that if SetPageDirty is always performed via set_page_dirty,
1083          * and thus under the i_pages lock, then this ordering is not required.
1084          */
1085         refcount = 1 + compound_nr(page);
1086         if (!page_ref_freeze(page, refcount))
1087                 goto cannot_free;
1088         /* note: atomic_cmpxchg in page_ref_freeze provides the smp_rmb */
1089         if (unlikely(PageDirty(page))) {
1090                 page_ref_unfreeze(page, refcount);
1091                 goto cannot_free;
1092         }
1093
1094         if (PageSwapCache(page)) {
1095                 swp_entry_t swap = { .val = page_private(page) };
1096                 mem_cgroup_swapout(page, swap);
1097                 if (reclaimed && !mapping_exiting(mapping))
1098                         shadow = workingset_eviction(page, target_memcg);
1099                 __delete_from_swap_cache(page, swap, shadow);
1100                 xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
1101                 put_swap_page(page, swap);
1102         } else {
1103                 void (*freepage)(struct page *);
1104
1105                 freepage = mapping->a_ops->freepage;
1106                 /*
1107                  * Remember a shadow entry for reclaimed file cache in
1108                  * order to detect refaults, thus thrashing, later on.
1109                  *
1110                  * But don't store shadows in an address space that is
1111                  * already exiting.  This is not just an optimization,
1112                  * inode reclaim needs to empty out the radix tree or
1113                  * the nodes are lost.  Don't plant shadows behind its
1114                  * back.
1115                  *
1116                  * We also don't store shadows for DAX mappings because the
1117                  * only page cache pages found in these are zero pages
1118                  * covering holes, and because we don't want to mix DAX
1119                  * exceptional entries and shadow exceptional entries in the
1120                  * same address_space.
1121                  */
1122                 if (reclaimed && page_is_file_lru(page) &&
1123                     !mapping_exiting(mapping) && !dax_mapping(mapping))
1124                         shadow = workingset_eviction(page, target_memcg);
1125                 __delete_from_page_cache(page, shadow);
1126                 xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
1127
1128                 if (freepage != NULL)
1129                         freepage(page);
1130         }
1131
1132         return 1;
1133
1134 cannot_free:
1135         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
1136         return 0;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Attempt to detach a locked page from its ->mapping.  If it is dirty or if
1141  * someone else has a ref on the page, abort and return 0.  If it was
1142  * successfully detached, return 1.  Assumes the caller has a single ref on
1143  * this page.
1144  */
1145 int remove_mapping(struct address_space *mapping, struct page *page)
1146 {
1147         if (__remove_mapping(mapping, page, false, NULL)) {
1148                 /*
1149                  * Unfreezing the refcount with 1 rather than 2 effectively
1150                  * drops the pagecache ref for us without requiring another
1151                  * atomic operation.
1152                  */
1153                 page_ref_unfreeze(page, 1);
1154                 return 1;
1155         }
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 /**
1160  * putback_lru_page - put previously isolated page onto appropriate LRU list
1161  * @page: page to be put back to appropriate lru list
1162  *
1163  * Add previously isolated @page to appropriate LRU list.
1164  * Page may still be unevictable for other reasons.
1165  *
1166  * lru_lock must not be held, interrupts must be enabled.
1167  */
1168 void putback_lru_page(struct page *page)
1169 {
1170         lru_cache_add(page);
1171         put_page(page);         /* drop ref from isolate */
1172 }
1173
1174 enum page_references {
1175         PAGEREF_RECLAIM,
1176         PAGEREF_RECLAIM_CLEAN,
1177         PAGEREF_KEEP,
1178         PAGEREF_ACTIVATE,
1179 };
1180
1181 static enum page_references page_check_references(struct page *page,
1182                                                   struct scan_control *sc)
1183 {
1184         int referenced_ptes, referenced_page;
1185         unsigned long vm_flags;
1186
1187         referenced_ptes = page_referenced(page, 1, sc->target_mem_cgroup,
1188                                           &vm_flags);
1189         referenced_page = TestClearPageReferenced(page);
1190
1191         /*
1192          * Mlock lost the isolation race with us.  Let try_to_unmap()
1193          * move the page to the unevictable list.
1194          */
1195         if (vm_flags & VM_LOCKED)
1196                 return PAGEREF_RECLAIM;
1197
1198         if (referenced_ptes) {
1199                 /*
1200                  * All mapped pages start out with page table
1201                  * references from the instantiating fault, so we need
1202                  * to look twice if a mapped file page is used more
1203                  * than once.
1204                  *
1205                  * Mark it and spare it for another trip around the
1206                  * inactive list.  Another page table reference will
1207                  * lead to its activation.
1208                  *
1209                  * Note: the mark is set for activated pages as well
1210                  * so that recently deactivated but used pages are
1211                  * quickly recovered.
1212                  */
1213                 SetPageReferenced(page);
1214
1215                 if (referenced_page || referenced_ptes > 1)
1216                         return PAGEREF_ACTIVATE;
1217
1218                 /*
1219                  * Activate file-backed executable pages after first usage.
1220                  */
1221                 if ((vm_flags & VM_EXEC) && !PageSwapBacked(page))
1222                         return PAGEREF_ACTIVATE;
1223
1224                 return PAGEREF_KEEP;
1225         }
1226
1227         /* Reclaim if clean, defer dirty pages to writeback */
1228         if (referenced_page && !PageSwapBacked(page))
1229                 return PAGEREF_RECLAIM_CLEAN;
1230
1231         return PAGEREF_RECLAIM;
1232 }
1233
1234 /* Check if a page is dirty or under writeback */
1235 static void page_check_dirty_writeback(struct page *page,
1236                                        bool *dirty, bool *writeback)
1237 {
1238         struct address_space *mapping;
1239
1240         /*
1241          * Anonymous pages are not handled by flushers and must be written
1242          * from reclaim context. Do not stall reclaim based on them
1243          */
1244         if (!page_is_file_lru(page) ||
1245             (PageAnon(page) && !PageSwapBacked(page))) {
1246                 *dirty = false;
1247                 *writeback = false;
1248                 return;
1249         }
1250
1251         /* By default assume that the page flags are accurate */
1252         *dirty = PageDirty(page);
1253         *writeback = PageWriteback(page);
1254
1255         /* Verify dirty/writeback state if the filesystem supports it */
1256         if (!page_has_private(page))
1257                 return;
1258
1259         mapping = page_mapping(page);
1260         if (mapping && mapping->a_ops->is_dirty_writeback)
1261                 mapping->a_ops->is_dirty_writeback(page, dirty, writeback);
1262 }
1263
1264 /*
1265  * shrink_page_list() returns the number of reclaimed pages
1266  */
1267 static unsigned int shrink_page_list(struct list_head *page_list,
1268                                      struct pglist_data *pgdat,
1269                                      struct scan_control *sc,
1270                                      struct reclaim_stat *stat,
1271                                      bool ignore_references)
1272 {
1273         LIST_HEAD(ret_pages);
1274         LIST_HEAD(free_pages);
1275         unsigned int nr_reclaimed = 0;
1276         unsigned int pgactivate = 0;
1277
1278         memset(stat, 0, sizeof(*stat));
1279         cond_resched();
1280
1281         while (!list_empty(page_list)) {
1282                 struct address_space *mapping;
1283                 struct page *page;
1284                 enum page_references references = PAGEREF_RECLAIM;
1285                 bool dirty, writeback, may_enter_fs;
1286                 unsigned int nr_pages;
1287
1288                 cond_resched();
1289
1290                 page = lru_to_page(page_list);
1291                 list_del(&page->lru);
1292
1293                 if (!trylock_page(page))
1294                         goto keep;
1295
1296                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
1297
1298                 nr_pages = compound_nr(page);
1299
1300                 /* Account the number of base pages even though THP */
1301                 sc->nr_scanned += nr_pages;
1302
1303                 if (unlikely(!page_evictable(page)))
1304                         goto activate_locked;
1305
1306                 if (!sc->may_unmap && page_mapped(page))
1307                         goto keep_locked;
1308
1309                 may_enter_fs = (sc->gfp_mask & __GFP_FS) ||
1310                         (PageSwapCache(page) && (sc->gfp_mask & __GFP_IO));
1311
1312                 /*
1313                  * The number of dirty pages determines if a node is marked
1314                  * reclaim_congested which affects wait_iff_congested. kswapd
1315                  * will stall and start writing pages if the tail of the LRU
1316                  * is all dirty unqueued pages.
1317                  */
1318                 page_check_dirty_writeback(page, &dirty, &writeback);
1319                 if (dirty || writeback)
1320                         stat->nr_dirty++;
1321
1322                 if (dirty && !writeback)
1323                         stat->nr_unqueued_dirty++;
1324
1325                 /*
1326                  * Treat this page as congested if the underlying BDI is or if
1327                  * pages are cycling through the LRU so quickly that the
1328                  * pages marked for immediate reclaim are making it to the
1329                  * end of the LRU a second time.
1330                  */
1331                 mapping = page_mapping(page);
1332                 if (((dirty || writeback) && mapping &&
1333                      inode_write_congested(mapping->host)) ||
1334                     (writeback && PageReclaim(page)))
1335                         stat->nr_congested++;
1336
1337                 /*
1338                  * If a page at the tail of the LRU is under writeback, there
1339                  * are three cases to consider.
1340                  *
1341                  * 1) If reclaim is encountering an excessive number of pages
1342                  *    under writeback and this page is both under writeback and
1343                  *    PageReclaim then it indicates that pages are being queued
1344                  *    for IO but are being recycled through the LRU before the
1345                  *    IO can complete. Waiting on the page itself risks an
1346                  *    indefinite stall if it is impossible to writeback the
1347                  *    page due to IO error or disconnected storage so instead
1348                  *    note that the LRU is being scanned too quickly and the
1349                  *    caller can stall after page list has been processed.
1350                  *
1351                  * 2) Global or new memcg reclaim encounters a page that is
1352                  *    not marked for immediate reclaim, or the caller does not
1353                  *    have __GFP_FS (or __GFP_IO if it's simply going to swap,
1354                  *    not to fs). In this case mark the page for immediate
1355                  *    reclaim and continue scanning.
1356                  *
1357                  *    Require may_enter_fs because we would wait on fs, which
1358                  *    may not have submitted IO yet. And the loop driver might
1359                  *    enter reclaim, and deadlock if it waits on a page for
1360                  *    which it is needed to do the write (loop masks off
1361                  *    __GFP_IO|__GFP_FS for this reason); but more thought
1362                  *    would probably show more reasons.
1363                  *
1364                  * 3) Legacy memcg encounters a page that is already marked
1365                  *    PageReclaim. memcg does not have any dirty pages
1366                  *    throttling so we could easily OOM just because too many
1367                  *    pages are in writeback and there is nothing else to
1368                  *    reclaim. Wait for the writeback to complete.
1369                  *
1370                  * In cases 1) and 2) we activate the pages to get them out of
1371                  * the way while we continue scanning for clean pages on the
1372                  * inactive list and refilling from the active list. The
1373                  * observation here is that waiting for disk writes is more
1374                  * expensive than potentially causing reloads down the line.
1375                  * Since they're marked for immediate reclaim, they won't put
1376                  * memory pressure on the cache working set any longer than it
1377                  * takes to write them to disk.
1378                  */
1379                 if (PageWriteback(page)) {
1380                         /* Case 1 above */
1381                         if (current_is_kswapd() &&
1382                             PageReclaim(page) &&
1383                             test_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags)) {
1384                                 stat->nr_immediate++;
1385                                 goto activate_locked;
1386
1387                         /* Case 2 above */
1388                         } else if (writeback_throttling_sane(sc) ||
1389                             !PageReclaim(page) || !may_enter_fs) {
1390                                 /*
1391                                  * This is slightly racy - end_page_writeback()
1392                                  * might have just cleared PageReclaim, then
1393                                  * setting PageReclaim here end up interpreted
1394                                  * as PageReadahead - but that does not matter
1395                                  * enough to care.  What we do want is for this
1396                                  * page to have PageReclaim set next time memcg
1397                                  * reclaim reaches the tests above, so it will
1398                                  * then wait_on_page_writeback() to avoid OOM;
1399                                  * and it's also appropriate in global reclaim.
1400                                  */
1401                                 SetPageReclaim(page);
1402                                 stat->nr_writeback++;
1403                                 goto activate_locked;
1404
1405                         /* Case 3 above */
1406                         } else {
1407                                 unlock_page(page);
1408                                 wait_on_page_writeback(page);
1409                                 /* then go back and try same page again */
1410                                 list_add_tail(&page->lru, page_list);
1411                                 continue;
1412                         }
1413                 }
1414
1415                 if (!ignore_references)
1416                         references = page_check_references(page, sc);
1417
1418                 switch (references) {
1419                 case PAGEREF_ACTIVATE:
1420                         goto activate_locked;
1421                 case PAGEREF_KEEP:
1422                         stat->nr_ref_keep += nr_pages;
1423                         goto keep_locked;
1424                 case PAGEREF_RECLAIM:
1425                 case PAGEREF_RECLAIM_CLEAN:
1426                         ; /* try to reclaim the page below */
1427                 }
1428
1429                 /*
1430                  * Anonymous process memory has backing store?
1431                  * Try to allocate it some swap space here.
1432                  * Lazyfree page could be freed directly
1433                  */
1434                 if (PageAnon(page) && PageSwapBacked(page)) {
1435                         if (!PageSwapCache(page)) {
1436                                 if (!(sc->gfp_mask & __GFP_IO))
1437                                         goto keep_locked;
1438                                 if (page_maybe_dma_pinned(page))
1439                                         goto keep_locked;
1440                                 if (PageTransHuge(page)) {
1441                                         /* cannot split THP, skip it */
1442                                         if (!can_split_huge_page(page, NULL))
1443                                                 goto activate_locked;
1444                                         /*
1445                                          * Split pages without a PMD map right
1446                                          * away. Chances are some or all of the
1447                                          * tail pages can be freed without IO.
1448                                          */
1449                                         if (!compound_mapcount(page) &&
1450                                             split_huge_page_to_list(page,
1451                                                                     page_list))
1452                                                 goto activate_locked;
1453                                 }
1454                                 if (!add_to_swap(page)) {
1455                                         if (!PageTransHuge(page))
1456                                                 goto activate_locked_split;
1457                                         /* Fallback to swap normal pages */
1458                                         if (split_huge_page_to_list(page,
1459                                                                     page_list))
1460                                                 goto activate_locked;
1461 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1462                                         count_vm_event(THP_SWPOUT_FALLBACK);
1463 #endif
1464                                         if (!add_to_swap(page))
1465                                                 goto activate_locked_split;
1466                                 }
1467
1468                                 may_enter_fs = true;
1469
1470                                 /* Adding to swap updated mapping */
1471                                 mapping = page_mapping(page);
1472                         }
1473                 } else if (unlikely(PageTransHuge(page))) {
1474                         /* Split file THP */
1475                         if (split_huge_page_to_list(page, page_list))
1476                                 goto keep_locked;
1477                 }
1478
1479                 /*
1480                  * THP may get split above, need minus tail pages and update
1481                  * nr_pages to avoid accounting tail pages twice.
1482                  *
1483                  * The tail pages that are added into swap cache successfully
1484                  * reach here.
1485                  */
1486                 if ((nr_pages > 1) && !PageTransHuge(page)) {
1487                         sc->nr_scanned -= (nr_pages - 1);
1488                         nr_pages = 1;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * The page is mapped into the page tables of one or more
1493                  * processes. Try to unmap it here.
1494                  */
1495                 if (page_mapped(page)) {
1496                         enum ttu_flags flags = TTU_BATCH_FLUSH;
1497                         bool was_swapbacked = PageSwapBacked(page);
1498
1499                         if (unlikely(PageTransHuge(page)))
1500                                 flags |= TTU_SPLIT_HUGE_PMD;
1501
1502                         if (!try_to_unmap(page, flags)) {
1503                                 stat->nr_unmap_fail += nr_pages;
1504                                 if (!was_swapbacked && PageSwapBacked(page))
1505                                         stat->nr_lazyfree_fail += nr_pages;
1506                                 goto activate_locked;
1507                         }
1508                 }
1509
1510                 if (PageDirty(page)) {
1511                         /*
1512                          * Only kswapd can writeback filesystem pages
1513                          * to avoid risk of stack overflow. But avoid
1514                          * injecting inefficient single-page IO into
1515                          * flusher writeback as much as possible: only
1516                          * write pages when we've encountered many
1517                          * dirty pages, and when we've already scanned
1518                          * the rest of the LRU for clean pages and see
1519                          * the same dirty pages again (PageReclaim).
