omap2+: add drm device
[pandora-kernel.git] / mm / compaction.c
1 /*
2  * linux/mm/compaction.c
3  *
4  * Memory compaction for the reduction of external fragmentation. Note that
5  * this heavily depends upon page migration to do all the real heavy
6  * lifting
7  *
8  * Copyright IBM Corp. 2007-2010 Mel Gorman <mel@csn.ul.ie>
9  */
10 #include <linux/swap.h>
11 #include <linux/migrate.h>
12 #include <linux/compaction.h>
13 #include <linux/mm_inline.h>
14 #include <linux/backing-dev.h>
15 #include <linux/sysctl.h>
16 #include <linux/sysfs.h>
17 #include "internal.h"
18
19 #if defined CONFIG_COMPACTION || defined CONFIG_CMA
20
21 #define CREATE_TRACE_POINTS
22 #include <trace/events/compaction.h>
23
24 static unsigned long release_freepages(struct list_head *freelist)
25 {
26         struct page *page, *next;
27         unsigned long count = 0;
28
29         list_for_each_entry_safe(page, next, freelist, lru) {
30                 list_del(&page->lru);
31                 __free_page(page);
32                 count++;
33         }
34
35         return count;
36 }
37
38 static void map_pages(struct list_head *list)
39 {
40         struct page *page;
41
42         list_for_each_entry(page, list, lru) {
43                 arch_alloc_page(page, 0);
44                 kernel_map_pages(page, 1, 1);
45         }
46 }
47
48 static inline bool migrate_async_suitable(int migratetype)
49 {
50         return is_migrate_cma(migratetype) || migratetype == MIGRATE_MOVABLE;
51 }
52
53 /*
54  * Isolate free pages onto a private freelist. Caller must hold zone->lock.
55  * If @strict is true, will abort returning 0 on any invalid PFNs or non-free
56  * pages inside of the pageblock (even though it may still end up isolating
57  * some pages).
58  */
59 static unsigned long isolate_freepages_block(unsigned long blockpfn,
60                                 unsigned long end_pfn,
61                                 struct list_head *freelist,
62                                 bool strict)
63 {
64         int nr_scanned = 0, total_isolated = 0;
65         struct page *cursor;
66
67         cursor = pfn_to_page(blockpfn);
68
69         /* Isolate free pages. This assumes the block is valid */
70         for (; blockpfn < end_pfn; blockpfn++, cursor++) {
71                 int isolated, i;
72                 struct page *page = cursor;
73
74                 if (!pfn_valid_within(blockpfn)) {
75                         if (strict)
76                                 return 0;
77                         continue;
78                 }
79                 nr_scanned++;
80
81                 if (!PageBuddy(page)) {
82                         if (strict)
83                                 return 0;
84                         continue;
85                 }
86
87                 /* Found a free page, break it into order-0 pages */
88                 isolated = split_free_page(page);
89                 if (!isolated && strict)
90                         return 0;
91                 total_isolated += isolated;
92                 for (i = 0; i < isolated; i++) {
93                         list_add(&page->lru, freelist);
94                         page++;
95                 }
96
97                 /* If a page was split, advance to the end of it */
98                 if (isolated) {
99                         blockpfn += isolated - 1;
100                         cursor += isolated - 1;
101                 }
102         }
103
104         trace_mm_compaction_isolate_freepages(nr_scanned, total_isolated);
105         return total_isolated;
106 }
107
108 /**
109  * isolate_freepages_range() - isolate free pages.
110  * @start_pfn: The first PFN to start isolating.
111  * @end_pfn:   The one-past-last PFN.
112  *
113  * Non-free pages, invalid PFNs, or zone boundaries within the
114  * [start_pfn, end_pfn) range are considered errors, cause function to
115  * undo its actions and return zero.
116  *
117  * Otherwise, function returns one-past-the-last PFN of isolated page
118  * (which may be greater then end_pfn if end fell in a middle of
119  * a free page).
120  */
121 unsigned long
122 isolate_freepages_range(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
123 {
124         unsigned long isolated, pfn, block_end_pfn, flags;
125         struct zone *zone = NULL;
126         LIST_HEAD(freelist);
127
128         if (pfn_valid(start_pfn))
129                 zone = page_zone(pfn_to_page(start_pfn));
130
131         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn += isolated) {
132                 if (!pfn_valid(pfn) || zone != page_zone(pfn_to_page(pfn)))
133                         break;
134
135                 /*
136                  * On subsequent iterations ALIGN() is actually not needed,
137                  * but we keep it that we not to complicate the code.
138                  */
139                 block_end_pfn = ALIGN(pfn + 1, pageblock_nr_pages);
140                 block_end_pfn = min(block_end_pfn, end_pfn);
141
142                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
143                 isolated = isolate_freepages_block(pfn, block_end_pfn,
144                                                    &freelist, true);
145                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
146
147                 /*
148                  * In strict mode, isolate_freepages_block() returns 0 if
149                  * there are any holes in the block (ie. invalid PFNs or
150                  * non-free pages).
