SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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 opereation 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
  32 /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
  33 int page_cluster;
  34
  35 /*
  36  * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
  37  * freed via pagevecs.  But it gets used by networking.
  38  */
  39 static void fastcall __page_cache_release(struct page *page)
  40 {
  41         if (PageLRU(page)) {
  42                 unsigned long flags;
  43                 struct zone *zone = page_zone(page);
  44
  45                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
  46                 VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
  47                 __ClearPageLRU(page);
  48                 del_page_from_lru(zone, page);
  49                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
  50         }
  51         free_hot_page(page);
  52 }
  53
  54 static void put_compound_page(struct page *page)
  55 {
  56         page = compound_head(page);
  57         if (put_page_testzero(page)) {
  58                 compound_page_dtor *dtor;
  59
  60                 dtor = get_compound_page_dtor(page);
  61                 (*dtor)(page);
  62         }
  63 }
  64
  65 void put_page(struct page *page)
  66 {
  67         if (unlikely(PageCompound(page)))
  68                 put_compound_page(page);
  69         else if (put_page_testzero(page))
  70                 __page_cache_release(page);
  71 }
  72 EXPORT_SYMBOL(put_page);
  73
  74 /**
  75  * put_pages_list(): release a list of pages
  76  *
  77  * Release a list of pages which are strung together on page.lru.  Currently
  78  * used by read_cache_pages() and related error recovery code.
  79  *
  80  * @pages: list of pages threaded on page->lru
  81  */
  82 void put_pages_list(struct list_head *pages)
  83 {
  84         while (!list_empty(pages)) {
  85                 struct page *victim;
  86
  87                 victim = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
  88                 list_del(&victim->lru);
  89                 page_cache_release(victim);
  90         }
  91 }
  92 EXPORT_SYMBOL(put_pages_list);
  93
  94 /*
  95  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
  96  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
  97  * inactive list.  The page still has PageWriteback set, which will pin it.
  98  *
  99  * We don't expect many pages to come through here, so don't bother batching
 100  * things up.
 101  *
 102  * To avoid placing the page at the tail of the LRU while PG_writeback is still
 103  * set, this function will clear PG_writeback before performing the page
 104  * motion.  Do that inside the lru lock because once PG_writeback is cleared
 105  * we may not touch the page.
 106  *
 107  * Returns zero if it cleared PG_writeback.
 108  */
 109 int rotate_reclaimable_page(struct page *page)
 110 {
 111         struct zone *zone;
 112         unsigned long flags;
 113
 114         if (PageLocked(page))
 115                 return 1;
 116         if (PageDirty(page))
 117                 return 1;
 118         if (PageActive(page))
 119                 return 1;
 120         if (!PageLRU(page))
 121                 return 1;
 122
 123         zone = page_zone(page);
 124         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
 125         if (PageLRU(page) && !PageActive(page)) {
 126                 list_move_tail(&page->lru, &zone->inactive_list);
 127                 __count_vm_event(PGROTATED);
 128         }
 129         if (!test_clear_page_writeback(page))
 130                 BUG();
 131         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 /*
 136  * FIXME: speed this up?
 137  */
 138 void fastcall activate_page(struct page *page)
 139 {
 140         struct zone *zone = page_zone(page);
 141
 142         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 143         if (PageLRU(page) && !PageActive(page)) {
 144                 del_page_from_inactive_list(zone, page);
 145                 SetPageActive(page);
 146                 add_page_to_active_list(zone, page);
 147                 __count_vm_event(PGACTIVATE);
 148         }
 149         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Mark a page as having seen activity.