1520                          */
1521                         if (page_is_file_lru(page) &&
1522                             (!current_is_kswapd() || !PageReclaim(page) ||
1523                              !test_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags))) {
1524                                 /*
1525                                  * Immediately reclaim when written back.
1526                                  * Similar in principal to deactivate_page()
1527                                  * except we already have the page isolated
1528                                  * and know it's dirty
1529                                  */
1530                                 inc_node_page_state(page, NR_VMSCAN_IMMEDIATE);
1531                                 SetPageReclaim(page);
1532
1533                                 goto activate_locked;
1534                         }
1535
1536                         if (references == PAGEREF_RECLAIM_CLEAN)
1537                                 goto keep_locked;
1538                         if (!may_enter_fs)
1539                                 goto keep_locked;
1540                         if (!sc->may_writepage)
1541                                 goto keep_locked;
1542
1543                         /*
1544                          * Page is dirty. Flush the TLB if a writable entry
1545                          * potentially exists to avoid CPU writes after IO
1546                          * starts and then write it out here.
1547                          */
1548                         try_to_unmap_flush_dirty();
1549                         switch (pageout(page, mapping)) {
1550                         case PAGE_KEEP:
1551                                 goto keep_locked;
1552                         case PAGE_ACTIVATE:
1553                                 goto activate_locked;
1554                         case PAGE_SUCCESS:
1555                                 stat->nr_pageout += thp_nr_pages(page);
1556
1557                                 if (PageWriteback(page))
1558                                         goto keep;
1559                                 if (PageDirty(page))
1560                                         goto keep;
1561
1562                                 /*
1563                                  * A synchronous write - probably a ramdisk.  Go
1564                                  * ahead and try to reclaim the page.
1565                                  */
1566                                 if (!trylock_page(page))
1567                                         goto keep;
1568                                 if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
1569                                         goto keep_locked;
1570                                 mapping = page_mapping(page);
1571                                 fallthrough;
1572                         case PAGE_CLEAN:
1573                                 ; /* try to free the page below */
1574                         }
1575                 }
1576
1577                 /*
1578                  * If the page has buffers, try to free the buffer mappings
1579                  * associated with this page. If we succeed we try to free
1580                  * the page as well.
1581                  *
1582                  * We do this even if the page is PageDirty().
1583                  * try_to_release_page() does not perform I/O, but it is
1584                  * possible for a page to have PageDirty set, but it is actually
1585                  * clean (all its buffers are clean).  This happens if the
1586                  * buffers were written out directly, with submit_bh(). ext3
1587                  * will do this, as well as the blockdev mapping.
1588                  * try_to_release_page() will discover that cleanness and will
1589                  * drop the buffers and mark the page clean - it can be freed.
1590                  *
1591                  * Rarely, pages can have buffers and no ->mapping.  These are
1592                  * the pages which were not successfully invalidated in
1593                  * truncate_cleanup_page().  We try to drop those buffers here
1594                  * and if that worked, and the page is no longer mapped into
1595                  * process address space (page_count == 1) it can be freed.
1596                  * Otherwise, leave the page on the LRU so it is swappable.
1597                  */
1598                 if (page_has_private(page)) {
1599                         if (!try_to_release_page(page, sc->gfp_mask))
1600                                 goto activate_locked;
1601                         if (!mapping && page_count(page) == 1) {
1602                                 unlock_page(page);
1603                                 if (put_page_testzero(page))
1604                                         goto free_it;
1605                                 else {
1606                                         /*
1607                                          * rare race with speculative reference.
1608                                          * the speculative reference will free
1609                                          * this page shortly, so we may
1610                                          * increment nr_reclaimed here (and
1611                                          * leave it off the LRU).
1612                                          */
1613                                         nr_reclaimed++;
1614                                         continue;
1615                                 }
1616                         }
1617                 }
1618
1619                 if (PageAnon(page) && !PageSwapBacked(page)) {
1620                         /* follow __remove_mapping for reference */
1621                         if (!page_ref_freeze(page, 1))
1622                                 goto keep_locked;
1623                         if (PageDirty(page)) {
1624                                 page_ref_unfreeze(page, 1);
1625                                 goto keep_locked;
1626                         }
1627
1628                         count_vm_event(PGLAZYFREED);
1629                         count_memcg_page_event(page, PGLAZYFREED);
1630                 } else if (!mapping || !__remove_mapping(mapping, page, true,
1631                                                          sc->target_mem_cgroup))
1632                         goto keep_locked;
1633
1634                 unlock_page(page);
1635 free_it:
1636                 /*
1637                  * THP may get swapped out in a whole, need account
1638                  * all base pages.
1639                  */
1640                 nr_reclaimed += nr_pages;
1641
1642                 /*
1643                  * Is there need to periodically free_page_list? It would
1644                  * appear not as the counts should be low
1645                  */
1646                 if (unlikely(PageTransHuge(page)))
1647                         destroy_compound_page(page);
1648                 else
1649                         list_add(&page->lru, &free_pages);
1650                 continue;
1651
1652 activate_locked_split:
1653                 /*
1654                  * The tail pages that are failed to add into swap cache
1655                  * reach here.  Fixup nr_scanned and nr_pages.
1656                  */
1657                 if (nr_pages > 1) {
1658                         sc->nr_scanned -= (nr_pages - 1);
1659                         nr_pages = 1;
1660                 }
1661 activate_locked:
1662                 /* Not a candidate for swapping, so reclaim swap space. */
1663                 if (PageSwapCache(page) && (mem_cgroup_swap_full(page) ||
1664                                                 PageMlocked(page)))
1665                         try_to_free_swap(page);
1666                 VM_BUG_ON_PAGE(PageActive(page), page);
1667                 if (!PageMlocked(page)) {
1668                         int type = page_is_file_lru(page);
1669                         SetPageActive(page);
1670                         stat->nr_activate[type] += nr_pages;
1671                         count_memcg_page_event(page, PGACTIVATE);
1672                 }
1673 keep_locked:
1674                 unlock_page(page);
1675 keep:
1676                 list_add(&page->lru, &ret_pages);
1677                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) || PageUnevictable(page), page);
1678         }
1679
1680         pgactivate = stat->nr_activate[0] + stat->nr_activate[1];
1681
1682         mem_cgroup_uncharge_list(&free_pages);
1683         try_to_unmap_flush();
1684         free_unref_page_list(&free_pages);
1685
1686         list_splice(&ret_pages, page_list);
1687         count_vm_events(PGACTIVATE, pgactivate);
1688
1689         return nr_reclaimed;
1690 }
1691
1692 unsigned int reclaim_clean_pages_from_list(struct zone *zone,
1693                                             struct list_head *page_list)
1694 {
1695         struct scan_control sc = {
1696                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
1697                 .priority = DEF_PRIORITY,
1698                 .may_unmap = 1,
1699         };
1700         struct reclaim_stat stat;
1701         unsigned int nr_reclaimed;
1702         struct page *page, *next;
1703         LIST_HEAD(clean_pages);
1704
1705         list_for_each_entry_safe(page, next, page_list, lru) {
1706                 if (!PageHuge(page) && page_is_file_lru(page) &&
1707                     !PageDirty(page) && !__PageMovable(page) &&
1708                     !PageUnevictable(page)) {
1709                         ClearPageActive(page);
1710                         list_move(&page->lru, &clean_pages);
1711                 }
1712         }
1713
1714         nr_reclaimed = shrink_page_list(&clean_pages, zone->zone_pgdat, &sc,
1715                                         &stat, true);
1716         list_splice(&clean_pages, page_list);
1717         mod_node_page_state(zone->zone_pgdat, NR_ISOLATED_FILE,
1718                             -(long)nr_reclaimed);
1719         /*
1720          * Since lazyfree pages are isolated from file LRU from the beginning,
1721          * they will rotate back to anonymous LRU in the end if it failed to
1722          * discard so isolated count will be mismatched.
1723          * Compensate the isolated count for both LRU lists.
1724          */
1725         mod_node_page_state(zone->zone_pgdat, NR_ISOLATED_ANON,
1726                             stat.nr_lazyfree_fail);
1727         mod_node_page_state(zone->zone_pgdat, NR_ISOLATED_FILE,
1728                             -(long)stat.nr_lazyfree_fail);
1729         return nr_reclaimed;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Attempt to remove the specified page from its LRU.  Only take this page
1734  * if it is of the appropriate PageActive status.  Pages which are being
1735  * freed elsewhere are also ignored.
1736  *
1737  * page:        page to consider
1738  * mode:        one of the LRU isolation modes defined above
1739  *
1740  * returns true on success, false on failure.
1741  */
1742 bool __isolate_lru_page_prepare(struct page *page, isolate_mode_t mode)
1743 {
1744         /* Only take pages on the LRU. */
1745         if (!PageLRU(page))
1746                 return false;
1747
1748         /* Compaction should not handle unevictable pages but CMA can do so */
1749         if (PageUnevictable(page) && !(mode & ISOLATE_UNEVICTABLE))
1750                 return false;
1751
1752         /*
1753          * To minimise LRU disruption, the caller can indicate that it only
1754          * wants to isolate pages it will be able to operate on without
1755          * blocking - clean pages for the most part.
1756          *
1757          * ISOLATE_ASYNC_MIGRATE is used to indicate that it only wants to pages
1758          * that it is possible to migrate without blocking
1759          */
1760         if (mode & ISOLATE_ASYNC_MIGRATE) {
1761                 /* All the caller can do on PageWriteback is block */
1762                 if (PageWriteback(page))
1763                         return false;
1764
1765                 if (PageDirty(page)) {
1766                         struct address_space *mapping;
1767                         bool migrate_dirty;
1768
1769                         /*
1770                          * Only pages without mappings or that have a
1771                          * ->migratepage callback are possible to migrate
1772                          * without blocking. However, we can be racing with
1773                          * truncation so it's necessary to lock the page
1774                          * to stabilise the mapping as truncation holds
1775                          * the page lock until after the page is removed
1776                          * from the page cache.
1777                          */
1778                         if (!trylock_page(page))
1779                                 return false;
1780
1781                         mapping = page_mapping(page);
1782                         migrate_dirty = !mapping || mapping->a_ops->migratepage;
1783                         unlock_page(page);
1784                         if (!migrate_dirty)
1785                                 return false;
1786                 }
1787         }
1788
1789         if ((mode & ISOLATE_UNMAPPED) && page_mapped(page))
1790                 return false;
1791
1792         return true;
1793 }
1794
1795 /*
1796  * Update LRU sizes after isolating pages. The LRU size updates must
1797  * be complete before mem_cgroup_update_lru_size due to a sanity check.
1798  */
1799 static __always_inline void update_lru_sizes(struct lruvec *lruvec,
1800                         enum lru_list lru, unsigned long *nr_zone_taken)
1801 {
1802         int zid;
1803
1804         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1805                 if (!nr_zone_taken[zid])
1806                         continue;
1807
1808                 update_lru_size(lruvec, lru, zid, -nr_zone_taken[zid]);
1809         }
1810
1811 }
1812
1813 /**
1814  * Isolating page from the lruvec to fill in @dst list by nr_to_scan times.
1815  *
1816  * lruvec->lru_lock is heavily contended.  Some of the functions that
1817  * shrink the lists perform better by taking out a batch of pages
1818  * and working on them outside the LRU lock.
1819  *
1820  * For pagecache intensive workloads, this function is the hottest
1821  * spot in the kernel (apart from copy_*_user functions).
1822  *
1823  * Lru_lock must be held before calling this function.
1824  *
1825  * @nr_to_scan: The number of eligible pages to look through on the list.
1826  * @lruvec:     The LRU vector to pull pages from.
1827  * @dst:        The temp list to put pages on to.
1828  * @nr_scanned: The number of pages that were scanned.
1829  * @sc:         The scan_control struct for this reclaim session
1830  * @lru:        LRU list id for isolating
1831  *
1832  * returns how many pages were moved onto *@dst.
1833  */
1834 static unsigned long isolate_lru_pages(unsigned long nr_to_scan,
1835                 struct lruvec *lruvec, struct list_head *dst,
1836                 unsigned long *nr_scanned, struct scan_control *sc,
1837                 enum lru_list lru)
1838 {
1839         struct list_head *src = &lruvec->lists[lru];
1840         unsigned long nr_taken = 0;
1841         unsigned long nr_zone_taken[MAX_NR_ZONES] = { 0 };
1842         unsigned long nr_skipped[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
1843         unsigned long skipped = 0;
1844         unsigned long scan, total_scan, nr_pages;
1845         LIST_HEAD(pages_skipped);
1846         isolate_mode_t mode = (sc->may_unmap ? 0 : ISOLATE_UNMAPPED);
1847
1848         total_scan = 0;
1849         scan = 0;
1850         while (scan < nr_to_scan && !list_empty(src)) {
1851                 struct page *page;
1852
1853                 page = lru_to_page(src);
1854                 prefetchw_prev_lru_page(page, src, flags);
1855
1856                 nr_pages = compound_nr(page);
1857                 total_scan += nr_pages;
1858
1859                 if (page_zonenum(page) > sc->reclaim_idx) {
1860                         list_move(&page->lru, &pages_skipped);
1861                         nr_skipped[page_zonenum(page)] += nr_pages;
1862                         continue;
1863                 }
1864
1865                 /*
1866                  * Do not count skipped pages because that makes the function
1867                  * return with no isolated pages if the LRU mostly contains
1868                  * ineligible pages.  This causes the VM to not reclaim any
1869                  * pages, triggering a premature OOM.
1870                  *
1871                  * Account all tail pages of THP.  This would not cause
1872                  * premature OOM since __isolate_lru_page() returns -EBUSY
1873                  * only when the page is being freed somewhere else.
1874                  */
1875                 scan += nr_pages;
1876                 if (!__isolate_lru_page_prepare(page, mode)) {
1877                         /* It is being freed elsewhere */
1878                         list_move(&page->lru, src);
1879                         continue;
1880                 }
1881                 /*
1882                  * Be careful not to clear PageLRU until after we're
1883                  * sure the page is not being freed elsewhere -- the
1884                  * page release code relies on it.
1885                  */
1886                 if (unlikely(!get_page_unless_zero(page))) {
1887                         list_move(&page->lru, src);
1888                         continue;
1889                 }
1890
1891                 if (!TestClearPageLRU(page)) {
1892                         /* Another thread is already isolating this page */
1893                         put_page(page);
1894                         list_move(&page->lru, src);
1895                         continue;
1896                 }
1897
1898                 nr_taken += nr_pages;
1899                 nr_zone_taken[page_zonenum(page)] += nr_pages;
1900                 list_move(&page->lru, dst);
1901         }
1902
1903         /*
1904          * Splice any skipped pages to the start of the LRU list. Note that
1905          * this disrupts the LRU order when reclaiming for lower zones but
1906          * we cannot splice to the tail. If we did then the SWAP_CLUSTER_MAX
1907          * scanning would soon rescan the same pages to skip and put the
1908          * system at risk of premature OOM.
1909          */
1910         if (!list_empty(&pages_skipped)) {
1911                 int zid;
1912
1913                 list_splice(&pages_skipped, src);
1914                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1915                         if (!nr_skipped[zid])
1916                                 continue;
1917
1918                         __count_zid_vm_events(PGSCAN_SKIP, zid, nr_skipped[zid]);
1919                         skipped += nr_skipped[zid];
1920                 }
1921         }
1922         *nr_scanned = total_scan;
1923         trace_mm_vmscan_lru_isolate(sc->reclaim_idx, sc->order, nr_to_scan,
1924                                     total_scan, skipped, nr_taken, mode, lru);
1925         update_lru_sizes(lruvec, lru, nr_zone_taken);
1926         return nr_taken;
1927 }
1928
1929 /**
1930  * isolate_lru_page - tries to isolate a page from its LRU list
1931  * @page: page to isolate from its LRU list
1932  *
1933  * Isolates a @page from an LRU list, clears PageLRU and adjusts the
1934  * vmstat statistic corresponding to whatever LRU list the page was on.
