Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-2.6] / 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/module.h>
28 #include <linux/percpu_counter.h>
29 #include <linux/percpu.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/notifier.h>
32 #include <linux/init.h>
33
34 /* How many pages do we try to swap or page in/out together? */
35 int page_cluster;
36
37 void put_page(struct page *page)
38 {
39         if (unlikely(PageCompound(page))) {
40                 page = (struct page *)page_private(page);
41                 if (put_page_testzero(page)) {
42                         void (*dtor)(struct page *page);
43
44                         dtor = (void (*)(struct page *))page[1].mapping;
45                         (*dtor)(page);
46                 }
47                 return;
48         }
49         if (put_page_testzero(page))
50                 __page_cache_release(page);
51 }
52 EXPORT_SYMBOL(put_page);
53
54 /*
55  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
56  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
57  * inactive list.  The page still has PageWriteback set, which will pin it.
58  *
59  * We don't expect many pages to come through here, so don't bother batching
60  * things up.
61  *
62  * To avoid placing the page at the tail of the LRU while PG_writeback is still
63  * set, this function will clear PG_writeback before performing the page
64  * motion.  Do that inside the lru lock because once PG_writeback is cleared
65  * we may not touch the page.
66  *
67  * Returns zero if it cleared PG_writeback.
68  */
69 int rotate_reclaimable_page(struct page *page)
70 {
71         struct zone *zone;
72         unsigned long flags;
73
74         if (PageLocked(page))
75                 return 1;
76         if (PageDirty(page))
77                 return 1;
78         if (PageActive(page))
79                 return 1;
80         if (!PageLRU(page))
81                 return 1;
82
83         zone = page_zone(page);
84         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
85         if (PageLRU(page) && !PageActive(page)) {
86                 list_del(&page->lru);
87                 list_add_tail(&page->lru, &zone->inactive_list);
88                 inc_page_state(pgrotated);
89         }
90         if (!test_clear_page_writeback(page))
91                 BUG();
92         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
93         return 0;
94 }
95
96 /*
97  * FIXME: speed this up?
98  */
99 void fastcall activate_page(struct page *page)
100 {
101         struct zone *zone = page_zone(page);
102
103         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
104         if (PageLRU(page) && !PageActive(page)) {
105                 del_page_from_inactive_list(zone, page);
106                 SetPageActive(page);
107                 add_page_to_active_list(zone, page);
108                 inc_page_state(pgactivate);
109         }
110         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
111 }
112
113 /*
114  * Mark a page as having seen activity.
115  *
116  * inactive,unreferenced        ->      inactive,referenced
117  * inactive,referenced          ->      active,unreferenced
118  * active,unreferenced          ->      active,referenced
119  */
120 void fastcall mark_page_accessed(struct page *page)
121 {
122         if (!PageActive(page) && PageReferenced(page) && PageLRU(page)) {
123                 activate_page(page);
124                 ClearPageReferenced(page);
125         } else if (!PageReferenced(page)) {
126                 SetPageReferenced(page);
127         }
128 }
129
130 EXPORT_SYMBOL(mark_page_accessed);
131
132 /**
133  * lru_cache_add: add a page to the page lists
134  * @page: the page to add
135  */
136 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_pvecs) = { 0, };
137 static DEFINE_PER_CPU(struct pagevec, lru_add_active_pvecs) = { 0, };
138
139 void fastcall lru_cache_add(struct page *page)
140 {
141         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_pvecs);
142
143         page_cache_get(page);
144         if (!pagevec_add(pvec, page))
145                 __pagevec_lru_add(pvec);
146         put_cpu_var(lru_add_pvecs);
147 }
148
149 void fastcall lru_cache_add_active(struct page *page)
150 {
151         struct pagevec *pvec = &get_cpu_var(lru_add_active_pvecs);
152
153         page_cache_get(page);
154         if (!pagevec_add(pvec, page))
155                 __pagevec_lru_add_active(pvec);
156         put_cpu_var(lru_add_active_pvecs);
157 }
158
159 static void __lru_add_drain(int cpu)
160 {
161         struct pagevec *pvec = &per_cpu(lru_add_pvecs, cpu);
162
163         /* CPU is dead, so no locking needed. */
164         if (pagevec_count(pvec))
165                 __pagevec_lru_add(pvec);
166         pvec = &per_cpu(lru_add_active_pvecs, cpu);
167         if (pagevec_count(pvec))
168                 __pagevec_lru_add_active(pvec);
169 }
170
171 void lru_add_drain(void)
172 {
173         __lru_add_drain(get_cpu());
174         put_cpu();
175 }
176
177 /*
178  * This path almost never happens for VM activity - pages are normally
179  * freed via pagevecs.  But it gets used by networking.
