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