1935  *
1936  * Returns 0 if the page was removed from an LRU list.
1937  * Returns -EBUSY if the page was not on an LRU list.
1938  *
1939  * The returned page will have PageLRU() cleared.  If it was found on
1940  * the active list, it will have PageActive set.  If it was found on
1941  * the unevictable list, it will have the PageUnevictable bit set. That flag
1942  * may need to be cleared by the caller before letting the page go.
1943  *
1944  * The vmstat statistic corresponding to the list on which the page was
1945  * found will be decremented.
1946  *
1947  * Restrictions:
1948  *
1949  * (1) Must be called with an elevated refcount on the page. This is a
1950  *     fundamental difference from isolate_lru_pages (which is called
1951  *     without a stable reference).
1952  * (2) the lru_lock must not be held.
1953  * (3) interrupts must be enabled.
1954  */
1955 int isolate_lru_page(struct page *page)
1956 {
1957         int ret = -EBUSY;
1958
1959         VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(page), page);
1960         WARN_RATELIMIT(PageTail(page), "trying to isolate tail page");
1961
1962         if (TestClearPageLRU(page)) {
1963                 struct lruvec *lruvec;
1964
1965                 get_page(page);
1966                 lruvec = lock_page_lruvec_irq(page);
1967                 del_page_from_lru_list(page, lruvec);
1968                 unlock_page_lruvec_irq(lruvec);
1969                 ret = 0;
1970         }
1971
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * A direct reclaimer may isolate SWAP_CLUSTER_MAX pages from the LRU list and
1977  * then get rescheduled. When there are massive number of tasks doing page
1978  * allocation, such sleeping direct reclaimers may keep piling up on each CPU,
1979  * the LRU list will go small and be scanned faster than necessary, leading to
1980  * unnecessary swapping, thrashing and OOM.
1981  */
1982 static int too_many_isolated(struct pglist_data *pgdat, int file,
1983                 struct scan_control *sc)
1984 {
1985         unsigned long inactive, isolated;
1986
1987         if (current_is_kswapd())
1988                 return 0;
1989
1990         if (!writeback_throttling_sane(sc))
1991                 return 0;
1992
1993         if (file) {
1994                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
1995                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_FILE);
1996         } else {
1997                 inactive = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
1998                 isolated = node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON);
1999         }
2000
2001         /*
2002          * GFP_NOIO/GFP_NOFS callers are allowed to isolate more pages, so they
2003          * won't get blocked by normal direct-reclaimers, forming a circular
2004          * deadlock.
2005          */
2006         if ((sc->gfp_mask & (__GFP_IO | __GFP_FS)) == (__GFP_IO | __GFP_FS))
2007                 inactive >>= 3;
2008
2009         return isolated > inactive;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * move_pages_to_lru() moves pages from private @list to appropriate LRU list.
2014  * On return, @list is reused as a list of pages to be freed by the caller.
2015  *
2016  * Returns the number of pages moved to the given lruvec.
2017  */
2018 static unsigned noinline_for_stack move_pages_to_lru(struct lruvec *lruvec,
2019                                                      struct list_head *list)
2020 {
2021         int nr_pages, nr_moved = 0;
2022         LIST_HEAD(pages_to_free);
2023         struct page *page;
2024
2025         while (!list_empty(list)) {
2026                 page = lru_to_page(list);
2027                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2028                 list_del(&page->lru);
2029                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
2030                         spin_unlock_irq(&lruvec->lru_lock);
2031                         putback_lru_page(page);
2032                         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
2033                         continue;
2034                 }
2035
2036                 /*
2037                  * The SetPageLRU needs to be kept here for list integrity.
2038                  * Otherwise:
2039                  *   #0 move_pages_to_lru             #1 release_pages
2040                  *   if !put_page_testzero
2041                  *                                    if (put_page_testzero())
2042                  *                                      !PageLRU //skip lru_lock
2043                  *     SetPageLRU()
2044                  *     list_add(&page->lru,)
2045                  *                                        list_add(&page->lru,)
2046                  */
2047                 SetPageLRU(page);
2048
2049                 if (unlikely(put_page_testzero(page))) {
2050                         __clear_page_lru_flags(page);
2051
2052                         if (unlikely(PageCompound(page))) {
2053                                 spin_unlock_irq(&lruvec->lru_lock);
2054                                 destroy_compound_page(page);
2055                                 spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
2056                         } else
2057                                 list_add(&page->lru, &pages_to_free);
2058
2059                         continue;
2060                 }
2061
2062                 /*
2063                  * All pages were isolated from the same lruvec (and isolation
2064                  * inhibits memcg migration).
2065                  */
2066                 VM_BUG_ON_PAGE(!lruvec_holds_page_lru_lock(page, lruvec), page);
2067                 add_page_to_lru_list(page, lruvec);
2068                 nr_pages = thp_nr_pages(page);
2069                 nr_moved += nr_pages;
2070                 if (PageActive(page))
2071                         workingset_age_nonresident(lruvec, nr_pages);
2072         }
2073
2074         /*
2075          * To save our caller's stack, now use input list for pages to free.
2076          */
2077         list_splice(&pages_to_free, list);
2078
2079         return nr_moved;
2080 }
2081
2082 /*
2083  * If a kernel thread (such as nfsd for loop-back mounts) services
2084  * a backing device by writing to the page cache it sets PF_LOCAL_THROTTLE.
2085  * In that case we should only throttle if the backing device it is
2086  * writing to is congested.  In other cases it is safe to throttle.
2087  */
2088 static int current_may_throttle(void)
2089 {
2090         return !(current->flags & PF_LOCAL_THROTTLE) ||
2091                 current->backing_dev_info == NULL ||
2092                 bdi_write_congested(current->backing_dev_info);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * shrink_inactive_list() is a helper for shrink_node().  It returns the number
2097  * of reclaimed pages
2098  */
2099 static noinline_for_stack unsigned long
2100 shrink_inactive_list(unsigned long nr_to_scan, struct lruvec *lruvec,
2101                      struct scan_control *sc, enum lru_list lru)
2102 {
2103         LIST_HEAD(page_list);
2104         unsigned long nr_scanned;
2105         unsigned int nr_reclaimed = 0;
2106         unsigned long nr_taken;
2107         struct reclaim_stat stat;
2108         bool file = is_file_lru(lru);
2109         enum vm_event_item item;
2110         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
2111         bool stalled = false;
2112
2113         while (unlikely(too_many_isolated(pgdat, file, sc))) {
2114                 if (stalled)
2115                         return 0;
2116
2117                 /* wait a bit for the reclaimer. */
2118                 msleep(100);
2119                 stalled = true;
2120
2121                 /* We are about to die and free our memory. Return now. */
2122                 if (fatal_signal_pending(current))
2123                         return SWAP_CLUSTER_MAX;
2124         }
2125
2126         lru_add_drain();
2127
2128         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
2129
2130         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &page_list,
2131                                      &nr_scanned, sc, lru);
2132
2133         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
2134         item = current_is_kswapd() ? PGSCAN_KSWAPD : PGSCAN_DIRECT;
2135         if (!cgroup_reclaim(sc))
2136                 __count_vm_events(item, nr_scanned);
2137         __count_memcg_events(lruvec_memcg(lruvec), item, nr_scanned);
2138         __count_vm_events(PGSCAN_ANON + file, nr_scanned);
2139
2140         spin_unlock_irq(&lruvec->lru_lock);
2141
2142         if (nr_taken == 0)
2143                 return 0;
2144
2145         nr_reclaimed = shrink_page_list(&page_list, pgdat, sc, &stat, false);
2146
2147         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
2148         move_pages_to_lru(lruvec, &page_list);
2149
2150         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
2151         item = current_is_kswapd() ? PGSTEAL_KSWAPD : PGSTEAL_DIRECT;
2152         if (!cgroup_reclaim(sc))
2153                 __count_vm_events(item, nr_reclaimed);
2154         __count_memcg_events(lruvec_memcg(lruvec), item, nr_reclaimed);
2155         __count_vm_events(PGSTEAL_ANON + file, nr_reclaimed);
2156         spin_unlock_irq(&lruvec->lru_lock);
2157
2158         lru_note_cost(lruvec, file, stat.nr_pageout);
2159         mem_cgroup_uncharge_list(&page_list);
2160         free_unref_page_list(&page_list);
2161
2162         /*
2163          * If dirty pages are scanned that are not queued for IO, it
2164          * implies that flushers are not doing their job. This can
2165          * happen when memory pressure pushes dirty pages to the end of
2166          * the LRU before the dirty limits are breached and the dirty
2167          * data has expired. It can also happen when the proportion of
2168          * dirty pages grows not through writes but through memory
2169          * pressure reclaiming all the clean cache. And in some cases,
2170          * the flushers simply cannot keep up with the allocation
2171          * rate. Nudge the flusher threads in case they are asleep.
2172          */
2173         if (stat.nr_unqueued_dirty == nr_taken)
2174                 wakeup_flusher_threads(WB_REASON_VMSCAN);
2175
2176         sc->nr.dirty += stat.nr_dirty;
2177         sc->nr.congested += stat.nr_congested;
2178         sc->nr.unqueued_dirty += stat.nr_unqueued_dirty;
2179         sc->nr.writeback += stat.nr_writeback;
2180         sc->nr.immediate += stat.nr_immediate;
2181         sc->nr.taken += nr_taken;
2182         if (file)
2183                 sc->nr.file_taken += nr_taken;
2184
2185         trace_mm_vmscan_lru_shrink_inactive(pgdat->node_id,
2186                         nr_scanned, nr_reclaimed, &stat, sc->priority, file);
2187         return nr_reclaimed;
2188 }
2189
2190 /*
2191  * shrink_active_list() moves pages from the active LRU to the inactive LRU.
2192  *
2193  * We move them the other way if the page is referenced by one or more
2194  * processes.
2195  *
2196  * If the pages are mostly unmapped, the processing is fast and it is
2197  * appropriate to hold lru_lock across the whole operation.  But if
2198  * the pages are mapped, the processing is slow (page_referenced()), so
2199  * we should drop lru_lock around each page.  It's impossible to balance
2200  * this, so instead we remove the pages from the LRU while processing them.
2201  * It is safe to rely on PG_active against the non-LRU pages in here because
2202  * nobody will play with that bit on a non-LRU page.
2203  *
2204  * The downside is that we have to touch page->_refcount against each page.
2205  * But we had to alter page->flags anyway.
2206  */
2207 static void shrink_active_list(unsigned long nr_to_scan,
2208                                struct lruvec *lruvec,
2209                                struct scan_control *sc,
2210                                enum lru_list lru)
2211 {
2212         unsigned long nr_taken;
2213         unsigned long nr_scanned;
2214         unsigned long vm_flags;
2215         LIST_HEAD(l_hold);      /* The pages which were snipped off */
2216         LIST_HEAD(l_active);
2217         LIST_HEAD(l_inactive);
2218         struct page *page;
2219         unsigned nr_deactivate, nr_activate;
2220         unsigned nr_rotated = 0;
2221         int file = is_file_lru(lru);
2222         struct pglist_data *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
2223
2224         lru_add_drain();
2225
2226         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
2227
2228         nr_taken = isolate_lru_pages(nr_to_scan, lruvec, &l_hold,
2229                                      &nr_scanned, sc, lru);
2230
2231         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, nr_taken);
2232
2233         if (!cgroup_reclaim(sc))
2234                 __count_vm_events(PGREFILL, nr_scanned);
2235         __count_memcg_events(lruvec_memcg(lruvec), PGREFILL, nr_scanned);
2236
2237         spin_unlock_irq(&lruvec->lru_lock);
2238
2239         while (!list_empty(&l_hold)) {
2240                 cond_resched();
2241                 page = lru_to_page(&l_hold);
2242                 list_del(&page->lru);
2243
2244                 if (unlikely(!page_evictable(page))) {
2245                         putback_lru_page(page);
2246                         continue;
2247                 }
2248
2249                 if (unlikely(buffer_heads_over_limit)) {
2250                         if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
2251                                 if (page_has_private(page))
2252                                         try_to_release_page(page, 0);
2253                                 unlock_page(page);
2254                         }
2255                 }
2256
2257                 if (page_referenced(page, 0, sc->target_mem_cgroup,
2258                                     &vm_flags)) {
2259                         /*
2260                          * Identify referenced, file-backed active pages and
2261                          * give them one more trip around the active list. So
2262                          * that executable code get better chances to stay in
2263                          * memory under moderate memory pressure.  Anon pages
2264                          * are not likely to be evicted by use-once streaming
2265                          * IO, plus JVM can create lots of anon VM_EXEC pages,
2266                          * so we ignore them here.
2267                          */
2268                         if ((vm_flags & VM_EXEC) && page_is_file_lru(page)) {
2269                                 nr_rotated += thp_nr_pages(page);
2270                                 list_add(&page->lru, &l_active);
2271                                 continue;
2272                         }
2273                 }
2274
2275                 ClearPageActive(page);  /* we are de-activating */
2276                 SetPageWorkingset(page);
2277                 list_add(&page->lru, &l_inactive);
2278         }
2279
2280         /*
2281          * Move pages back to the lru list.
2282          */
2283         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
2284
2285         nr_activate = move_pages_to_lru(lruvec, &l_active);
2286         nr_deactivate = move_pages_to_lru(lruvec, &l_inactive);
2287         /* Keep all free pages in l_active list */
2288         list_splice(&l_inactive, &l_active);
2289
2290         __count_vm_events(PGDEACTIVATE, nr_deactivate);
2291         __count_memcg_events(lruvec_memcg(lruvec), PGDEACTIVATE, nr_deactivate);
2292
2293         __mod_node_page_state(pgdat, NR_ISOLATED_ANON + file, -nr_taken);
2294         spin_unlock_irq(&lruvec->lru_lock);
2295
2296         mem_cgroup_uncharge_list(&l_active);
2297         free_unref_page_list(&l_active);
2298         trace_mm_vmscan_lru_shrink_active(pgdat->node_id, nr_taken, nr_activate,
2299                         nr_deactivate, nr_rotated, sc->priority, file);
2300 }
2301
2302 unsigned long reclaim_pages(struct list_head *page_list)
2303 {
2304         int nid = NUMA_NO_NODE;
2305         unsigned int nr_reclaimed = 0;
2306         LIST_HEAD(node_page_list);
2307         struct reclaim_stat dummy_stat;
2308         struct page *page;
2309         struct scan_control sc = {
2310                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
2311                 .priority = DEF_PRIORITY,
2312                 .may_writepage = 1,
2313                 .may_unmap = 1,
2314                 .may_swap = 1,
2315         };
2316
2317         while (!list_empty(page_list)) {
2318                 page = lru_to_page(page_list);
2319                 if (nid == NUMA_NO_NODE) {
2320                         nid = page_to_nid(page);
2321                         INIT_LIST_HEAD(&node_page_list);
2322                 }
2323
2324                 if (nid == page_to_nid(page)) {
2325                         ClearPageActive(page);
2326                         list_move(&page->lru, &node_page_list);
2327                         continue;
2328                 }
2329
2330                 nr_reclaimed += shrink_page_list(&node_page_list,
2331                                                 NODE_DATA(nid),
2332                                                 &sc, &dummy_stat, false);
2333                 while (!list_empty(&node_page_list)) {
2334                         page = lru_to_page(&node_page_list);
2335                         list_del(&page->lru);
2336                         putback_lru_page(page);
2337                 }
2338
2339                 nid = NUMA_NO_NODE;
2340         }
2341
2342         if (!list_empty(&node_page_list)) {
2343                 nr_reclaimed += shrink_page_list(&node_page_list,
2344                                                 NODE_DATA(nid),
2345                                                 &sc, &dummy_stat, false);
2346                 while (!list_empty(&node_page_list)) {
2347                         page = lru_to_page(&node_page_list);
2348                         list_del(&page->lru);
2349                         putback_lru_page(page);
2350                 }
2351         }
2352
2353         return nr_reclaimed;
2354 }
2355
2356 static unsigned long shrink_list(enum lru_list lru, unsigned long nr_to_scan,
2357                                  struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc)
2358 {
2359         if (is_active_lru(lru)) {
2360                 if (sc->may_deactivate & (1 << is_file_lru(lru)))
2361                         shrink_active_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2362                 else
2363                         sc->skipped_deactivate = 1;
2364                 return 0;
2365         }
2366
2367         return shrink_inactive_list(nr_to_scan, lruvec, sc, lru);
2368 }
2369
2370 /*
2371  * The inactive anon list should be small enough that the VM never has
2372  * to do too much work.
