wireless: only use alpha2 regulatory information from country IE
[linux-2.6.git] / mm / swap.c
1 /*
2  *  linux/mm/swap.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
5  */
6
7 /*
8  * This file contains the default values for the operation of the
9  * Linux VM subsystem. Fine-tuning documentation can be found in
10  * Documentation/sysctl/vm.txt.
11  * Started 18.12.91
12  * Swap aging added 23.2.95, Stephen Tweedie.
13  * Buffermem limits added 12.3.98, Rik van Riel.
14  */
15
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/kernel_stat.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/mman.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/mm_inline.h>
26 #include <linux/buffer_head.h>  /* for try_to_release_page() */
27 #include <linux/percpu_counter.h>
28 #include <linux/percpu.h>
29 #include <linux/cpu.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/memcontrol.h>
33 #include <linux/gfp.h>
34
35 #include "internal.h"
36
37 /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
38 int page_cluster;
39
40 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec[NR_LRU_LISTS], lru_add_pvecs);
41 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_rotate_pvecs);
42
43 /*
44  * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
45  * freed via pagevecs.  But it gets used by networking.
46  */
47 static void __page_cache_release(struct page *page)
48 {
49         if (PageLRU(page)) {
50                 unsigned long flags;
51                 struct zone *zone = page_zone(page);
52
53                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
54                 VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
55                 __ClearPageLRU(page);
56                 del_page_from_lru(zone, page);
57                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
58         }
59         free_hot_cold_page(page, 0);
60 }
61
62 static void put_compound_page(struct page *page)
63 {
64         page = compound_head(page);
65         if (put_page_testzero(page)) {
66                 compound_page_dtor *dtor;
67
68                 dtor = get_compound_page_dtor(page);
69                 (*dtor)(page);
70         }
71 }
72
73 void put_page(struct page *page)
74 {
75         if (unlikely(PageCompound(page)))
76                 put_compound_page(page);
77         else if (put_page_testzero(page))
78                 __page_cache_release(page);
79 }
80 EXPORT_SYMBOL(put_page);
81
82 /**
83  * put_pages_list() - release a list of pages
84  * @pages: list of pages threaded on page->lru
85  *
86  * Release a list of pages which are strung together on page.lru.  Currently
87  * used by read_cache_pages() and related error recovery code.
88  */
89 void put_pages_list(struct list_head *pages)
90 {
91         while (!list_empty(pages)) {
92                 struct page *victim;
93
94                 victim = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
95                 list_del(&victim->lru);
96                 page_cache_release(victim);
97         }
98 }
99 EXPORT_SYMBOL(put_pages_list);
100
101 /*
102  * pagevec_move_tail() must be called with IRQ disabled.
103  * Otherwise this may cause nasty races.
104  */
105 static void pagevec_move_tail(struct pagevec *pvec)
106 {
107         int i;
108         int pgmoved = 0;
109         struct zone *zone = NULL;
110
111         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
112                 struct page *page = pvec->pages[i];
113                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
114
115                 if (pagezone != zone) {
116                         if (zone)
117                                 spin_unlock(&zone->lru_lock);
118                         zone = pagezone;
119                         spin_lock(&zone->lru_lock);
120                 }
121                 if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
122                         int lru = page_lru_base_type(page);
123                         list_move_tail(&page->lru, &zone->lru[lru].list);
124                         pgmoved++;
125                 }
126         }
127         if (zone)
128                 spin_unlock(&zone->lru_lock);
129         __count_vm_events(PGROTATED, pgmoved);
130         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
131         pagevec_reinit(pvec);
132 }
133
134 /*
135  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
136  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
137  * inactive list.
138  */
139 void  rotate_reclaimable_page(struct page *page)
140 {
141         if (!PageLocked(page) && !PageDirty(page) && !PageActive(page) &&
142             !PageUnevictable(page) && PageLRU(page)) {
143                 struct pagevec *pvec;
144                 unsigned long flags;
145
146                 page_cache_get(page);
147                 local_irq_save(flags);
148                 pvec = &__get_cpu_var(lru_rotate_pvecs);
149                 if (!pagevec_add(pvec, page))
150                         pagevec_move_tail(pvec);
151                 local_irq_restore(flags);
152         }
153 }
154
155 static void update_page_reclaim_stat(struct zone *zone, struct page *page,
156                                      int file, int rotated)
157 {
158         struct zone_reclaim_stat *reclaim_stat = &zone->reclaim_stat;
159         struct zone_reclaim_stat *memcg_reclaim_stat;
160
161         memcg_reclaim_stat = mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(page);
162
163         reclaim_stat->recent_scanned[file]++;
164         if (rotated)
165                 reclaim_stat->recent_rotated[file]++;
166
167         if (!memcg_reclaim_stat)
168                 return;
169
170         memcg_reclaim_stat->recent_scanned[file]++;
171         if (rotated)
172                 memcg_reclaim_stat->recent_rotated[file]++;
173 }
174
175 /*
176  * FIXME: speed this up?