 154  *
 155  * inactive,unreferenced        ->      inactive,referenced
 156  * inactive,referenced          ->      active,unreferenced
 157  * active,unreferenced          ->      active,referenced
 158  */
 159 void fastcall mark_page_accessed(struct page *page)
 160 {
 161         if (!PageActive(page) && PageReferenced(page) && PageLRU(page)) {
 162                 activate_page(page);
 163                 ClearPageReferenced(page);
 164         } else if (!PageReferenced(page)) {
 165                 SetPageReferenced(page);
 166         }
 167 }
 168
 169 EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
 170
 171 /**
 172  * lru_cache_add: add a page to the page lists
 173  * @page: the page to add
 174  */
 175 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_pvecs) = { 0, };
 176 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_active_pvecs) = { 0, };
 177
 178 void fastcall lru_cache_add(struct page *page)
 179 {
 180         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvecs);
 181
 182         page_cache_get(page);
 183         if (!pagevec_add(pvec, page))
 184                 __pagevec_lru_add(pvec);
 185         put_cpu_var(lru_add_pvecs);
 186 }
 187
 188 void fastcall lru_cache_add_active(struct page *page)
 189 {
 190         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_active_pvecs);
 191
 192         page_cache_get(page);
 193         if (!pagevec_add(pvec, page))
 194                 __pagevec_lru_add_active(pvec);
 195         put_cpu_var(lru_add_active_pvecs);
 196 }
 197
 198 static void __lru_add_drain(int cpu)
 199 {
 200         struct pagevec *pvec = &per_cpu(lru_add_pvecs, cpu);
 201
 202         /* CPU is dead, so no locking needed. */
 203         if (pagevec_count(pvec))
 204                 __pagevec_lru_add(pvec);
 205         pvec = &per_cpu(lru_add_active_pvecs, cpu);
 206         if (pagevec_count(pvec))
 207                 __pagevec_lru_add_active(pvec);
 208 }
 209
 210 void lru_add_drain(void)
 211 {
 212         __lru_add_drain(get_cpu());
 213         put_cpu();
 214 }
 215
 216 #ifdef CONFIG_NUMA
 217 static void lru_add_drain_per_cpu(struct work_struct *dummy)
 218 {
 219         lru_add_drain();
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Returns 0 for success
 224  */
 225 int lru_add_drain_all(void)
 226 {
 227         return schedule_on_each_cpu(lru_add_drain_per_cpu);
 228 }
 229
 230 #else
 231
 232 /*
 233  * Returns 0 for success
 234  */
 235 int lru_add_drain_all(void)
 236 {
 237         lru_add_drain();
 238         return 0;
 239 }
 240 #endif
 241
 242 /*
 243  * Batched page_cache_release().  Decrement the reference count on all the
 244  * passed pages.  If it fell to zero then remove the page from the LRU and
 245  * free it.
 246  *
 247  * Avoid taking zone->lru_lock if possible, but if it is taken, retain it
 248  * for the remainder of the operation.
 249  *
 250  * The locking in this function is against shrink_cache(): we recheck the
 251  * page count inside the lock to see whether shrink_cache grabbed the page
 252  * via the LRU.  If it did, give up: shrink_cache will free it.
 253  */
 254 void release_pages(struct page **pages, int nr, int cold)
 255 {
 256         int i;
 257         struct pagevec pages_to_free;
 258         struct zone *zone = NULL;
 259
 260         pagevec_init(&pages_to_free, cold);
 261         for (i = 0; i < nr; i++) {
 262                 struct page *page = pages[i];
 263
 264                 if (unlikely(PageCompound(page))) {
 265                         if (zone) {
 266                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 267                                 zone = NULL;
 268                         }
 269                         put_compound_page(page);
 270                         continue;
 271                 }
 272
 273                 if (!put_page_testzero(page))
 274                         continue;
 275
 276                 if (PageLRU(page)) {
 277                         struct zone *pagezone = page_zone(page);
 278                         if (pagezone != zone) {
 279                                 if (zone)
 280                                         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 281                                 zone = pagezone;
 282                                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 283                         }
 284                         VM_BUG_ON(!PageLRU(page));
 285                         __ClearPageLRU(page);
 286                         del_page_from_lru(zone, page);
 287                 }
 288
 289                 if (!pagevec_add(&pages_to_free, page)) {
 290                         if (zone) {
 291                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 292                                 zone = NULL;
 293                         }
 294                         __pagevec_free(&pages_to_free);
 295                         pagevec_reinit(&pages_to_free);
 296                 }
 297         }
 298         if (zone)
 299                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 300
 301         pagevec_free(&pages_to_free);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
 306  * queues.  That would prevent them from really being freed right now.  That's
 307  * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
 308  * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
 309  *
 310  * So __pagevec_release() will drain those queues here.  __pagevec_lru_add()
 311  * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
 312  * mutual recursion.
 313  */
 314 void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
 315 {
 316         lru_add_drain();
 317         release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec), pvec->cold);
 318         pagevec_reinit(pvec);
 319 }
 320
 321 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
 322
 323 /*
 324  * pagevec_release() for pages which are known to not be on the LRU
 325  *
 326  * This function reinitialises the caller's pagevec.
 327  */
 328 void __pagevec_release_nonlru(struct pagevec *pvec)
 329 {
 330         int i;
 331         struct pagevec pages_to_free;
 332
 333         pagevec_init(&pages_to_free, pvec->cold);
 334         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
 335                 struct page *page = pvec->pages[i];
 336
 337                 VM_BUG_ON(PageLRU(page));
 338                 if (put_page_testzero(page))
 339                         pagevec_add(&pages_to_free, page);
 340         }
 341         pagevec_free(&pages_to_free);
 342         pagevec_reinit(pvec);
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
 347  * on them.  Reinitialises the caller's pagevec.