2373  *
2374  * The inactive file list should be small enough to leave most memory
2375  * to the established workingset on the scan-resistant active list,
2376  * but large enough to avoid thrashing the aggregate readahead window.
2377  *
2378  * Both inactive lists should also be large enough that each inactive
2379  * page has a chance to be referenced again before it is reclaimed.
2380  *
2381  * If that fails and refaulting is observed, the inactive list grows.
2382  *
2383  * The inactive_ratio is the target ratio of ACTIVE to INACTIVE pages
2384  * on this LRU, maintained by the pageout code. An inactive_ratio
2385  * of 3 means 3:1 or 25% of the pages are kept on the inactive list.
2386  *
2387  * total     target    max
2388  * memory    ratio     inactive
2389  * -------------------------------------
2390  *   10MB       1         5MB
2391  *  100MB       1        50MB
2392  *    1GB       3       250MB
2393  *   10GB      10       0.9GB
2394  *  100GB      31         3GB
2395  *    1TB     101        10GB
2396  *   10TB     320        32GB
2397  */
2398 static bool inactive_is_low(struct lruvec *lruvec, enum lru_list inactive_lru)
2399 {
2400         enum lru_list active_lru = inactive_lru + LRU_ACTIVE;
2401         unsigned long inactive, active;
2402         unsigned long inactive_ratio;
2403         unsigned long gb;
2404
2405         inactive = lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + inactive_lru);
2406         active = lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + active_lru);
2407
2408         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
2409         if (gb)
2410                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
2411         else
2412                 inactive_ratio = 1;
2413
2414         return inactive * inactive_ratio < active;
2415 }
2416
2417 enum scan_balance {
2418         SCAN_EQUAL,
2419         SCAN_FRACT,
2420         SCAN_ANON,
2421         SCAN_FILE,
2422 };
2423
2424 /*
2425  * Determine how aggressively the anon and file LRU lists should be
2426  * scanned.  The relative value of each set of LRU lists is determined
2427  * by looking at the fraction of the pages scanned we did rotate back
2428  * onto the active list instead of evict.
2429  *
2430  * nr[0] = anon inactive pages to scan; nr[1] = anon active pages to scan
2431  * nr[2] = file inactive pages to scan; nr[3] = file active pages to scan
2432  */
2433 static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc,
2434                            unsigned long *nr)
2435 {
2436         struct mem_cgroup *memcg = lruvec_memcg(lruvec);
2437         unsigned long anon_cost, file_cost, total_cost;
2438         int swappiness = mem_cgroup_swappiness(memcg);
2439         u64 fraction[ANON_AND_FILE];
2440         u64 denominator = 0;    /* gcc */
2441         enum scan_balance scan_balance;
2442         unsigned long ap, fp;
2443         enum lru_list lru;
2444
2445         /* If we have no swap space, do not bother scanning anon pages. */
2446         if (!sc->may_swap || mem_cgroup_get_nr_swap_pages(memcg) <= 0) {
2447                 scan_balance = SCAN_FILE;
2448                 goto out;
2449         }
2450
2451         /*
2452          * Global reclaim will swap to prevent OOM even with no
2453          * swappiness, but memcg users want to use this knob to
2454          * disable swapping for individual groups completely when
2455          * using the memory controller's swap limit feature would be
2456          * too expensive.
2457          */
2458         if (cgroup_reclaim(sc) && !swappiness) {
2459                 scan_balance = SCAN_FILE;
2460                 goto out;
2461         }
2462
2463         /*
2464          * Do not apply any pressure balancing cleverness when the
2465          * system is close to OOM, scan both anon and file equally
2466          * (unless the swappiness setting disagrees with swapping).
2467          */
2468         if (!sc->priority && swappiness) {
2469                 scan_balance = SCAN_EQUAL;
2470                 goto out;
2471         }
2472
2473         /*
2474          * If the system is almost out of file pages, force-scan anon.
2475          */
2476         if (sc->file_is_tiny) {
2477                 scan_balance = SCAN_ANON;
2478                 goto out;
2479         }
2480
2481         /*
2482          * If there is enough inactive page cache, we do not reclaim
2483          * anything from the anonymous working right now.
2484          */
2485         if (sc->cache_trim_mode) {
2486                 scan_balance = SCAN_FILE;
2487                 goto out;
2488         }
2489
2490         scan_balance = SCAN_FRACT;
2491         /*
2492          * Calculate the pressure balance between anon and file pages.
2493          *
2494          * The amount of pressure we put on each LRU is inversely
2495          * proportional to the cost of reclaiming each list, as
2496          * determined by the share of pages that are refaulting, times
2497          * the relative IO cost of bringing back a swapped out
2498          * anonymous page vs reloading a filesystem page (swappiness).
2499          *
2500          * Although we limit that influence to ensure no list gets
2501          * left behind completely: at least a third of the pressure is
2502          * applied, before swappiness.
2503          *
2504          * With swappiness at 100, anon and file have equal IO cost.
2505          */
2506         total_cost = sc->anon_cost + sc->file_cost;
2507         anon_cost = total_cost + sc->anon_cost;
2508         file_cost = total_cost + sc->file_cost;
2509         total_cost = anon_cost + file_cost;
2510
2511         ap = swappiness * (total_cost + 1);
2512         ap /= anon_cost + 1;
2513
2514         fp = (200 - swappiness) * (total_cost + 1);
2515         fp /= file_cost + 1;
2516
2517         fraction[0] = ap;
2518         fraction[1] = fp;
2519         denominator = ap + fp;
2520 out:
2521         for_each_evictable_lru(lru) {
2522                 int file = is_file_lru(lru);
2523                 unsigned long lruvec_size;
2524                 unsigned long scan;
2525                 unsigned long protection;
2526
2527                 lruvec_size = lruvec_lru_size(lruvec, lru, sc->reclaim_idx);
2528                 protection = mem_cgroup_protection(sc->target_mem_cgroup,
2529                                                    memcg,
2530                                                    sc->memcg_low_reclaim);
2531
2532                 if (protection) {
2533                         /*
2534                          * Scale a cgroup's reclaim pressure by proportioning
2535                          * its current usage to its memory.low or memory.min
2536                          * setting.
2537                          *
2538                          * This is important, as otherwise scanning aggression
2539                          * becomes extremely binary -- from nothing as we
2540                          * approach the memory protection threshold, to totally
2541                          * nominal as we exceed it.  This results in requiring
2542                          * setting extremely liberal protection thresholds. It
2543                          * also means we simply get no protection at all if we
2544                          * set it too low, which is not ideal.
2545                          *
2546                          * If there is any protection in place, we reduce scan
2547                          * pressure by how much of the total memory used is
2548                          * within protection thresholds.
2549                          *
2550                          * There is one special case: in the first reclaim pass,
2551                          * we skip over all groups that are within their low
2552                          * protection. If that fails to reclaim enough pages to
2553                          * satisfy the reclaim goal, we come back and override
2554                          * the best-effort low protection. However, we still
2555                          * ideally want to honor how well-behaved groups are in
2556                          * that case instead of simply punishing them all
2557                          * equally. As such, we reclaim them based on how much
2558                          * memory they are using, reducing the scan pressure
2559                          * again by how much of the total memory used is under
2560                          * hard protection.
2561                          */
2562                         unsigned long cgroup_size = mem_cgroup_size(memcg);
2563
2564                         /* Avoid TOCTOU with earlier protection check */
2565                         cgroup_size = max(cgroup_size, protection);
2566
2567                         scan = lruvec_size - lruvec_size * protection /
2568                                 cgroup_size;
2569
2570                         /*
2571                          * Minimally target SWAP_CLUSTER_MAX pages to keep
2572                          * reclaim moving forwards, avoiding decrementing
2573                          * sc->priority further than desirable.
2574                          */
2575                         scan = max(scan, SWAP_CLUSTER_MAX);
2576                 } else {
2577                         scan = lruvec_size;
2578                 }
2579
2580                 scan >>= sc->priority;
2581
2582                 /*
2583                  * If the cgroup's already been deleted, make sure to
2584                  * scrape out the remaining cache.
2585                  */
2586                 if (!scan && !mem_cgroup_online(memcg))
2587                         scan = min(lruvec_size, SWAP_CLUSTER_MAX);
2588
2589                 switch (scan_balance) {
2590                 case SCAN_EQUAL:
2591                         /* Scan lists relative to size */
2592                         break;
2593                 case SCAN_FRACT:
2594                         /*
2595                          * Scan types proportional to swappiness and
2596                          * their relative recent reclaim efficiency.
2597                          * Make sure we don't miss the last page on
2598                          * the offlined memory cgroups because of a
2599                          * round-off error.
2600                          */
2601                         scan = mem_cgroup_online(memcg) ?
2602                                div64_u64(scan * fraction[file], denominator) :
2603                                DIV64_U64_ROUND_UP(scan * fraction[file],
2604                                                   denominator);
2605                         break;
2606                 case SCAN_FILE:
2607                 case SCAN_ANON:
2608                         /* Scan one type exclusively */
2609                         if ((scan_balance == SCAN_FILE) != file)
2610                                 scan = 0;
2611                         break;
2612                 default:
2613                         /* Look ma, no brain */
2614                         BUG();
2615                 }
2616
2617                 nr[lru] = scan;
2618         }
2619 }
2620
2621 static void shrink_lruvec(struct lruvec *lruvec, struct scan_control *sc)
2622 {
2623         unsigned long nr[NR_LRU_LISTS];
2624         unsigned long targets[NR_LRU_LISTS];
2625         unsigned long nr_to_scan;
2626         enum lru_list lru;
2627         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2628         unsigned long nr_to_reclaim = sc->nr_to_reclaim;
2629         struct blk_plug plug;
2630         bool scan_adjusted;
2631
2632         get_scan_count(lruvec, sc, nr);
2633
2634         /* Record the original scan target for proportional adjustments later */
2635         memcpy(targets, nr, sizeof(nr));
2636
2637         /*
2638          * Global reclaiming within direct reclaim at DEF_PRIORITY is a normal
2639          * event that can occur when there is little memory pressure e.g.
2640          * multiple streaming readers/writers. Hence, we do not abort scanning
2641          * when the requested number of pages are reclaimed when scanning at
2642          * DEF_PRIORITY on the assumption that the fact we are direct
2643          * reclaiming implies that kswapd is not keeping up and it is best to
2644          * do a batch of work at once. For memcg reclaim one check is made to
2645          * abort proportional reclaim if either the file or anon lru has already
2646          * dropped to zero at the first pass.
2647          */
2648         scan_adjusted = (!cgroup_reclaim(sc) && !current_is_kswapd() &&
2649                          sc->priority == DEF_PRIORITY);
2650
2651         blk_start_plug(&plug);
2652         while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
2653                                         nr[LRU_INACTIVE_FILE]) {
2654                 unsigned long nr_anon, nr_file, percentage;
2655                 unsigned long nr_scanned;
2656
2657                 for_each_evictable_lru(lru) {
2658                         if (nr[lru]) {
2659                                 nr_to_scan = min(nr[lru], SWAP_CLUSTER_MAX);
2660                                 nr[lru] -= nr_to_scan;
2661
2662                                 nr_reclaimed += shrink_list(lru, nr_to_scan,
2663                                                             lruvec, sc);
2664                         }
2665                 }
2666
2667                 cond_resched();
2668
2669                 if (nr_reclaimed < nr_to_reclaim || scan_adjusted)
2670                         continue;
2671
2672                 /*
2673                  * For kswapd and memcg, reclaim at least the number of pages
2674                  * requested. Ensure that the anon and file LRUs are scanned
2675                  * proportionally what was requested by get_scan_count(). We
2676                  * stop reclaiming one LRU and reduce the amount scanning
2677                  * proportional to the original scan target.
2678                  */
2679                 nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] + nr[LRU_ACTIVE_FILE];
2680                 nr_anon = nr[LRU_INACTIVE_ANON] + nr[LRU_ACTIVE_ANON];
2681
2682                 /*
2683                  * It's just vindictive to attack the larger once the smaller
2684                  * has gone to zero.  And given the way we stop scanning the
2685                  * smaller below, this makes sure that we only make one nudge
2686                  * towards proportionality once we've got nr_to_reclaim.
2687                  */
2688                 if (!nr_file || !nr_anon)
2689                         break;
2690
2691                 if (nr_file > nr_anon) {
2692                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_ANON] +
2693                                                 targets[LRU_ACTIVE_ANON] + 1;
2694                         lru = LRU_BASE;
2695                         percentage = nr_anon * 100 / scan_target;
2696                 } else {
2697                         unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_FILE] +
2698                                                 targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 1;
2699                         lru = LRU_FILE;
2700                         percentage = nr_file * 100 / scan_target;
2701                 }
2702
2703                 /* Stop scanning the smaller of the LRU */
2704                 nr[lru] = 0;
2705                 nr[lru + LRU_ACTIVE] = 0;
2706
2707                 /*
2708                  * Recalculate the other LRU scan count based on its original
2709                  * scan target and the percentage scanning already complete
2710                  */
2711                 lru = (lru == LRU_FILE) ? LRU_BASE : LRU_FILE;
2712                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2713                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2714                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2715
2716                 lru += LRU_ACTIVE;
2717                 nr_scanned = targets[lru] - nr[lru];
2718                 nr[lru] = targets[lru] * (100 - percentage) / 100;
2719                 nr[lru] -= min(nr[lru], nr_scanned);
2720
2721                 scan_adjusted = true;
2722         }
2723         blk_finish_plug(&plug);
2724         sc->nr_reclaimed += nr_reclaimed;
2725
2726         /*
2727          * Even if we did not try to evict anon pages at all, we want to
2728          * rebalance the anon lru active/inactive ratio.
2729          */
2730         if (total_swap_pages && inactive_is_low(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON))
2731                 shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
2732                                    sc, LRU_ACTIVE_ANON);
2733 }
2734
2735 /* Use reclaim/compaction for costly allocs or under memory pressure */
2736 static bool in_reclaim_compaction(struct scan_control *sc)
2737 {
2738         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) && sc->order &&
2739                         (sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER ||
2740                          sc->priority < DEF_PRIORITY - 2))
2741                 return true;
2742
2743         return false;
2744 }
2745
2746 /*
2747  * Reclaim/compaction is used for high-order allocation requests. It reclaims
2748  * order-0 pages before compacting the zone. should_continue_reclaim() returns
2749  * true if more pages should be reclaimed such that when the page allocator
2750  * calls try_to_compact_pages() that it will have enough free pages to succeed.
2751  * It will give up earlier than that if there is difficulty reclaiming pages.
2752  */
2753 static inline bool should_continue_reclaim(struct pglist_data *pgdat,
2754                                         unsigned long nr_reclaimed,
2755                                         struct scan_control *sc)
2756 {
2757         unsigned long pages_for_compaction;
2758         unsigned long inactive_lru_pages;
2759         int z;
2760
2761         /* If not in reclaim/compaction mode, stop */
2762         if (!in_reclaim_compaction(sc))
2763                 return false;
2764
2765         /*
2766          * Stop if we failed to reclaim any pages from the last SWAP_CLUSTER_MAX
2767          * number of pages that were scanned. This will return to the caller
2768          * with the risk reclaim/compaction and the resulting allocation attempt
2769          * fails. In the past we have tried harder for __GFP_RETRY_MAYFAIL
2770          * allocations through requiring that the full LRU list has been scanned
2771          * first, by assuming that zero delta of sc->nr_scanned means full LRU
2772          * scan, but that approximation was wrong, and there were corner cases
2773          * where always a non-zero amount of pages were scanned.
