fuse: use release_pages()
[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 EXPORT_SYMBOL(__lru_cache_add);
228
229 /**
230  * lru_cache_add_lru - add a page to a page list
231  * @page: the page to be added to the LRU.
232  * @lru: the LRU list to which the page is added.
233  */
234 void lru_cache_add_lru(struct page *page, enum lru_list lru)
235 {
236         if (PageActive(page)) {
237                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
238                 ClearPageActive(page);
239         } else if (PageUnevictable(page)) {
240                 VM_BUG_ON(PageActive(page));
241                 ClearPageUnevictable(page);
242         }
243
244         VM_BUG_ON(PageLRU(page) || PageActive(page) || PageUnevictable(page));
245         __lru_cache_add(page, lru);
246 }
247
248 /**
249  * add_page_to_unevictable_list - add a page to the unevictable list
250  * @page:  the page to be added to the unevictable list
251  *
252  * Add page directly to its zone's unevictable list.  To avoid races with
253  * tasks that might be making the page evictable, through eg. munlock,
254  * munmap or exit, while it's not on the lru, we want to add the page
255  * while it's locked or otherwise "invisible" to other tasks.  This is
256  * difficult to do when using the pagevec cache, so bypass that.
257  */
258 void add_page_to_unevictable_list(struct page *page)
259 {
260         struct zone *zone = page_zone(page);
261
262         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
263         SetPageUnevictable(page);
264         SetPageLRU(page);
265         add_page_to_lru_list(zone, page, LRU_UNEVICTABLE);
266         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
267 }
268
269 /*
270  * Drain pages out of the cpu's pagevecs.
271  * Either "cpu" is the current CPU, and preemption has already been
272  * disabled; or "cpu" is being hot-unplugged, and is already dead.
273  */
274 static void drain_cpu_pagevecs(int cpu)
275 {
276         struct pagevec *pvecs = per_cpu(lru_add_pvecs, cpu);
277         struct pagevec *pvec;
278         int lru;
279
280         for_each_lru(lru) {
281                 pvec = &pvecs[lru - LRU_BASE];
282                 if (pagevec_count(pvec))
283                         ____pagevec_lru_add(pvec, lru);
284         }
285
286         pvec = &per_cpu(lru_rotate_pvecs, cpu);
287         if (pagevec_count(pvec)) {
288                 unsigned long flags;
289
290                 /* No harm done if a racing interrupt already did this */
291                 local_irq_save(flags);
292                 pagevec_move_tail(pvec);
293                 local_irq_restore(flags);
294         }
295 }
296
297 void lru_add_drain(void)
298 {
299         drain_cpu_pagevecs(get_cpu());
300         put_cpu();
301 }
302
303 static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
304 {
305         lru_add_drain();
306 }
307
308 /*
309  * Returns 0 for success
310  */
311 int lru_add_drain_all(void)
312 {
313         return schedule_on_each_cpu(lru_add_drain_per_cpu);
314 }
315
316 /*
317  * Batched page_cache_release().  Decrement the reference count on all the
318  * passed pages.  If it fell to zero then remove the page from the LRU and
319  * free it.
320  *
321  * Avoid taking zone->lru_lock if possible, but if it is taken, retain it
322  * for the remainder of the operation.
323  *
324  * The locking in this function is against shrink_inactive_list(): we recheck
325  * the page count inside the lock to see whether shrink_inactive_list()
326  * grabbed the page via the LRU.  If it did, give up: shrink_inactive_list()
327  * will free it.