180  */
181 void fastcall __page_cache_release(struct page *page)
182 {
183         unsigned long flags;
184         struct zone *zone = page_zone(page);
185
186         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
187         if (TestClearPageLRU(page))
188                 del_page_from_lru(zone, page);
189         if (page_count(page) != 0)
190                 page = NULL;
191         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
192         if (page)
193                 free_hot_page(page);
194 }
195
196 EXPORT_SYMBOL(__page_cache_release);
197
198 /*
199  * Batched page_cache_release().  Decrement the reference count on all the
200  * passed pages.  If it fell to zero then remove the page from the LRU and
201  * free it.
202  *
203  * Avoid taking zone->lru_lock if possible, but if it is taken, retain it
204  * for the remainder of the operation.
205  *
206  * The locking in this function is against shrink_cache(): we recheck the
207  * page count inside the lock to see whether shrink_cache grabbed the page
208  * via the LRU.  If it did, give up: shrink_cache will free it.
209  */
210 void release_pages(struct page **pages, int nr, int cold)
211 {
212         int i;
213         struct pagevec pages_to_free;
214         struct zone *zone = NULL;
215
216         pagevec_init(&pages_to_free, cold);
217         for (i = 0; i < nr; i++) {
218                 struct page *page = pages[i];
219                 struct zone *pagezone;
220
221                 if (!put_page_testzero(page))
222                         continue;
223
224                 pagezone = page_zone(page);
225                 if (pagezone != zone) {
226                         if (zone)
227                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
228                         zone = pagezone;
229                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
230                 }
231                 if (TestClearPageLRU(page))
232                         del_page_from_lru(zone, page);
233                 if (page_count(page) == 0) {
234                         if (!pagevec_add(&pages_to_free, page)) {
235                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
236                                 __pagevec_free(&pages_to_free);
237                                 pagevec_reinit(&pages_to_free);
238                                 zone = NULL;    /* No lock is held */
239                         }
240                 }
241         }
242         if (zone)
243                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
244
245         pagevec_free(&pages_to_free);
246 }
247
248 /*
249  * The pages which we're about to release may be in the deferred lru-addition
250  * queues.  That would prevent them from really being freed right now.  That's
251  * OK from a correctness point of view but is inefficient - those pages may be
252  * cache-warm and we want to give them back to the page allocator ASAP.
253  *
254  * So __pagevec_release() will drain those queues here.  __pagevec_lru_add()
255  * and __pagevec_lru_add_active() call release_pages() directly to avoid
256  * mutual recursion.
257  */
258 void __pagevec_release(struct pagevec *pvec)
259 {
260         lru_add_drain();
261         release_pages(pvec->pages, pagevec_count(pvec), pvec->cold);
262         pagevec_reinit(pvec);
263 }
264
265 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_release);
266
267 /*
268  * pagevec_release() for pages which are known to not be on the LRU
269  *
270  * This function reinitialises the caller's pagevec.
271  */
272 void __pagevec_release_nonlru(struct pagevec *pvec)
273 {
274         int i;
275         struct pagevec pages_to_free;
276
277         pagevec_init(&pages_to_free, pvec->cold);
278         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
279                 struct page *page = pvec->pages[i];
280
281                 BUG_ON(PageLRU(page));
282                 if (put_page_testzero(page))
283                         pagevec_add(&pages_to_free, page);
284         }
285         pagevec_free(&pages_to_free);
286         pagevec_reinit(pvec);
287 }
288
289 /*
290  * Add the passed pages to the LRU, then drop the caller's refcount
291  * on them.  Reinitialises the caller's pagevec.