2774          */
2775         if (!nr_reclaimed)
2776                 return false;
2777
2778         /* If compaction would go ahead or the allocation would succeed, stop */
2779         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
2780                 struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2781                 if (!managed_zone(zone))
2782                         continue;
2783
2784                 switch (compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx)) {
2785                 case COMPACT_SUCCESS:
2786                 case COMPACT_CONTINUE:
2787                         return false;
2788                 default:
2789                         /* check next zone */
2790                         ;
2791                 }
2792         }
2793
2794         /*
2795          * If we have not reclaimed enough pages for compaction and the
2796          * inactive lists are large enough, continue reclaiming
2797          */
2798         pages_for_compaction = compact_gap(sc->order);
2799         inactive_lru_pages = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2800         if (get_nr_swap_pages() > 0)
2801                 inactive_lru_pages += node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
2802
2803         return inactive_lru_pages > pages_for_compaction;
2804 }
2805
2806 static void shrink_node_memcgs(pg_data_t *pgdat, struct scan_control *sc)
2807 {
2808         struct mem_cgroup *target_memcg = sc->target_mem_cgroup;
2809         struct mem_cgroup *memcg;
2810
2811         memcg = mem_cgroup_iter(target_memcg, NULL, NULL);
2812         do {
2813                 struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
2814                 unsigned long reclaimed;
2815                 unsigned long scanned;
2816
2817                 /*
2818                  * This loop can become CPU-bound when target memcgs
2819                  * aren't eligible for reclaim - either because they
2820                  * don't have any reclaimable pages, or because their
2821                  * memory is explicitly protected. Avoid soft lockups.
2822                  */
2823                 cond_resched();
2824
2825                 mem_cgroup_calculate_protection(target_memcg, memcg);
2826
2827                 if (mem_cgroup_below_min(memcg)) {
2828                         /*
2829                          * Hard protection.
2830                          * If there is no reclaimable memory, OOM.
2831                          */
2832                         continue;
2833                 } else if (mem_cgroup_below_low(memcg)) {
2834                         /*
2835                          * Soft protection.
2836                          * Respect the protection only as long as
2837                          * there is an unprotected supply
2838                          * of reclaimable memory from other cgroups.
2839                          */
2840                         if (!sc->memcg_low_reclaim) {
2841                                 sc->memcg_low_skipped = 1;
2842                                 continue;
2843                         }
2844                         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_LOW);
2845                 }
2846
2847                 reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2848                 scanned = sc->nr_scanned;
2849
2850                 shrink_lruvec(lruvec, sc);
2851
2852                 shrink_slab(sc->gfp_mask, pgdat->node_id, memcg,
2853                             sc->priority);
2854
2855                 /* Record the group's reclaim efficiency */
2856                 vmpressure(sc->gfp_mask, memcg, false,
2857                            sc->nr_scanned - scanned,
2858                            sc->nr_reclaimed - reclaimed);
2859
2860         } while ((memcg = mem_cgroup_iter(target_memcg, memcg, NULL)));
2861 }
2862
2863 static void shrink_node(pg_data_t *pgdat, struct scan_control *sc)
2864 {
2865         struct reclaim_state *reclaim_state = current->reclaim_state;
2866         unsigned long nr_reclaimed, nr_scanned;
2867         struct lruvec *target_lruvec;
2868         bool reclaimable = false;
2869         unsigned long file;
2870
2871         target_lruvec = mem_cgroup_lruvec(sc->target_mem_cgroup, pgdat);
2872
2873 again:
2874         memset(&sc->nr, 0, sizeof(sc->nr));
2875
2876         nr_reclaimed = sc->nr_reclaimed;
2877         nr_scanned = sc->nr_scanned;
2878
2879         /*
2880          * Determine the scan balance between anon and file LRUs.
2881          */
2882         spin_lock_irq(&target_lruvec->lru_lock);
2883         sc->anon_cost = target_lruvec->anon_cost;
2884         sc->file_cost = target_lruvec->file_cost;
2885         spin_unlock_irq(&target_lruvec->lru_lock);
2886
2887         /*
2888          * Target desirable inactive:active list ratios for the anon
2889          * and file LRU lists.
2890          */
2891         if (!sc->force_deactivate) {
2892                 unsigned long refaults;
2893
2894                 refaults = lruvec_page_state(target_lruvec,
2895                                 WORKINGSET_ACTIVATE_ANON);
2896                 if (refaults != target_lruvec->refaults[0] ||
2897                         inactive_is_low(target_lruvec, LRU_INACTIVE_ANON))
2898                         sc->may_deactivate |= DEACTIVATE_ANON;
2899                 else
2900                         sc->may_deactivate &= ~DEACTIVATE_ANON;
2901
2902                 /*
2903                  * When refaults are being observed, it means a new
2904                  * workingset is being established. Deactivate to get
2905                  * rid of any stale active pages quickly.
2906                  */
2907                 refaults = lruvec_page_state(target_lruvec,
2908                                 WORKINGSET_ACTIVATE_FILE);
2909                 if (refaults != target_lruvec->refaults[1] ||
2910                     inactive_is_low(target_lruvec, LRU_INACTIVE_FILE))
2911                         sc->may_deactivate |= DEACTIVATE_FILE;
2912                 else
2913                         sc->may_deactivate &= ~DEACTIVATE_FILE;
2914         } else
2915                 sc->may_deactivate = DEACTIVATE_ANON | DEACTIVATE_FILE;
2916
2917         /*
2918          * If we have plenty of inactive file pages that aren't
2919          * thrashing, try to reclaim those first before touching
2920          * anonymous pages.
2921          */
2922         file = lruvec_page_state(target_lruvec, NR_INACTIVE_FILE);
2923         if (file >> sc->priority && !(sc->may_deactivate & DEACTIVATE_FILE))
2924                 sc->cache_trim_mode = 1;
2925         else
2926                 sc->cache_trim_mode = 0;
2927
2928         /*
2929          * Prevent the reclaimer from falling into the cache trap: as
2930          * cache pages start out inactive, every cache fault will tip
2931          * the scan balance towards the file LRU.  And as the file LRU
2932          * shrinks, so does the window for rotation from references.
2933          * This means we have a runaway feedback loop where a tiny
2934          * thrashing file LRU becomes infinitely more attractive than
2935          * anon pages.  Try to detect this based on file LRU size.
2936          */
2937         if (!cgroup_reclaim(sc)) {
2938                 unsigned long total_high_wmark = 0;
2939                 unsigned long free, anon;
2940                 int z;
2941
2942                 free = sum_zone_node_page_state(pgdat->node_id, NR_FREE_PAGES);
2943                 file = node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE) +
2944                            node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE);
2945
2946                 for (z = 0; z < MAX_NR_ZONES; z++) {
2947                         struct zone *zone = &pgdat->node_zones[z];
2948                         if (!managed_zone(zone))
2949                                 continue;
2950
2951                         total_high_wmark += high_wmark_pages(zone);
2952                 }
2953
2954                 /*
2955                  * Consider anon: if that's low too, this isn't a
2956                  * runaway file reclaim problem, but rather just
2957                  * extreme pressure. Reclaim as per usual then.
2958                  */
2959                 anon = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_ANON);
2960
2961                 sc->file_is_tiny =
2962                         file + free <= total_high_wmark &&
2963                         !(sc->may_deactivate & DEACTIVATE_ANON) &&
2964                         anon >> sc->priority;
2965         }
2966
2967         shrink_node_memcgs(pgdat, sc);
2968
2969         if (reclaim_state) {
2970                 sc->nr_reclaimed += reclaim_state->reclaimed_slab;
2971                 reclaim_state->reclaimed_slab = 0;
2972         }
2973
2974         /* Record the subtree's reclaim efficiency */
2975         vmpressure(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup, true,
2976                    sc->nr_scanned - nr_scanned,
2977                    sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed);
2978
2979         if (sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed)
2980                 reclaimable = true;
2981
2982         if (current_is_kswapd()) {
2983                 /*
2984                  * If reclaim is isolating dirty pages under writeback,
2985                  * it implies that the long-lived page allocation rate
2986                  * is exceeding the page laundering rate. Either the
2987                  * global limits are not being effective at throttling
2988                  * processes due to the page distribution throughout
2989                  * zones or there is heavy usage of a slow backing
2990                  * device. The only option is to throttle from reclaim
2991                  * context which is not ideal as there is no guarantee
2992                  * the dirtying process is throttled in the same way
2993                  * balance_dirty_pages() manages.
2994                  *
2995                  * Once a node is flagged PGDAT_WRITEBACK, kswapd will
2996                  * count the number of pages under pages flagged for
2997                  * immediate reclaim and stall if any are encountered
2998                  * in the nr_immediate check below.
2999                  */
3000                 if (sc->nr.writeback && sc->nr.writeback == sc->nr.taken)
3001                         set_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags);
3002
3003                 /* Allow kswapd to start writing pages during reclaim.*/
3004                 if (sc->nr.unqueued_dirty == sc->nr.file_taken)
3005                         set_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags);
3006
3007                 /*
3008                  * If kswapd scans pages marked for immediate
3009                  * reclaim and under writeback (nr_immediate), it
3010                  * implies that pages are cycling through the LRU
3011                  * faster than they are written so also forcibly stall.
3012                  */
3013                 if (sc->nr.immediate)
3014                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3015         }
3016
3017         /*
3018          * Tag a node/memcg as congested if all the dirty pages
3019          * scanned were backed by a congested BDI and
3020          * wait_iff_congested will stall.
3021          *
3022          * Legacy memcg will stall in page writeback so avoid forcibly
3023          * stalling in wait_iff_congested().
3024          */
3025         if ((current_is_kswapd() ||
3026              (cgroup_reclaim(sc) && writeback_throttling_sane(sc))) &&
3027             sc->nr.dirty && sc->nr.dirty == sc->nr.congested)
3028                 set_bit(LRUVEC_CONGESTED, &target_lruvec->flags);
3029
3030         /*
3031          * Stall direct reclaim for IO completions if underlying BDIs
3032          * and node is congested. Allow kswapd to continue until it
3033          * starts encountering unqueued dirty pages or cycling through
3034          * the LRU too quickly.
3035          */
3036         if (!current_is_kswapd() && current_may_throttle() &&
3037             !sc->hibernation_mode &&
3038             test_bit(LRUVEC_CONGESTED, &target_lruvec->flags))
3039                 wait_iff_congested(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3040
3041         if (should_continue_reclaim(pgdat, sc->nr_reclaimed - nr_reclaimed,
3042                                     sc))
3043                 goto again;
3044
3045         /*
3046          * Kswapd gives up on balancing particular nodes after too
3047          * many failures to reclaim anything from them and goes to
3048          * sleep. On reclaim progress, reset the failure counter. A
3049          * successful direct reclaim run will revive a dormant kswapd.
3050          */
3051         if (reclaimable)
3052                 pgdat->kswapd_failures = 0;
3053 }
3054
3055 /*
3056  * Returns true if compaction should go ahead for a costly-order request, or
3057  * the allocation would already succeed without compaction. Return false if we
3058  * should reclaim first.
3059  */
3060 static inline bool compaction_ready(struct zone *zone, struct scan_control *sc)
3061 {
3062         unsigned long watermark;
3063         enum compact_result suitable;
3064
3065         suitable = compaction_suitable(zone, sc->order, 0, sc->reclaim_idx);
3066         if (suitable == COMPACT_SUCCESS)
3067                 /* Allocation should succeed already. Don't reclaim. */
3068                 return true;
3069         if (suitable == COMPACT_SKIPPED)
3070                 /* Compaction cannot yet proceed. Do reclaim. */
3071                 return false;
3072
3073         /*
3074          * Compaction is already possible, but it takes time to run and there
3075          * are potentially other callers using the pages just freed. So proceed
3076          * with reclaim to make a buffer of free pages available to give
3077          * compaction a reasonable chance of completing and allocating the page.
3078          * Note that we won't actually reclaim the whole buffer in one attempt
3079          * as the target watermark in should_continue_reclaim() is lower. But if
3080          * we are already above the high+gap watermark, don't reclaim at all.
3081          */
3082         watermark = high_wmark_pages(zone) + compact_gap(sc->order);
3083
3084         return zone_watermark_ok_safe(zone, 0, watermark, sc->reclaim_idx);
3085 }
3086
3087 /*
3088  * This is the direct reclaim path, for page-allocating processes.  We only
3089  * try to reclaim pages from zones which will satisfy the caller's allocation
3090  * request.
3091  *
3092  * If a zone is deemed to be full of pinned pages then just give it a light
3093  * scan then give up on it.
3094  */
3095 static void shrink_zones(struct zonelist *zonelist, struct scan_control *sc)
3096 {
3097         struct zoneref *z;
3098         struct zone *zone;
3099         unsigned long nr_soft_reclaimed;
3100         unsigned long nr_soft_scanned;
3101         gfp_t orig_mask;
3102         pg_data_t *last_pgdat = NULL;
3103
3104         /*
3105          * If the number of buffer_heads in the machine exceeds the maximum
3106          * allowed level, force direct reclaim to scan the highmem zone as
3107          * highmem pages could be pinning lowmem pages storing buffer_heads
3108          */
3109         orig_mask = sc->gfp_mask;
3110         if (buffer_heads_over_limit) {
3111                 sc->gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
3112                 sc->reclaim_idx = gfp_zone(sc->gfp_mask);
3113         }
3114
3115         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
3116                                         sc->reclaim_idx, sc->nodemask) {
3117                 /*
3118                  * Take care memory controller reclaiming has small influence
3119                  * to global LRU.
3120                  */
3121                 if (!cgroup_reclaim(sc)) {
3122                         if (!cpuset_zone_allowed(zone,
3123                                                  GFP_KERNEL | __GFP_HARDWALL))
3124                                 continue;
3125
3126                         /*
3127                          * If we already have plenty of memory free for
3128                          * compaction in this zone, don't free any more.
3129                          * Even though compaction is invoked for any
3130                          * non-zero order, only frequent costly order
3131                          * reclamation is disruptive enough to become a
3132                          * noticeable problem, like transparent huge
3133                          * page allocations.
3134                          */
3135                         if (IS_ENABLED(CONFIG_COMPACTION) &&
3136                             sc->order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER &&
3137                             compaction_ready(zone, sc)) {
3138                                 sc->compaction_ready = true;
3139                                 continue;
3140                         }
3141
3142                         /*
3143                          * Shrink each node in the zonelist once. If the
3144                          * zonelist is ordered by zone (not the default) then a
3145                          * node may be shrunk multiple times but in that case
3146                          * the user prefers lower zones being preserved.
3147                          */
3148                         if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
3149                                 continue;
3150
3151                         /*
3152                          * This steals pages from memory cgroups over softlimit
3153                          * and returns the number of reclaimed pages and
3154                          * scanned pages. This works for global memory pressure
3155                          * and balancing, not for a memcg's limit.
3156                          */
3157                         nr_soft_scanned = 0;
3158                         nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(zone->zone_pgdat,
3159                                                 sc->order, sc->gfp_mask,
3160                                                 &nr_soft_scanned);
3161                         sc->nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
3162                         sc->nr_scanned += nr_soft_scanned;
3163                         /* need some check for avoid more shrink_zone() */
3164                 }
3165
3166                 /* See comment about same check for global reclaim above */
3167                 if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
3168                         continue;
3169                 last_pgdat = zone->zone_pgdat;
3170                 shrink_node(zone->zone_pgdat, sc);
3171         }
3172
3173         /*
3174          * Restore to original mask to avoid the impact on the caller if we
3175          * promoted it to __GFP_HIGHMEM.
3176          */
3177         sc->gfp_mask = orig_mask;
3178 }
3179
3180 static void snapshot_refaults(struct mem_cgroup *target_memcg, pg_data_t *pgdat)
3181 {
3182         struct lruvec *target_lruvec;
3183         unsigned long refaults;
3184
3185         target_lruvec = mem_cgroup_lruvec(target_memcg, pgdat);
3186         refaults = lruvec_page_state(target_lruvec, WORKINGSET_ACTIVATE_ANON);
3187         target_lruvec->refaults[0] = refaults;
3188         refaults = lruvec_page_state(target_lruvec, WORKINGSET_ACTIVATE_FILE);
3189         target_lruvec->refaults[1] = refaults;
3190 }
3191
3192 /*
3193  * This is the main entry point to direct page reclaim.
3194  *
3195  * If a full scan of the inactive list fails to free enough memory then we
3196  * are "out of memory" and something needs to be killed.
3197  *
3198  * If the caller is !__GFP_FS then the probability of a failure is reasonably
3199  * high - the zone may be full of dirty or under-writeback pages, which this
3200  * caller can't do much about.  We kick the writeback threads and take explicit
3201  * naps in the hope that some of these pages can be written.  But if the
3202  * allocating task holds filesystem locks which prevent writeout this might not
3203  * work, and the allocation attempt will fail.