177  */
178 void activate_page(struct page *page)
179 {
180         struct zone *zone = page_zone(page);
181
182         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
183         if (PageLRU(page) && !PageActive(page) && !PageUnevictable(page)) {
184                 int file = page_is_file_cache(page);
185                 int lru = page_lru_base_type(page);
186                 del_page_from_lru_list(zone, page, lru);
187
188                 SetPageActive(page);
189                 lru += LRU_ACTIVE;
190                 add_page_to_lru_list(zone, page, lru);
191                 __count_vm_event(PGACTIVATE);
192
193                 update_page_reclaim_stat(zone, page, file, 1);
194         }
195         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
196 }
197
198 /*
199  * Mark a page as having seen activity.
200  *
201  * inactive,unreferenced        ->      inactive,referenced
202  * inactive,referenced          ->      active,unreferenced
203  * active,unreferenced          ->      active,referenced
204  */
205 void mark_page_accessed(struct page *page)
206 {
207         if (!PageActive(page) && !PageUnevictable(page) &&
208                         PageReferenced(page) && PageLRU(page)) {
209                 activate_page(page);
210                 ClearPageReferenced(page);
211         } else if (!PageReferenced(page)) {
212                 SetPageReferenced(page);
213         }
214 }
215
216 EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
217
218 void __lru_cache_add(struct page *page, enum lru_list lru)
219 {
220         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvecs)[lru];
221
222         page_cache_get(page);
223         if (!pagevec_add(pvec, page))
224                 ____pagevec_lru_add(pvec, lru);
225         put_cpu_var(lru_add_pvecs);
226 }
227
228 /**
229  * lru_cache_add_lru - add a page to a page list
230  * @page: the page to be added to the LRU.
231  * @lru: the LRU list to which the page is added.
232  */
233 void lru_cache_add_lru(struct page *page, enum lru_list lru)
234 {
235         if (PageActive(page)) {
236                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
237                 ClearPageActive(page);
238         } else if (PageUnevictable(page)) {
239                 VM_BUG_ON(PageActive(page));
240                 ClearPageUnevictable(page);
241         }
242
243         VM_BUG_ON(PageLRU(page) || PageActive(page) || PageUnevictable(page));
244         __lru_cache_add(page, lru);
245 }
246
247 /**
248  * add_page_to_unevictable_list - add a page to the unevictable list
249  * @page:  the page to be added to the unevictable list
250  *
251  * Add page directly to its zone's unevictable list.  To avoid races with
252  * tasks that might be making the page evictable, through eg. munlock,
253  * munmap or exit, while it's not on the lru, we want to add the page
254  * while it's locked or otherwise "invisible" to other tasks.  This is
255  * difficult to do when using the pagevec cache, so bypass that.
256  */
257 void add_page_to_unevictable_list(struct page *page)
258 {
259         struct zone *zone = page_zone(page);
260
261         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
262         SetPageUnevictable(page);
263         SetPageLRU(page);
264         add_page_to_lru_list(zone, page, LRU_UNEVICTABLE);
265         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
266 }
267
268 /*
269  * Drain pages out of the cpu's pagevecs.
270  * Either "cpu" is the current CPU, and preemption has already been
271  * disabled; or "cpu" is being hot-unplugged, and is already dead.
272  */
273 static void drain_cpu_pagevecs(int cpu)
274 {
275         struct pagevec *pvecs = per_cpu(lru_add_pvecs, cpu);
276         struct pagevec *pvec;
277         int lru;
278
279         for_each_lru(lru) {
280                 pvec = &pvecs[lru - LRU_BASE];
281                 if (pagevec_count(pvec))
282                         ____pagevec_lru_add(pvec, lru);
283         }
284
285         pvec = &per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu);
286         if (pagevec_count(pvec)) {
287                 unsigned long flags;
288
289                 /* No harm done if a racing interrupt already did this */
290                 local_irq_save(flags);
291                 pagevec_move_tail(pvec);
292                 local_irq_restore(flags);
293         }
294 }
295
296 void lru_add_drain(void)
297 {
298         drain_cpu_pagevecs(get_cpu());
299         put_cpu();
300 }
301
302 static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
303 {
304         lru_add_drain();
305 }
306
307 /*
308  * Returns 0 for success
309  */
310 int lru_add_drain_all(void)
311 {
312         return schedule_on_each_cpu(lru_add_drain_per_cpu);
313 }
314
315 /*
316  * Batched page_cache_release().  Decrement the reference count on all the
317  * passed pages.  If it fell to zero then remove the page from the LRU and
318  * free it.
319  *
320  * Avoid taking zone->lru_lock if possible, but if it is taken, retain it
321  * for the remainder of the operation.
322  *
323  * The locking in this function is against shrink_inactive_list(): we recheck
324  * the page count inside the lock to see whether shrink_inactive_list()
325  * grabbed the page via the LRU.  If it did, give up: shrink_inactive_list()
326  * will free it.