328  */
329 void release_pages(struct page **pages, int nr, int cold)
330 {
331         int i;
332         struct pagevec pages_to_free;
333         struct zone *zone = NULL;
334         unsigned long uninitialized_var(flags);
335
336         pagevec_init(&pages_to_free, cold);
337         for (i = 0; i < nr; i++) {
338                 struct page *page = pages[i];
339
340                 if (unlikely(PageCompound(page))) {
341                         if (zone) {
342                                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
343                                 zone = NULL;
344                         }
345                         put_compound_page(page);
346                         continue;
347                 }
348
349                 if (!put_page_testzero(page))
350                         continue;
351
352                 if (PageLRU(page)) {
353                         struct zone *pagezone = page_zone(page);
354
355                         if (pagezone != zone) {
356                                 if (zone)
357                                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock,
358                                                                         flags);
359                                 zone = pagezone;
360                                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
361                         }
362                         VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
363                         __ClearPageLRU(page);
364                         del_page_from_lru(zone, page);
365                 }
366
367                 if (!pagevec_add(&pages_to_free, page)) {
368                         if (zone) {
369                                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
370                                 zone = NULL;
371                         }
372                         __pagevec_free(&pages_to_free);
373                         pagevec_reinit(&pages_to_free);
374                 }
375         }
376         if (zone)
377                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
378
379         pagevec_free(&pages_to_free);
380 }
381 EXPORT_SYMBOL(release_pages);
382
383 /*
384  * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
385  * queues.  That would prevent them from really being freed right now.  That's
386  * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
387  * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
388  *
389  * So __pagevec_release() will drain those queues here.  __pagevec_lru_add()
390  * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
391  * mutual recursion.
392  */
393 void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
394 {
395         lru_add_drain();
396         release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec), pvec->cold);
397         pagevec_reinit(pvec);
398 }
399
400 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
401
402 /*
403  * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
404  * on them.  Reinitialises the caller's pagevec.
405  */
406 void ____pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec, enum lru_list lru)
407 {
408         int i;
409         struct zone *zone = NULL;
410
411         VM_BUG_ON(is_unevictable_lru(lru));
412
413         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
414                 struct page *page = pvec->pages[i];
415                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
416                 int file;
417                 int active;
418
419                 if (pagezone != zone) {
420                         if (zone)
421                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
422                         zone = pagezone;
423                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
424                 }
425                 VM_BUG_ON(PageActive(page));
426                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
427                 VM_BUG_ON(PageLRU(page));
428                 SetPageLRU(page);
429                 active = is_active_lru(lru);
430                 file = is_file_lru(lru);
431                 if (active)
432                         SetPageActive(page);
433                 update_page_reclaim_stat(zone, page, file, active);
434                 add_page_to_lru_list(zone, page, lru);
435         }
436         if (zone)
437                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
438         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
439         pagevec_reinit(pvec);
440 }
441
442 EXPORT_SYMBOL(____pagevec_lru_add);
443
444 /*
445  * Try to drop buffers from the pages in a pagevec
446  */
447 void pagevec_strip(struct pagevec *pvec)
448 {
449         int i;
450
451         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
452                 struct page *page = pvec->pages[i];
453
454                 if (page_has_private(page) && trylock_page(page)) {
455                         if (page_has_private(page))
456                                 try_to_release_page(page, 0);
457                         unlock_page(page);
458                 }
459         }
460 }
461
462 /**
463  * pagevec_lookup - gang pagecache lookup
464  * @pvec:       Where the resulting pages are placed
465  * @mapping:    The address_space to search
466  * @start:      The starting page index
467  * @nr_pages:   The maximum number of pages
468  *
469  * pagevec_lookup() will search for and return a group of up to @nr_pages pages
470  * in the mapping.  The pages are placed in @pvec.  pagevec_lookup() takes a
471  * reference against the pages in @pvec.
472  *
473  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
474  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
475  *
476  * pagevec_lookup() returns the number of pages which were found.
477  */
478 unsigned pagevec_lookup(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
479                 pgoff_t start, unsigned nr_pages)
480 {
481         pvec->nr = find_get_pages(mapping, start, nr_pages, pvec->pages);
482         return pagevec_count(pvec);
483 }
484
485 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup);
486
487 unsigned pagevec_lookup_tag(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
488                 pgoff_t *index, int tag, unsigned nr_pages)
489 {
490         pvec->nr = find_get_pages_tag(mapping, index, tag,
491                                         nr_pages, pvec->pages);
492         return pagevec_count(pvec);
493 }
494
495 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_tag);
496
497 /*
498  * Perform any setup for the swap system
499  */
500 void __init swap_setup(void)
501 {
502         unsigned long megs = totalram_pages >> (20 - PAGE_SHIFT);
503
504 #ifdef CONFIG_SWAP
505         bdi_init(swapper_space.backing_dev_info);
506 #endif
507
508         /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
509         if (megs < 16)
510                 page_cluster = 2;
511         else
512                 page_cluster = 3;
513         /*
514          * Right now other parts of the system means that we
515          * _really_ don't want to cluster much more
516          */
517 }