3204  *
3205  * returns:     0, if no pages reclaimed
3206  *              else, the number of pages reclaimed
3207  */
3208 static unsigned long do_try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist,
3209                                           struct scan_control *sc)
3210 {
3211         int initial_priority = sc->priority;
3212         pg_data_t *last_pgdat;
3213         struct zoneref *z;
3214         struct zone *zone;
3215 retry:
3216         delayacct_freepages_start();
3217
3218         if (!cgroup_reclaim(sc))
3219                 __count_zid_vm_events(ALLOCSTALL, sc->reclaim_idx, 1);
3220
3221         do {
3222                 vmpressure_prio(sc->gfp_mask, sc->target_mem_cgroup,
3223                                 sc->priority);
3224                 sc->nr_scanned = 0;
3225                 shrink_zones(zonelist, sc);
3226
3227                 if (sc->nr_reclaimed >= sc->nr_to_reclaim)
3228                         break;
3229
3230                 if (sc->compaction_ready)
3231                         break;
3232
3233                 /*
3234                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing
3235                  * writepage even in laptop mode.
3236                  */
3237                 if (sc->priority < DEF_PRIORITY - 2)
3238                         sc->may_writepage = 1;
3239         } while (--sc->priority >= 0);
3240
3241         last_pgdat = NULL;
3242         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist, sc->reclaim_idx,
3243                                         sc->nodemask) {
3244                 if (zone->zone_pgdat == last_pgdat)
3245                         continue;
3246                 last_pgdat = zone->zone_pgdat;
3247
3248                 snapshot_refaults(sc->target_mem_cgroup, zone->zone_pgdat);
3249
3250                 if (cgroup_reclaim(sc)) {
3251                         struct lruvec *lruvec;
3252
3253                         lruvec = mem_cgroup_lruvec(sc->target_mem_cgroup,
3254                                                    zone->zone_pgdat);
3255                         clear_bit(LRUVEC_CONGESTED, &lruvec->flags);
3256                 }
3257         }
3258
3259         delayacct_freepages_end();
3260
3261         if (sc->nr_reclaimed)
3262                 return sc->nr_reclaimed;
3263
3264         /* Aborted reclaim to try compaction? don't OOM, then */
3265         if (sc->compaction_ready)
3266                 return 1;
3267
3268         /*
3269          * We make inactive:active ratio decisions based on the node's
3270          * composition of memory, but a restrictive reclaim_idx or a
3271          * memory.low cgroup setting can exempt large amounts of
3272          * memory from reclaim. Neither of which are very common, so
3273          * instead of doing costly eligibility calculations of the
3274          * entire cgroup subtree up front, we assume the estimates are
3275          * good, and retry with forcible deactivation if that fails.
3276          */
3277         if (sc->skipped_deactivate) {
3278                 sc->priority = initial_priority;
3279                 sc->force_deactivate = 1;
3280                 sc->skipped_deactivate = 0;
3281                 goto retry;
3282         }
3283
3284         /* Untapped cgroup reserves?  Don't OOM, retry. */
3285         if (sc->memcg_low_skipped) {
3286                 sc->priority = initial_priority;
3287                 sc->force_deactivate = 0;
3288                 sc->memcg_low_reclaim = 1;
3289                 sc->memcg_low_skipped = 0;
3290                 goto retry;
3291         }
3292
3293         return 0;
3294 }
3295
3296 static bool allow_direct_reclaim(pg_data_t *pgdat)
3297 {
3298         struct zone *zone;
3299         unsigned long pfmemalloc_reserve = 0;
3300         unsigned long free_pages = 0;
3301         int i;
3302         bool wmark_ok;
3303
3304         if (pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES)
3305                 return true;
3306
3307         for (i = 0; i <= ZONE_NORMAL; i++) {
3308                 zone = &pgdat->node_zones[i];
3309                 if (!managed_zone(zone))
3310                         continue;
3311
3312                 if (!zone_reclaimable_pages(zone))
3313                         continue;
3314
3315                 pfmemalloc_reserve += min_wmark_pages(zone);
3316                 free_pages += zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
3317         }
3318
3319         /* If there are no reserves (unexpected config) then do not throttle */
3320         if (!pfmemalloc_reserve)
3321                 return true;
3322
3323         wmark_ok = free_pages > pfmemalloc_reserve / 2;
3324
3325         /* kswapd must be awake if processes are being throttled */
3326         if (!wmark_ok && waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait)) {
3327                 if (READ_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx) > ZONE_NORMAL)
3328                         WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx, ZONE_NORMAL);
3329
3330                 wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
3331         }
3332
3333         return wmark_ok;
3334 }
3335
3336 /*
3337  * Throttle direct reclaimers if backing storage is backed by the network
3338  * and the PFMEMALLOC reserve for the preferred node is getting dangerously
3339  * depleted. kswapd will continue to make progress and wake the processes
3340  * when the low watermark is reached.
3341  *
3342  * Returns true if a fatal signal was delivered during throttling. If this
3343  * happens, the page allocator should not consider triggering the OOM killer.
3344  */
3345 static bool throttle_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, struct zonelist *zonelist,
3346                                         nodemask_t *nodemask)
3347 {
3348         struct zoneref *z;
3349         struct zone *zone;
3350         pg_data_t *pgdat = NULL;
3351
3352         /*
3353          * Kernel threads should not be throttled as they may be indirectly
3354          * responsible for cleaning pages necessary for reclaim to make forward
3355          * progress. kjournald for example may enter direct reclaim while
3356          * committing a transaction where throttling it could forcing other
3357          * processes to block on log_wait_commit().
3358          */
3359         if (current->flags & PF_KTHREAD)
3360                 goto out;
3361
3362         /*
3363          * If a fatal signal is pending, this process should not throttle.
3364          * It should return quickly so it can exit and free its memory
3365          */
3366         if (fatal_signal_pending(current))
3367                 goto out;
3368
3369         /*
3370          * Check if the pfmemalloc reserves are ok by finding the first node
3371          * with a usable ZONE_NORMAL or lower zone. The expectation is that
3372          * GFP_KERNEL will be required for allocating network buffers when
3373          * swapping over the network so ZONE_HIGHMEM is unusable.
3374          *
3375          * Throttling is based on the first usable node and throttled processes
3376          * wait on a queue until kswapd makes progress and wakes them. There
3377          * is an affinity then between processes waking up and where reclaim
3378          * progress has been made assuming the process wakes on the same node.
3379          * More importantly, processes running on remote nodes will not compete
3380          * for remote pfmemalloc reserves and processes on different nodes
3381          * should make reasonable progress.
3382          */
3383         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist,
3384                                         gfp_zone(gfp_mask), nodemask) {
3385                 if (zone_idx(zone) > ZONE_NORMAL)
3386                         continue;
3387
3388                 /* Throttle based on the first usable node */
3389                 pgdat = zone->zone_pgdat;
3390                 if (allow_direct_reclaim(pgdat))
3391                         goto out;
3392                 break;
3393         }
3394
3395         /* If no zone was usable by the allocation flags then do not throttle */
3396         if (!pgdat)
3397                 goto out;
3398
3399         /* Account for the throttling */
3400         count_vm_event(PGSCAN_DIRECT_THROTTLE);
3401
3402         /*
3403          * If the caller cannot enter the filesystem, it's possible that it
3404          * is due to the caller holding an FS lock or performing a journal
3405          * transaction in the case of a filesystem like ext[3|4]. In this case,
3406          * it is not safe to block on pfmemalloc_wait as kswapd could be
3407          * blocked waiting on the same lock. Instead, throttle for up to a
3408          * second before continuing.
3409          */
3410         if (!(gfp_mask & __GFP_FS)) {
3411                 wait_event_interruptible_timeout(pgdat->pfmemalloc_wait,
3412                         allow_direct_reclaim(pgdat), HZ);
3413
3414                 goto check_pending;
3415         }
3416
3417         /* Throttle until kswapd wakes the process */
3418         wait_event_killable(zone->zone_pgdat->pfmemalloc_wait,
3419                 allow_direct_reclaim(pgdat));
3420
3421 check_pending:
3422         if (fatal_signal_pending(current))
3423                 return true;
3424
3425 out:
3426         return false;
3427 }
3428
3429 unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
3430                                 gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask)
3431 {
3432         unsigned long nr_reclaimed;
3433         struct scan_control sc = {
3434                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
3435                 .gfp_mask = current_gfp_context(gfp_mask),
3436                 .reclaim_idx = gfp_zone(gfp_mask),
3437                 .order = order,
3438                 .nodemask = nodemask,
3439                 .priority = DEF_PRIORITY,
3440                 .may_writepage = !laptop_mode,
3441                 .may_unmap = 1,
3442                 .may_swap = 1,
3443         };
3444
3445         /*
3446          * scan_control uses s8 fields for order, priority, and reclaim_idx.
3447          * Confirm they are large enough for max values.
3448          */
3449         BUILD_BUG_ON(MAX_ORDER > S8_MAX);
3450         BUILD_BUG_ON(DEF_PRIORITY > S8_MAX);
3451         BUILD_BUG_ON(MAX_NR_ZONES > S8_MAX);
3452
3453         /*
3454          * Do not enter reclaim if fatal signal was delivered while throttled.
3455          * 1 is returned so that the page allocator does not OOM kill at this
3456          * point.
3457          */
3458         if (throttle_direct_reclaim(sc.gfp_mask, zonelist, nodemask))
3459                 return 1;
3460
3461         set_task_reclaim_state(current, &sc.reclaim_state);
3462         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_begin(order, sc.gfp_mask);
3463
3464         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3465
3466         trace_mm_vmscan_direct_reclaim_end(nr_reclaimed);
3467         set_task_reclaim_state(current, NULL);
3468
3469         return nr_reclaimed;
3470 }
3471
3472 #ifdef CONFIG_MEMCG
3473
3474 /* Only used by soft limit reclaim. Do not reuse for anything else. */
3475 unsigned long mem_cgroup_shrink_node(struct mem_cgroup *memcg,
3476                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap,
3477                                                 pg_data_t *pgdat,
3478                                                 unsigned long *nr_scanned)
3479 {
3480         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
3481         struct scan_control sc = {
3482                 .nr_to_reclaim = SWAP_CLUSTER_MAX,
3483                 .target_mem_cgroup = memcg,
3484                 .may_writepage = !laptop_mode,
3485                 .may_unmap = 1,
3486                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3487                 .may_swap = !noswap,
3488         };
3489
3490         WARN_ON_ONCE(!current->reclaim_state);
3491
3492         sc.gfp_mask = (gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK) |
3493                         (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK);
3494
3495         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_begin(sc.order,
3496                                                       sc.gfp_mask);
3497
3498         /*
3499          * NOTE: Although we can get the priority field, using it
3500          * here is not a good idea, since it limits the pages we can scan.
3501          * if we don't reclaim here, the shrink_node from balance_pgdat
3502          * will pick up pages from other mem cgroup's as well. We hack
3503          * the priority and make it zero.
3504          */
3505         shrink_lruvec(lruvec, &sc);
3506
3507         trace_mm_vmscan_memcg_softlimit_reclaim_end(sc.nr_reclaimed);
3508
3509         *nr_scanned = sc.nr_scanned;
3510
3511         return sc.nr_reclaimed;
3512 }
3513
3514 unsigned long try_to_free_mem_cgroup_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3515                                            unsigned long nr_pages,
3516                                            gfp_t gfp_mask,
3517                                            bool may_swap)
3518 {
3519         unsigned long nr_reclaimed;
3520         unsigned int noreclaim_flag;
3521         struct scan_control sc = {
3522                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
3523                 .gfp_mask = (current_gfp_context(gfp_mask) & GFP_RECLAIM_MASK) |
3524                                 (GFP_HIGHUSER_MOVABLE & ~GFP_RECLAIM_MASK),
3525                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
3526                 .target_mem_cgroup = memcg,
3527                 .priority = DEF_PRIORITY,
3528                 .may_writepage = !laptop_mode,
3529                 .may_unmap = 1,
3530                 .may_swap = may_swap,
3531         };
3532         /*
3533          * Traverse the ZONELIST_FALLBACK zonelist of the current node to put
3534          * equal pressure on all the nodes. This is based on the assumption that
3535          * the reclaim does not bail out early.
3536          */
3537         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), sc.gfp_mask);
3538
3539         set_task_reclaim_state(current, &sc.reclaim_state);
3540         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_begin(0, sc.gfp_mask);
3541         noreclaim_flag = memalloc_noreclaim_save();
3542
3543         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
3544
3545         memalloc_noreclaim_restore(noreclaim_flag);
3546         trace_mm_vmscan_memcg_reclaim_end(nr_reclaimed);
3547         set_task_reclaim_state(current, NULL);
3548
3549         return nr_reclaimed;
3550 }
3551 #endif
3552
3553 static void age_active_anon(struct pglist_data *pgdat,
3554                                 struct scan_control *sc)
3555 {
3556         struct mem_cgroup *memcg;
3557         struct lruvec *lruvec;
3558
3559         if (!total_swap_pages)
3560                 return;
3561
3562         lruvec = mem_cgroup_lruvec(NULL, pgdat);
3563         if (!inactive_is_low(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON))
3564                 return;
3565
3566         memcg = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);
3567         do {
3568                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
3569                 shrink_active_list(SWAP_CLUSTER_MAX, lruvec,
3570                                    sc, LRU_ACTIVE_ANON);
3571                 memcg = mem_cgroup_iter(NULL, memcg, NULL);
3572         } while (memcg);
3573 }
3574
3575 static bool pgdat_watermark_boosted(pg_data_t *pgdat, int highest_zoneidx)
3576 {
3577         int i;
3578         struct zone *zone;
3579
3580         /*
3581          * Check for watermark boosts top-down as the higher zones
3582          * are more likely to be boosted. Both watermarks and boosts
3583          * should not be checked at the same time as reclaim would
3584          * start prematurely when there is no boosting and a lower
3585          * zone is balanced.
3586          */
3587         for (i = highest_zoneidx; i >= 0; i--) {
3588                 zone = pgdat->node_zones + i;
3589                 if (!managed_zone(zone))
3590                         continue;
3591
3592                 if (zone->watermark_boost)
3593                         return true;
3594         }
3595
3596         return false;
3597 }
3598
3599 /*
3600  * Returns true if there is an eligible zone balanced for the request order
3601  * and highest_zoneidx
3602  */
3603 static bool pgdat_balanced(pg_data_t *pgdat, int order, int highest_zoneidx)
3604 {
3605         int i;
3606         unsigned long mark = -1;
3607         struct zone *zone;
3608
3609         /*
3610          * Check watermarks bottom-up as lower zones are more likely to
3611          * meet watermarks.
3612          */
3613         for (i = 0; i <= highest_zoneidx; i++) {
3614                 zone = pgdat->node_zones + i;
3615
3616                 if (!managed_zone(zone))
3617                         continue;
3618
3619                 mark = high_wmark_pages(zone);
3620                 if (zone_watermark_ok_safe(zone, order, mark, highest_zoneidx))
3621                         return true;
3622         }
3623
3624         /*
3625          * If a node has no populated zone within highest_zoneidx, it does not
3626          * need balancing by definition. This can happen if a zone-restricted
3627          * allocation tries to wake a remote kswapd.
3628          */
3629         if (mark == -1)
3630                 return true;
3631
3632         return false;
3633 }
3634
3635 /* Clear pgdat state for congested, dirty or under writeback. */
3636 static void clear_pgdat_congested(pg_data_t *pgdat)
3637 {
3638         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NULL, pgdat);
3639
3640         clear_bit(LRUVEC_CONGESTED, &lruvec->flags);
3641         clear_bit(PGDAT_DIRTY, &pgdat->flags);
3642         clear_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags);
3643 }
3644
3645 /*
3646  * Prepare kswapd for sleeping. This verifies that there are no processes
3647  * waiting in throttle_direct_reclaim() and that watermarks have been met.