 348  */
 349 void __pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec)
 350 {
 351         int i;
 352         struct zone *zone = NULL;
 353
 354         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
 355                 struct page *page = pvec->pages[i];
 356                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
 357
 358                 if (pagezone != zone) {
 359                         if (zone)
 360                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 361                         zone = pagezone;
 362                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 363                 }
 364                 VM_BUG_ON(PageLRU(page));
 365                 SetPageLRU(page);
 366                 add_page_to_inactive_list(zone, page);
 367         }
 368         if (zone)
 369                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 370         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
 371         pagevec_reinit(pvec);
 372 }
 373
 374 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_lru_add);
 375
 376 void __pagevec_lru_add_active(struct pagevec *pvec)
 377 {
 378         int i;
 379         struct zone *zone = NULL;
 380
 381         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
 382                 struct page *page = pvec->pages[i];
 383                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
 384
 385                 if (pagezone != zone) {
 386                         if (zone)
 387                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 388                         zone = pagezone;
 389                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 390                 }
 391                 VM_BUG_ON(PageLRU(page));
 392                 SetPageLRU(page);
 393                 VM_BUG_ON(PageActive(page));
 394                 SetPageActive(page);
 395                 add_page_to_active_list(zone, page);
 396         }
 397         if (zone)
 398                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 399         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
 400         pagevec_reinit(pvec);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * Try to drop buffers from the pages in a pagevec
 405  */
 406 void pagevec_strip(struct pagevec *pvec)
 407 {
 408         int i;
 409
 410         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
 411                 struct page *page = pvec->pages[i];
 412
 413                 if (PagePrivate(page) && !TestSetPageLocked(page)) {
 414                         if (PagePrivate(page))
 415                                 try_to_release_page(page, 0);
 416                         unlock_page(page);
 417                 }
 418         }
 419 }
 420
 421 /**
 422  * pagevec_lookup - gang pagecache lookup
 423  * @pvec:       Where the resulting pages are placed
 424  * @mapping:    The address_space to search
 425  * @start:      The starting page index
 426  * @nr_pages:   The maximum number of pages
 427  *
 428  * pagevec_lookup() will search for and return a group of up to @nr_pages pages
 429  * in the mapping.  The pages are placed in @pvec.  pagevec_lookup() takes a
 430  * reference against the pages in @pvec.
 431  *
 432  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
 433  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
 434  *
 435  * pagevec_lookup() returns the number of pages which were found.
 436  */
 437 unsigned pagevec_lookup(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
 438                 pgoff_t start, unsigned nr_pages)
 439 {
 440         pvec->nr = find_get_pages(mapping, start, nr_pages, pvec->pages);
 441         return pagevec_count(pvec);
 442 }
 443
 444 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup);
 445
 446 unsigned pagevec_lookup_tag(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
 447                 pgoff_t *index, int tag, unsigned nr_pages)
 448 {
 449         pvec->nr = find_get_pages_tag(mapping, index, tag,
 450                                         nr_pages, pvec->pages);
 451         return pagevec_count(pvec);
 452 }
 453
 454 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_tag);
 455
 456 #ifdef CONFIG_SMP
 457 /*
 458  * We tolerate a little inaccuracy to avoid ping-ponging the counter between
 459  * CPUs
 460  */
 461 #define ACCT_THRESHOLD  max(16, NR_CPUS * 2)
 462
 463 static DEFINE_PER_CPU(long, committed_space) = 0;
 464
 465 void vm_acct_memory(long pages)
 466 {
 467         long *local;
 468
 469         preempt_disable();
 470         local = &__get_cpu_var(committed_space);
 471         *local += pages;
 472         if (*local > ACCT_THRESHOLD || *local < -ACCT_THRESHOLD) {
 473                 atomic_add(*local, &vm_committed_space);
 474                 *local = 0;
 475         }
 476         preempt_enable();
 477 }
 478
 479 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 480
 481 /* Drop the CPU's cached committed space back into the central pool. */
 482 static int cpu_swap_callback(struct notifier_block *nfb,
 483                              unsigned long action,
 484                              void *hcpu)
 485 {
 486         long *committed;
 487
 488         committed = &per_cpu(committed_space, (long)hcpu);
 489         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
 490                 atomic_add(*committed, &vm_committed_space);
 491                 *committed = 0;
 492                 __lru_add_drain((long)hcpu);
 493         }
 494         return NOTIFY_OK;
 495 }
 496 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 497 #endif /* CONFIG_SMP */
 498
 499 /*
 500  * Perform any setup for the swap system
 501  */
 502 void __init swap_setup(void)
 503 {
 504         unsigned long megs = num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT);
 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 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 516         hotcpu_notifier(cpu_swap_callback, 0);
 517 #endif
 518 }