292  */
293 void __pagevec_lru_add(struct pagevec *pvec)
294 {
295         int i;
296         struct zone *zone = NULL;
297
298         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
299                 struct page *page = pvec->pages[i];
300                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
301
302                 if (pagezone != zone) {
303                         if (zone)
304                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
305                         zone = pagezone;
306                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
307                 }
308                 if (TestSetPageLRU(page))
309                         BUG();
310                 add_page_to_inactive_list(zone, page);
311         }
312         if (zone)
313                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
314         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
315         pagevec_reinit(pvec);
316 }
317
318 EXPORT_SYMBOL(__pagevec_lru_add);
319
320 void __pagevec_lru_add_active(struct pagevec *pvec)
321 {
322         int i;
323         struct zone *zone = NULL;
324
325         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
326                 struct page *page = pvec->pages[i];
327                 struct zone *pagezone = page_zone(page);
328
329                 if (pagezone != zone) {
330                         if (zone)
331                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
332                         zone = pagezone;
333                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
334                 }
335                 if (TestSetPageLRU(page))
336                         BUG();
337                 if (TestSetPageActive(page))
338                         BUG();
339                 add_page_to_active_list(zone, page);
340         }
341         if (zone)
342                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
343         release_pages(pvec->pages, pvec->nr, pvec->cold);
344         pagevec_reinit(pvec);
345 }
346
347 /*
348  * Try to drop buffers from the pages in a pagevec
349  */
350 void pagevec_strip(struct pagevec *pvec)
351 {
352         int i;
353
354         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
355                 struct page *page = pvec->pages[i];
356
357                 if (PagePrivate(page) && !TestSetPageLocked(page)) {
358                         try_to_release_page(page, 0);
359                         unlock_page(page);
360                 }
361         }
362 }
363
364 /**
365  * pagevec_lookup - gang pagecache lookup
366  * @pvec:       Where the resulting pages are placed
367  * @mapping:    The address_space to search
368  * @start:      The starting page index
369  * @nr_pages:   The maximum number of pages
370  *
371  * pagevec_lookup() will search for and return a group of up to @nr_pages pages
372  * in the mapping.  The pages are placed in @pvec.  pagevec_lookup() takes a
373  * reference against the pages in @pvec.
374  *
375  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
376  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
377  *
378  * pagevec_lookup() returns the number of pages which were found.
379  */
380 unsigned pagevec_lookup(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
381                 pgoff_t start, unsigned nr_pages)
382 {
383         pvec->nr = find_get_pages(mapping, start, nr_pages, pvec->pages);
384         return pagevec_count(pvec);
385 }
386
387 unsigned pagevec_lookup_tag(struct pagevec *pvec, struct address_space *mapping,
388                 pgoff_t *index, int tag, unsigned nr_pages)
389 {
390         pvec->nr = find_get_pages_tag(mapping, index, tag,
391                                         nr_pages, pvec->pages);
392         return pagevec_count(pvec);
393 }
394
395 EXPORT_SYMBOL(pagevec_lookup_tag);
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * We tolerate a little inaccuracy to avoid ping-ponging the counter between
400  * CPUs
401  */
402 #define ACCT_THRESHOLD  max(16, NR_CPUS * 2)
403
404 static DEFINE_PER_CPU(long, committed_space) = 0;
405
406 void vm_acct_memory(long pages)
407 {
408         long *local;
409
410         preempt_disable();
411         local = &__get_cpu_var(committed_space);
412         *local += pages;
413         if (*local > ACCT_THRESHOLD || *local < -ACCT_THRESHOLD) {
414                 atomic_add(*local, &vm_committed_space);
415                 *local = 0;
416         }
417         preempt_enable();
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
421
422 /* Drop the CPU's cached committed space back into the central pool. */
423 static int cpu_swap_callback(struct notifier_block *nfb,
424                              unsigned long action,
425                              void *hcpu)
426 {
427         long *committed;
428
429         committed = &per_cpu(committed_space, (long)hcpu);
430         if (action == CPU_DEAD) {
431                 atomic_add(*committed, &vm_committed_space);
432                 *committed = 0;
433                 __lru_add_drain((long)hcpu);
434         }
435         return NOTIFY_OK;
436 }
437 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
438 #endif /* CONFIG_SMP */
439
440 #ifdef CONFIG_SMP
441 void percpu_counter_mod(struct percpu_counter *fbc, long amount)
442 {
443         long count;
444         long *pcount;
445         int cpu = get_cpu();
446
447         pcount = per_cpu_ptr(fbc->counters, cpu);
448         count = *pcount + amount;
449         if (count >= FBC_BATCH || count <= -FBC_BATCH) {
450                 spin_lock(&fbc->lock);
451                 fbc->count += count;
452                 spin_unlock(&fbc->lock);
453                 count = 0;
454         }
455         *pcount = count;
456         put_cpu();
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(percpu_counter_mod);
459 #endif
460
461 /*
462  * Perform any setup for the swap system
463  */
464 void __init swap_setup(void)
465 {
466         unsigned long megs = num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT);
467
468         /* Use a smaller cluster for small-memory machines */
469         if (megs < 16)
470                 page_cluster = 2;
471         else
472                 page_cluster = 3;
473         /*
474          * Right now other parts of the system means that we
475          * _really_ don't want to cluster much more
476          */
477         hotcpu_notifier(cpu_swap_callback, 0);
478 }