3648  *
3649  * Returns true if kswapd is ready to sleep
3650  */
3651 static bool prepare_kswapd_sleep(pg_data_t *pgdat, int order,
3652                                 int highest_zoneidx)
3653 {
3654         /*
3655          * The throttled processes are normally woken up in balance_pgdat() as
3656          * soon as allow_direct_reclaim() is true. But there is a potential
3657          * race between when kswapd checks the watermarks and a process gets
3658          * throttled. There is also a potential race if processes get
3659          * throttled, kswapd wakes, a large process exits thereby balancing the
3660          * zones, which causes kswapd to exit balance_pgdat() before reaching
3661          * the wake up checks. If kswapd is going to sleep, no process should
3662          * be sleeping on pfmemalloc_wait, so wake them now if necessary. If
3663          * the wake up is premature, processes will wake kswapd and get
3664          * throttled again. The difference from wake ups in balance_pgdat() is
3665          * that here we are under prepare_to_wait().
3666          */
3667         if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait))
3668                 wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3669
3670         /* Hopeless node, leave it to direct reclaim */
3671         if (pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES)
3672                 return true;
3673
3674         if (pgdat_balanced(pgdat, order, highest_zoneidx)) {
3675                 clear_pgdat_congested(pgdat);
3676                 return true;
3677         }
3678
3679         return false;
3680 }
3681
3682 /*
3683  * kswapd shrinks a node of pages that are at or below the highest usable
3684  * zone that is currently unbalanced.
3685  *
3686  * Returns true if kswapd scanned at least the requested number of pages to
3687  * reclaim or if the lack of progress was due to pages under writeback.
3688  * This is used to determine if the scanning priority needs to be raised.
3689  */
3690 static bool kswapd_shrink_node(pg_data_t *pgdat,
3691                                struct scan_control *sc)
3692 {
3693         struct zone *zone;
3694         int z;
3695
3696         /* Reclaim a number of pages proportional to the number of zones */
3697         sc->nr_to_reclaim = 0;
3698         for (z = 0; z <= sc->reclaim_idx; z++) {
3699                 zone = pgdat->node_zones + z;
3700                 if (!managed_zone(zone))
3701                         continue;
3702
3703                 sc->nr_to_reclaim += max(high_wmark_pages(zone), SWAP_CLUSTER_MAX);
3704         }
3705
3706         /*
3707          * Historically care was taken to put equal pressure on all zones but
3708          * now pressure is applied based on node LRU order.
3709          */
3710         shrink_node(pgdat, sc);
3711
3712         /*
3713          * Fragmentation may mean that the system cannot be rebalanced for
3714          * high-order allocations. If twice the allocation size has been
3715          * reclaimed then recheck watermarks only at order-0 to prevent
3716          * excessive reclaim. Assume that a process requested a high-order
3717          * can direct reclaim/compact.
3718          */
3719         if (sc->order && sc->nr_reclaimed >= compact_gap(sc->order))
3720                 sc->order = 0;
3721
3722         return sc->nr_scanned >= sc->nr_to_reclaim;
3723 }
3724
3725 /*
3726  * For kswapd, balance_pgdat() will reclaim pages across a node from zones
3727  * that are eligible for use by the caller until at least one zone is
3728  * balanced.
3729  *
3730  * Returns the order kswapd finished reclaiming at.
3731  *
3732  * kswapd scans the zones in the highmem->normal->dma direction.  It skips
3733  * zones which have free_pages > high_wmark_pages(zone), but once a zone is
3734  * found to have free_pages <= high_wmark_pages(zone), any page in that zone
3735  * or lower is eligible for reclaim until at least one usable zone is
3736  * balanced.
3737  */
3738 static int balance_pgdat(pg_data_t *pgdat, int order, int highest_zoneidx)
3739 {
3740         int i;
3741         unsigned long nr_soft_reclaimed;
3742         unsigned long nr_soft_scanned;
3743         unsigned long pflags;
3744         unsigned long nr_boost_reclaim;
3745         unsigned long zone_boosts[MAX_NR_ZONES] = { 0, };
3746         bool boosted;
3747         struct zone *zone;
3748         struct scan_control sc = {
3749                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
3750                 .order = order,
3751                 .may_unmap = 1,
3752         };
3753
3754         set_task_reclaim_state(current, &sc.reclaim_state);
3755         psi_memstall_enter(&pflags);
3756         __fs_reclaim_acquire();
3757
3758         count_vm_event(PAGEOUTRUN);
3759
3760         /*
3761          * Account for the reclaim boost. Note that the zone boost is left in
3762          * place so that parallel allocations that are near the watermark will
3763          * stall or direct reclaim until kswapd is finished.
3764          */
3765         nr_boost_reclaim = 0;
3766         for (i = 0; i <= highest_zoneidx; i++) {
3767                 zone = pgdat->node_zones + i;
3768                 if (!managed_zone(zone))
3769                         continue;
3770
3771                 nr_boost_reclaim += zone->watermark_boost;
3772                 zone_boosts[i] = zone->watermark_boost;
3773         }
3774         boosted = nr_boost_reclaim;
3775
3776 restart:
3777         sc.priority = DEF_PRIORITY;
3778         do {
3779                 unsigned long nr_reclaimed = sc.nr_reclaimed;
3780                 bool raise_priority = true;
3781                 bool balanced;
3782                 bool ret;
3783
3784                 sc.reclaim_idx = highest_zoneidx;
3785
3786                 /*
3787                  * If the number of buffer_heads exceeds the maximum allowed
3788                  * then consider reclaiming from all zones. This has a dual
3789                  * purpose -- on 64-bit systems it is expected that
3790                  * buffer_heads are stripped during active rotation. On 32-bit
3791                  * systems, highmem pages can pin lowmem memory and shrinking
3792                  * buffers can relieve lowmem pressure. Reclaim may still not
3793                  * go ahead if all eligible zones for the original allocation
3794                  * request are balanced to avoid excessive reclaim from kswapd.
3795                  */
3796                 if (buffer_heads_over_limit) {
3797                         for (i = MAX_NR_ZONES - 1; i >= 0; i--) {
3798                                 zone = pgdat->node_zones + i;
3799                                 if (!managed_zone(zone))
3800                                         continue;
3801
3802                                 sc.reclaim_idx = i;
3803                                 break;
3804                         }
3805                 }
3806
3807                 /*
3808                  * If the pgdat is imbalanced then ignore boosting and preserve
3809                  * the watermarks for a later time and restart. Note that the
3810                  * zone watermarks will be still reset at the end of balancing
3811                  * on the grounds that the normal reclaim should be enough to
3812                  * re-evaluate if boosting is required when kswapd next wakes.
3813                  */
3814                 balanced = pgdat_balanced(pgdat, sc.order, highest_zoneidx);
3815                 if (!balanced && nr_boost_reclaim) {
3816                         nr_boost_reclaim = 0;
3817                         goto restart;
3818                 }
3819
3820                 /*
3821                  * If boosting is not active then only reclaim if there are no
3822                  * eligible zones. Note that sc.reclaim_idx is not used as
3823                  * buffer_heads_over_limit may have adjusted it.
3824                  */
3825                 if (!nr_boost_reclaim && balanced)
3826                         goto out;
3827
3828                 /* Limit the priority of boosting to avoid reclaim writeback */
3829                 if (nr_boost_reclaim && sc.priority == DEF_PRIORITY - 2)
3830                         raise_priority = false;
3831
3832                 /*
3833                  * Do not writeback or swap pages for boosted reclaim. The
3834                  * intent is to relieve pressure not issue sub-optimal IO
3835                  * from reclaim context. If no pages are reclaimed, the
3836                  * reclaim will be aborted.
3837                  */
3838                 sc.may_writepage = !laptop_mode && !nr_boost_reclaim;
3839                 sc.may_swap = !nr_boost_reclaim;
3840
3841                 /*
3842                  * Do some background aging of the anon list, to give
3843                  * pages a chance to be referenced before reclaiming. All
3844                  * pages are rotated regardless of classzone as this is
3845                  * about consistent aging.
3846                  */
3847                 age_active_anon(pgdat, &sc);
3848
3849                 /*
3850                  * If we're getting trouble reclaiming, start doing writepage
3851                  * even in laptop mode.
3852                  */
3853                 if (sc.priority < DEF_PRIORITY - 2)
3854                         sc.may_writepage = 1;
3855
3856                 /* Call soft limit reclaim before calling shrink_node. */
3857                 sc.nr_scanned = 0;
3858                 nr_soft_scanned = 0;
3859                 nr_soft_reclaimed = mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pgdat, sc.order,
3860                                                 sc.gfp_mask, &nr_soft_scanned);
3861                 sc.nr_reclaimed += nr_soft_reclaimed;
3862
3863                 /*
3864                  * There should be no need to raise the scanning priority if
3865                  * enough pages are already being scanned that that high
3866                  * watermark would be met at 100% efficiency.
3867                  */
3868                 if (kswapd_shrink_node(pgdat, &sc))
3869                         raise_priority = false;
3870
3871                 /*
3872                  * If the low watermark is met there is no need for processes
3873                  * to be throttled on pfmemalloc_wait as they should not be
3874                  * able to safely make forward progress. Wake them
3875                  */
3876                 if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait) &&
3877                                 allow_direct_reclaim(pgdat))
3878                         wake_up_all(&pgdat->pfmemalloc_wait);
3879
3880                 /* Check if kswapd should be suspending */
3881                 __fs_reclaim_release();
3882                 ret = try_to_freeze();
3883                 __fs_reclaim_acquire();
3884                 if (ret || kthread_should_stop())
3885                         break;
3886
3887                 /*
3888                  * Raise priority if scanning rate is too low or there was no
3889                  * progress in reclaiming pages
3890                  */
3891                 nr_reclaimed = sc.nr_reclaimed - nr_reclaimed;
3892                 nr_boost_reclaim -= min(nr_boost_reclaim, nr_reclaimed);
3893
3894                 /*
3895                  * If reclaim made no progress for a boost, stop reclaim as
3896                  * IO cannot be queued and it could be an infinite loop in
3897                  * extreme circumstances.
3898                  */
3899                 if (nr_boost_reclaim && !nr_reclaimed)
3900                         break;
3901
3902                 if (raise_priority || !nr_reclaimed)
3903                         sc.priority--;
3904         } while (sc.priority >= 1);
3905
3906         if (!sc.nr_reclaimed)
3907                 pgdat->kswapd_failures++;
3908
3909 out:
3910         /* If reclaim was boosted, account for the reclaim done in this pass */
3911         if (boosted) {
3912                 unsigned long flags;
3913
3914                 for (i = 0; i <= highest_zoneidx; i++) {
3915                         if (!zone_boosts[i])
3916                                 continue;
3917
3918                         /* Increments are under the zone lock */
3919                         zone = pgdat->node_zones + i;
3920                         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
3921                         zone->watermark_boost -= min(zone->watermark_boost, zone_boosts[i]);
3922                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
3923                 }
3924
3925                 /*
3926                  * As there is now likely space, wakeup kcompact to defragment
3927                  * pageblocks.
3928                  */
3929                 wakeup_kcompactd(pgdat, pageblock_order, highest_zoneidx);
3930         }
3931
3932         snapshot_refaults(NULL, pgdat);
3933         __fs_reclaim_release();
3934         psi_memstall_leave(&pflags);
3935         set_task_reclaim_state(current, NULL);
3936
3937         /*
3938          * Return the order kswapd stopped reclaiming at as
3939          * prepare_kswapd_sleep() takes it into account. If another caller
3940          * entered the allocator slow path while kswapd was awake, order will
3941          * remain at the higher level.
3942          */
3943         return sc.order;
3944 }
3945
3946 /*
3947  * The pgdat->kswapd_highest_zoneidx is used to pass the highest zone index to
3948  * be reclaimed by kswapd from the waker. If the value is MAX_NR_ZONES which is
3949  * not a valid index then either kswapd runs for first time or kswapd couldn't
3950  * sleep after previous reclaim attempt (node is still unbalanced). In that
3951  * case return the zone index of the previous kswapd reclaim cycle.
3952  */
3953 static enum zone_type kswapd_highest_zoneidx(pg_data_t *pgdat,
3954                                            enum zone_type prev_highest_zoneidx)
3955 {
3956         enum zone_type curr_idx = READ_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx);
3957
3958         return curr_idx == MAX_NR_ZONES ? prev_highest_zoneidx : curr_idx;
3959 }
3960
3961 static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int alloc_order, int reclaim_order,
3962                                 unsigned int highest_zoneidx)
3963 {
3964         long remaining = 0;
3965         DEFINE_WAIT(wait);
3966
3967         if (freezing(current) || kthread_should_stop())
3968                 return;
3969
3970         prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3971
3972         /*
3973          * Try to sleep for a short interval. Note that kcompactd will only be
3974          * woken if it is possible to sleep for a short interval. This is
3975          * deliberate on the assumption that if reclaim cannot keep an
3976          * eligible zone balanced that it's also unlikely that compaction will
3977          * succeed.
3978          */
3979         if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, highest_zoneidx)) {
3980                 /*
3981                  * Compaction records what page blocks it recently failed to
3982                  * isolate pages from and skips them in the future scanning.
3983                  * When kswapd is going to sleep, it is reasonable to assume
3984                  * that pages and compaction may succeed so reset the cache.
3985                  */
3986                 reset_isolation_suitable(pgdat);
3987
3988                 /*
3989                  * We have freed the memory, now we should compact it to make
3990                  * allocation of the requested order possible.
3991                  */
3992                 wakeup_kcompactd(pgdat, alloc_order, highest_zoneidx);
3993
3994                 remaining = schedule_timeout(HZ/10);
3995
3996                 /*
3997                  * If woken prematurely then reset kswapd_highest_zoneidx and
3998                  * order. The values will either be from a wakeup request or
3999                  * the previous request that slept prematurely.
4000                  */
4001                 if (remaining) {
4002                         WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx,
4003                                         kswapd_highest_zoneidx(pgdat,
4004                                                         highest_zoneidx));
4005
4006                         if (READ_ONCE(pgdat->kswapd_order) < reclaim_order)
4007                                 WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_order, reclaim_order);
4008                 }
4009
4010                 finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
4011                 prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
4012         }
4013
4014         /*
4015          * After a short sleep, check if it was a premature sleep. If not, then
4016          * go fully to sleep until explicitly woken up.
4017          */
4018         if (!remaining &&
4019             prepare_kswapd_sleep(pgdat, reclaim_order, highest_zoneidx)) {
4020                 trace_mm_vmscan_kswapd_sleep(pgdat->node_id);
4021
4022                 /*
4023                  * vmstat counters are not perfectly accurate and the estimated
4024                  * value for counters such as NR_FREE_PAGES can deviate from the
4025                  * true value by nr_online_cpus * threshold. To avoid the zone
4026                  * watermarks being breached while under pressure, we reduce the
4027                  * per-cpu vmstat threshold while kswapd is awake and restore
4028                  * them before going back to sleep.
4029                  */
4030                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_normal_threshold);
4031
4032                 if (!kthread_should_stop())
4033                         schedule();
4034
4035                 set_pgdat_percpu_threshold(pgdat, calculate_pressure_threshold);
4036         } else {
4037                 if (remaining)
4038                         count_vm_event(KSWAPD_LOW_WMARK_HIT_QUICKLY);
4039                 else
4040                         count_vm_event(KSWAPD_HIGH_WMARK_HIT_QUICKLY);
4041         }
4042         finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
4043 }
4044
4045 /*
4046  * The background pageout daemon, started as a kernel thread
4047  * from the init process.
4048  *
4049  * This basically trickles out pages so that we have _some_
4050  * free memory available even if there is no other activity
4051  * that frees anything up. This is needed for things like routing
4052  * etc, where we otherwise might have all activity going on in
4053  * asynchronous contexts that cannot page things out.
4054  *
4055  * If there are applications that are active memory-allocators
4056  * (most normal use), this basically shouldn't matter.
4057  */
4058 static int kswapd(void *p)
4059 {
4060         unsigned int alloc_order, reclaim_order;
4061         unsigned int highest_zoneidx = MAX_NR_ZONES - 1;
4062         pg_data_t *pgdat = (pg_data_t *)p;
4063         struct task_struct *tsk = current;
4064         const struct cpumask *cpumask = cpumask_of_node(pgdat->node_id);
4065
4066         if (!cpumask_empty(cpumask))
4067                 set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpumask);
4068
4069         /*
4070          * Tell the memory management that we're a "memory allocator",
4071          * and that if we need more memory we should get access to it
4072          * regardless (see "__alloc_pages()"). "kswapd" should
4073          * never get caught in the normal page freeing logic.