327  */
328 void release_pages(struct page **pages, int nr, int cold)
329 {
330         int i;
331         struct pagevec pages_to_free;
332         struct zone *zone = NULL;
333         unsigned long uninitialized_var(flags);
334
335         pagevec_init(&pages_to_free, cold);
336         for (i = 0; i < nr; i++) {
337                 struct page *page = pages[i];
338
339                 if (unlikely(PageCompound(page))) {
340                         if (zone) {
341                                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
342                                 zone = NULL;
343                         }
344                         put_compound_page(page);
345                         continue;
346                 }
347
348                 if (!put_page_testzero(page))
349                         continue;
350
351                 if (PageLRU(page)) {
352                         struct zone *pagezone = page_zone(page);
353
354                         if (pagezone != zone) {
355                                 if (zone)
356                                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock,
357                                                                         flags);
358                                 zone = pagezone;
359                                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
360                         }
361                         VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
362                         __ClearPageLRU(page);
363                         del_page_from_lru(zone, page);
364                 }
365
366                 if (!pagevec_add(&pages_to_free, page)) {
367                         if (zone) {
368                                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
369                                 zone = NULL;
370                         }
371                         __pagevec_free(&pages_to_free);
372                         pagevec_reinit(&pages_to_free);
373                 }
374         }
375         if (zone)
376                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
377
378         pagevec_free(&pages_to_free);
379 }
380
381 /*
382  * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
383  * queues.  That would prevent them from really being freed right now.  That's
384  * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
385  * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
386  *
387  * So __pagevec_release() will drain those queues here.  __pagevec_lru_add()
388  * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
389  * mutual recursion.
390  */
391 void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
392 {
393         lru_add_drain();
394         release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec), pvec->cold);
395         pagevec_reinit(pvec);
396 }
397
398 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
399
400 /*
401  * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
402  * on them.  Reinitialises the caller's pagevec.
403  */
404 void ____pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec, enum lru_list lru)
405 {
406         int i;
407         struct zone *zone = NULL;
408
409         VM_BUG_ON(is_unevictable_lru(lru));
410
411         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
412                 struct page *page = pvec->pages[i];
413                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
414                 int file;
415                 int active;
416
417                 if (pagezone != zone) {
418                         if (zone)
419                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
420                         zone = pagezone;
421                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
422                 }
423                 VM_BUG_ON(PageActive(page));
424                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
425                 VM_BUG_ON(PageLRU(page));
426                 SetPageLRU(page);
427                 active = is_active_lru(lru);
428                 file = is_file_lru(lru);
429                 if (active)
430                         SetPageActive(page);
431                 update_page_reclaim_stat(zone, page, file, active);
432                 add_page_to_lru_list(zone, page, lru);
433         }
434         if (zone)
435                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
436         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
437         pagevec_reinit(pvec);
438 }
439
440 EXPORT_SYMBOL(____pagevec_lru_add);
441
442 /*
443  * Try to drop buffers from the pages in a pagevec
444  */
445 void pagevec_strip(struct pagevec *pvec)
446 {
447         int i;
448
449         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
450                 struct page *page = pvec->pages[i];
451
452                 if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
453                         if (page_has_private(page))
454                                 try_to_release_page(page, 0);
455                         unlock_page(page);
456                 }
457         }
458 }
459
460 /**
461  * pagevec_lookup - gang pagecache lookup
462  * @pvec:       Where the resulting pages are placed
463  * @mapping:    The address_space to search
464  * @start:      The starting page index
465  * @nr_pages:   The maximum number of pages
466  *
467  * pagevec_lookup() will search for and return a group of up to @nr_pages pages
468  * in the mapping.  The pages are placed in @pvec.  pagevec_lookup() takes a
469  * reference against the pages in @pvec.
470  *
471  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
472  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
473  *
474  * pagevec_lookup() returns the number of pages which were found.
475  */
476 unsigned pagevec_lookup(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
477                 pgoff_t start, unsigned nr_pages)
478 {
479         pvec->nr = find_get_pages(mapping, start, nr_pages, pvec->pages);
480         return pagevec_count(pvec);
481 }
482
483 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup);
484
485 unsigned pagevec_lookup_tag(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
486                 pgoff_t *index, int tag, unsigned nr_pages)
487 {
488         pvec->nr = find_get_pages_tag(mapping, index, tag,
489                                         nr_pages, pvec->pages);
490         return pagevec_count(pvec);
491 }
492
493 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_tag);
494
495 /*
496  * Perform any setup for the swap system
497  */
498 void __init swap_setup(void)
499 {
500         unsigned long megs = totalram_pages >> (20 - PAGE_SHIFT);
501
502 #ifdef CONFIG_SWAP
503         bdi_init(swapper_space.backing_dev_info);
504 #endif
505
506         /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
507         if (megs < 16)
508                 page_cluster = 2;
509         else
510                 page_cluster = 3;
511         /*
512          * Right now other parts of the system means that we
513          * _really_ don't want to cluster much more
514          */
515 }