4074          *
4075          * (Kswapd normally doesn't need memory anyway, but sometimes
4076          * you need a small amount of memory in order to be able to
4077          * page out something else, and this flag essentially protects
4078          * us from recursively trying to free more memory as we're
4079          * trying to free the first piece of memory in the first place).
4080          */
4081         tsk->flags |= PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD;
4082         set_freezable();
4083
4084         WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_order, 0);
4085         WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx, MAX_NR_ZONES);
4086         for ( ; ; ) {
4087                 bool ret;
4088
4089                 alloc_order = reclaim_order = READ_ONCE(pgdat->kswapd_order);
4090                 highest_zoneidx = kswapd_highest_zoneidx(pgdat,
4091                                                         highest_zoneidx);
4092
4093 kswapd_try_sleep:
4094                 kswapd_try_to_sleep(pgdat, alloc_order, reclaim_order,
4095                                         highest_zoneidx);
4096
4097                 /* Read the new order and highest_zoneidx */
4098                 alloc_order = READ_ONCE(pgdat->kswapd_order);
4099                 highest_zoneidx = kswapd_highest_zoneidx(pgdat,
4100                                                         highest_zoneidx);
4101                 WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_order, 0);
4102                 WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx, MAX_NR_ZONES);
4103
4104                 ret = try_to_freeze();
4105                 if (kthread_should_stop())
4106                         break;
4107
4108                 /*
4109                  * We can speed up thawing tasks if we don't call balance_pgdat
4110                  * after returning from the refrigerator
4111                  */
4112                 if (ret)
4113                         continue;
4114
4115                 /*
4116                  * Reclaim begins at the requested order but if a high-order
4117                  * reclaim fails then kswapd falls back to reclaiming for
4118                  * order-0. If that happens, kswapd will consider sleeping
4119                  * for the order it finished reclaiming at (reclaim_order)
4120                  * but kcompactd is woken to compact for the original
4121                  * request (alloc_order).
4122                  */
4123                 trace_mm_vmscan_kswapd_wake(pgdat->node_id, highest_zoneidx,
4124                                                 alloc_order);
4125                 reclaim_order = balance_pgdat(pgdat, alloc_order,
4126                                                 highest_zoneidx);
4127                 if (reclaim_order < alloc_order)
4128                         goto kswapd_try_sleep;
4129         }
4130
4131         tsk->flags &= ~(PF_MEMALLOC | PF_SWAPWRITE | PF_KSWAPD);
4132
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 /*
4137  * A zone is low on free memory or too fragmented for high-order memory.  If
4138  * kswapd should reclaim (direct reclaim is deferred), wake it up for the zone's
4139  * pgdat.  It will wake up kcompactd after reclaiming memory.  If kswapd reclaim
4140  * has failed or is not needed, still wake up kcompactd if only compaction is
4141  * needed.
4142  */
4143 void wakeup_kswapd(struct zone *zone, gfp_t gfp_flags, int order,
4144                    enum zone_type highest_zoneidx)
4145 {
4146         pg_data_t *pgdat;
4147         enum zone_type curr_idx;
4148
4149         if (!managed_zone(zone))
4150                 return;
4151
4152         if (!cpuset_zone_allowed(zone, gfp_flags))
4153                 return;
4154
4155         pgdat = zone->zone_pgdat;
4156         curr_idx = READ_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx);
4157
4158         if (curr_idx == MAX_NR_ZONES || curr_idx < highest_zoneidx)
4159                 WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_highest_zoneidx, highest_zoneidx);
4160
4161         if (READ_ONCE(pgdat->kswapd_order) < order)
4162                 WRITE_ONCE(pgdat->kswapd_order, order);
4163
4164         if (!waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait))
4165                 return;
4166
4167         /* Hopeless node, leave it to direct reclaim if possible */
4168         if (pgdat->kswapd_failures >= MAX_RECLAIM_RETRIES ||
4169             (pgdat_balanced(pgdat, order, highest_zoneidx) &&
4170              !pgdat_watermark_boosted(pgdat, highest_zoneidx))) {
4171                 /*
4172                  * There may be plenty of free memory available, but it's too
4173                  * fragmented for high-order allocations.  Wake up kcompactd
4174                  * and rely on compaction_suitable() to determine if it's
4175                  * needed.  If it fails, it will defer subsequent attempts to
4176                  * ratelimit its work.
4177                  */
4178                 if (!(gfp_flags & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
4179                         wakeup_kcompactd(pgdat, order, highest_zoneidx);
4180                 return;
4181         }
4182
4183         trace_mm_vmscan_wakeup_kswapd(pgdat->node_id, highest_zoneidx, order,
4184                                       gfp_flags);
4185         wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
4186 }
4187
4188 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
4189 /*
4190  * Try to free `nr_to_reclaim' of memory, system-wide, and return the number of
4191  * freed pages.
4192  *
4193  * Rather than trying to age LRUs the aim is to preserve the overall
4194  * LRU order by reclaiming preferentially
4195  * inactive > active > active referenced > active mapped
4196  */
4197 unsigned long shrink_all_memory(unsigned long nr_to_reclaim)
4198 {
4199         struct scan_control sc = {
4200                 .nr_to_reclaim = nr_to_reclaim,
4201                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE,
4202                 .reclaim_idx = MAX_NR_ZONES - 1,
4203                 .priority = DEF_PRIORITY,
4204                 .may_writepage = 1,
4205                 .may_unmap = 1,
4206                 .may_swap = 1,
4207                 .hibernation_mode = 1,
4208         };
4209         struct zonelist *zonelist = node_zonelist(numa_node_id(), sc.gfp_mask);
4210         unsigned long nr_reclaimed;
4211         unsigned int noreclaim_flag;
4212
4213         fs_reclaim_acquire(sc.gfp_mask);
4214         noreclaim_flag = memalloc_noreclaim_save();
4215         set_task_reclaim_state(current, &sc.reclaim_state);
4216
4217         nr_reclaimed = do_try_to_free_pages(zonelist, &sc);
4218
4219         set_task_reclaim_state(current, NULL);
4220         memalloc_noreclaim_restore(noreclaim_flag);
4221         fs_reclaim_release(sc.gfp_mask);
4222
4223         return nr_reclaimed;
4224 }
4225 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */
4226
4227 /*
4228  * This kswapd start function will be called by init and node-hot-add.
4229  * On node-hot-add, kswapd will moved to proper cpus if cpus are hot-added.
4230  */
4231 int kswapd_run(int nid)
4232 {
4233         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
4234         int ret = 0;
4235
4236         if (pgdat->kswapd)
4237                 return 0;
4238
4239         pgdat->kswapd = kthread_run(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid);
4240         if (IS_ERR(pgdat->kswapd)) {
4241                 /* failure at boot is fatal */
4242                 BUG_ON(system_state < SYSTEM_RUNNING);
4243                 pr_err("Failed to start kswapd on node %d\n", nid);
4244                 ret = PTR_ERR(pgdat->kswapd);
4245                 pgdat->kswapd = NULL;
4246         }
4247         return ret;
4248 }
4249
4250 /*
4251  * Called by memory hotplug when all memory in a node is offlined.  Caller must
4252  * hold mem_hotplug_begin/end().
4253  */
4254 void kswapd_stop(int nid)
4255 {
4256         struct task_struct *kswapd = NODE_DATA(nid)->kswapd;
4257
4258         if (kswapd) {
4259                 kthread_stop(kswapd);
4260                 NODE_DATA(nid)->kswapd = NULL;
4261         }
4262 }
4263
4264 static int __init kswapd_init(void)
4265 {
4266         int nid;
4267
4268         swap_setup();
4269         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
4270                 kswapd_run(nid);
4271         return 0;
4272 }
4273
4274 module_init(kswapd_init)
4275
4276 #ifdef CONFIG_NUMA
4277 /*
4278  * Node reclaim mode
4279  *
4280  * If non-zero call node_reclaim when the number of free pages falls below
4281  * the watermarks.
4282  */
4283 int node_reclaim_mode __read_mostly;
4284
4285 /*
4286  * Priority for NODE_RECLAIM. This determines the fraction of pages
4287  * of a node considered for each zone_reclaim. 4 scans 1/16th of
4288  * a zone.
4289  */
4290 #define NODE_RECLAIM_PRIORITY 4
4291
4292 /*
4293  * Percentage of pages in a zone that must be unmapped for node_reclaim to
4294  * occur.
4295  */
4296 int sysctl_min_unmapped_ratio = 1;
4297
4298 /*
4299  * If the number of slab pages in a zone grows beyond this percentage then
4300  * slab reclaim needs to occur.
4301  */
4302 int sysctl_min_slab_ratio = 5;
4303
4304 static inline unsigned long node_unmapped_file_pages(struct pglist_data *pgdat)
4305 {
4306         unsigned long file_mapped = node_page_state(pgdat, NR_FILE_MAPPED);
4307         unsigned long file_lru = node_page_state(pgdat, NR_INACTIVE_FILE) +
4308                 node_page_state(pgdat, NR_ACTIVE_FILE);
4309
4310         /*
4311          * It's possible for there to be more file mapped pages than
4312          * accounted for by the pages on the file LRU lists because
4313          * tmpfs pages accounted for as ANON can also be FILE_MAPPED
4314          */
4315         return (file_lru > file_mapped) ? (file_lru - file_mapped) : 0;
4316 }
4317
4318 /* Work out how many page cache pages we can reclaim in this reclaim_mode */
4319 static unsigned long node_pagecache_reclaimable(struct pglist_data *pgdat)
4320 {
4321         unsigned long nr_pagecache_reclaimable;
4322         unsigned long delta = 0;
4323
4324         /*
4325          * If RECLAIM_UNMAP is set, then all file pages are considered
4326          * potentially reclaimable. Otherwise, we have to worry about
4327          * pages like swapcache and node_unmapped_file_pages() provides
4328          * a better estimate
4329          */
4330         if (node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP)
4331                 nr_pagecache_reclaimable = node_page_state(pgdat, NR_FILE_PAGES);
4332         else
4333                 nr_pagecache_reclaimable = node_unmapped_file_pages(pgdat);
4334
4335         /* If we can't clean pages, remove dirty pages from consideration */
4336         if (!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE))
4337                 delta += node_page_state(pgdat, NR_FILE_DIRTY);
4338
4339         /* Watch for any possible underflows due to delta */
4340         if (unlikely(delta > nr_pagecache_reclaimable))
4341                 delta = nr_pagecache_reclaimable;
4342
4343         return nr_pagecache_reclaimable - delta;
4344 }
4345
4346 /*
4347  * Try to free up some pages from this node through reclaim.
4348  */
4349 static int __node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
4350 {
4351         /* Minimum pages needed in order to stay on node */
4352         const unsigned long nr_pages = 1 << order;
4353         struct task_struct *p = current;
4354         unsigned int noreclaim_flag;
4355         struct scan_control sc = {
4356                 .nr_to_reclaim = max(nr_pages, SWAP_CLUSTER_MAX),
4357                 .gfp_mask = current_gfp_context(gfp_mask),
4358                 .order = order,
4359                 .priority = NODE_RECLAIM_PRIORITY,
4360                 .may_writepage = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_WRITE),
4361                 .may_unmap = !!(node_reclaim_mode & RECLAIM_UNMAP),
4362                 .may_swap = 1,
4363                 .reclaim_idx = gfp_zone(gfp_mask),
4364         };
4365
4366         trace_mm_vmscan_node_reclaim_begin(pgdat->node_id, order,
4367                                            sc.gfp_mask);
4368
4369         cond_resched();
4370         fs_reclaim_acquire(sc.gfp_mask);
4371         /*
4372          * We need to be able to allocate from the reserves for RECLAIM_UNMAP
4373          * and we also need to be able to write out pages for RECLAIM_WRITE
4374          * and RECLAIM_UNMAP.
4375          */
4376         noreclaim_flag = memalloc_noreclaim_save();
4377         p->flags |= PF_SWAPWRITE;
4378         set_task_reclaim_state(p, &sc.reclaim_state);
4379
4380         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) > pgdat->min_unmapped_pages) {
4381                 /*
4382                  * Free memory by calling shrink node with increasing
4383                  * priorities until we have enough memory freed.
4384                  */
4385                 do {
4386                         shrink_node(pgdat, &sc);
4387                 } while (sc.nr_reclaimed < nr_pages && --sc.priority >= 0);
4388         }
4389
4390         set_task_reclaim_state(p, NULL);
4391         current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
4392         memalloc_noreclaim_restore(noreclaim_flag);
4393         fs_reclaim_release(sc.gfp_mask);
4394
4395         trace_mm_vmscan_node_reclaim_end(sc.nr_reclaimed);
4396
4397         return sc.nr_reclaimed >= nr_pages;
4398 }
4399
4400 int node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
4401 {
4402         int ret;
4403
4404         /*
4405          * Node reclaim reclaims unmapped file backed pages and
4406          * slab pages if we are over the defined limits.
4407          *
4408          * A small portion of unmapped file backed pages is needed for
4409          * file I/O otherwise pages read by file I/O will be immediately
4410          * thrown out if the node is overallocated. So we do not reclaim
4411          * if less than a specified percentage of the node is used by
4412          * unmapped file backed pages.
4413          */
4414         if (node_pagecache_reclaimable(pgdat) <= pgdat->min_unmapped_pages &&
4415             node_page_state_pages(pgdat, NR_SLAB_RECLAIMABLE_B) <=
4416             pgdat->min_slab_pages)
4417                 return NODE_RECLAIM_FULL;
4418
4419         /*
4420          * Do not scan if the allocation should not be delayed.
4421          */
4422         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || (current->flags & PF_MEMALLOC))
4423                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
4424
4425         /*
4426          * Only run node reclaim on the local node or on nodes that do not
4427          * have associated processors. This will favor the local processor
4428          * over remote processors and spread off node memory allocations
4429          * as wide as possible.
4430          */
4431         if (node_state(pgdat->node_id, N_CPU) && pgdat->node_id != numa_node_id())
4432                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
4433
4434         if (test_and_set_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags))
4435                 return NODE_RECLAIM_NOSCAN;
4436
4437         ret = __node_reclaim(pgdat, gfp_mask, order);
4438         clear_bit(PGDAT_RECLAIM_LOCKED, &pgdat->flags);
4439
4440         if (!ret)
4441                 count_vm_event(PGSCAN_ZONE_RECLAIM_FAILED);
4442
4443         return ret;
4444 }
4445 #endif
4446
4447 /**
4448  * check_move_unevictable_pages - check pages for evictability and move to
4449  * appropriate zone lru list
4450  * @pvec: pagevec with lru pages to check
4451  *
4452  * Checks pages for evictability, if an evictable page is in the unevictable
4453  * lru list, moves it to the appropriate evictable lru list. This function
4454  * should be only used for lru pages.
4455  */
4456 void check_move_unevictable_pages(struct pagevec *pvec)
4457 {
4458         struct lruvec *lruvec = NULL;
4459         int pgscanned = 0;
4460         int pgrescued = 0;
4461         int i;
4462
4463         for (i = 0; i < pvec->nr; i++) {
4464                 struct page *page = pvec->pages[i];
4465                 int nr_pages;
4466
4467                 if (PageTransTail(page))
4468                         continue;
4469
4470                 nr_pages = thp_nr_pages(page);
4471                 pgscanned += nr_pages;
4472
4473                 /* block memcg migration during page moving between lru */
4474                 if (!TestClearPageLRU(page))
4475                         continue;
4476
4477                 lruvec = relock_page_lruvec_irq(page, lruvec);
4478                 if (page_evictable(page) && PageUnevictable(page)) {
4479                         del_page_from_lru_list(page, lruvec);
4480                         ClearPageUnevictable(page);
4481                         add_page_to_lru_list(page, lruvec);
4482                         pgrescued += nr_pages;
4483                 }
4484                 SetPageLRU(page);
4485         }
4486
4487         if (lruvec) {
4488                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
4489                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSCANNED, pgscanned);
4490                 unlock_page_lruvec_irq(lruvec);
4491         } else if (pgscanned) {
4492                 count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSCANNED, pgscanned);
4493         }
4494 }
4495 EXPORT_SYMBOL_GPL(check_move_unevictable_pages);