151                  */
152                 if (!isolated)
153                         break;
154
155                 /*
156                  * If we managed to isolate pages, it is always (1 << n) *
157                  * pageblock_nr_pages for some non-negative n.  (Max order
158                  * page may span two pageblocks).
159                  */
160         }
161
162         /* split_free_page does not map the pages */
163         map_pages(&freelist);
164
165         if (pfn < end_pfn) {
166                 /* Loop terminated early, cleanup. */
167                 release_freepages(&freelist);
168                 return 0;
169         }
170
171         /* We don't use freelists for anything. */
172         return pfn;
173 }
174
175 /* Update the number of anon and file isolated pages in the zone */
176 static void acct_isolated(struct zone *zone, struct compact_control *cc)
177 {
178         struct page *page;
179         unsigned int count[2] = { 0, };
180
181         list_for_each_entry(page, &cc->migratepages, lru)
182                 count[!!page_is_file_cache(page)]++;
183
184         __mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON, count[0]);
185         __mod_zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE, count[1]);
186 }
187
188 /* Similar to reclaim, but different enough that they don't share logic */
189 static bool too_many_isolated(struct zone *zone)
190 {
191         unsigned long active, inactive, isolated;
192
193         inactive = zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_FILE) +
194                                         zone_page_state(zone, NR_INACTIVE_ANON);
195         active = zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_FILE) +
196                                         zone_page_state(zone, NR_ACTIVE_ANON);
197         isolated = zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_FILE) +
198                                         zone_page_state(zone, NR_ISOLATED_ANON);
199
200         return isolated > (inactive + active) / 2;
201 }
202
203 /**
204  * isolate_migratepages_range() - isolate all migrate-able pages in range.
205  * @zone:       Zone pages are in.
206  * @cc:         Compaction control structure.
207  * @low_pfn:    The first PFN of the range.
208  * @end_pfn:    The one-past-the-last PFN of the range.
209  *
210  * Isolate all pages that can be migrated from the range specified by
211  * [low_pfn, end_pfn).  Returns zero if there is a fatal signal
212  * pending), otherwise PFN of the first page that was not scanned
213  * (which may be both less, equal to or more then end_pfn).
214  *
215  * Assumes that cc->migratepages is empty and cc->nr_migratepages is
216  * zero.
217  *
218  * Apart from cc->migratepages and cc->nr_migratetypes this function
219  * does not modify any cc's fields, in particular it does not modify
220  * (or read for that matter) cc->migrate_pfn.
221  */
222 unsigned long
223 isolate_migratepages_range(struct zone *zone, struct compact_control *cc,
224                            unsigned long low_pfn, unsigned long end_pfn)
225 {
226         unsigned long last_pageblock_nr = 0, pageblock_nr;
227         unsigned long nr_scanned = 0, nr_isolated = 0;
228         struct list_head *migratelist = &cc->migratepages;
229         isolate_mode_t mode = ISOLATE_ACTIVE|ISOLATE_INACTIVE;
230
231         /*
232          * Ensure that there are not too many pages isolated from the LRU
233          * list by either parallel reclaimers or compaction. If there are,
234          * delay for some time until fewer pages are isolated
235          */
236         while (unlikely(too_many_isolated(zone))) {
237                 /* async migration should just abort */
238                 if (!cc->sync)
239                         return 0;
240
241                 congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
242
243                 if (fatal_signal_pending(current))
244                         return 0;
245         }
246
247         /* Time to isolate some pages for migration */
248         cond_resched();
249         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
250         for (; low_pfn < end_pfn; low_pfn++) {
251                 struct page *page;
252                 bool locked = true;
253
254                 /* give a chance to irqs before checking need_resched() */
255                 if (!((low_pfn+1) % SWAP_CLUSTER_MAX)) {
256                         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
257                         locked = false;
258                 }
259                 if (need_resched() || spin_is_contended(&zone->lru_lock)) {
260                         if (locked)
261                                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
262                         cond_resched();
263                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
264                         if (fatal_signal_pending(current))
265                                 break;
266                 } else if (!locked)
267                         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
268
269                 /*
270                  * migrate_pfn does not necessarily start aligned to a
271                  * pageblock. Ensure that pfn_valid is called when moving
272                  * into a new MAX_ORDER_NR_PAGES range in case of large
273                  * memory holes within the zone
274                  */
275                 if ((low_pfn & (MAX_ORDER_NR_PAGES - 1)) == 0) {
276                         if (!pfn_valid(low_pfn)) {
277                                 low_pfn += MAX_ORDER_NR_PAGES - 1;
278                                 continue;
279                         }
280                 }
281
282                 if (!pfn_valid_within(low_pfn))
283                         continue;
284                 nr_scanned++;
285
286                 /*
287                  * Get the page and ensure the page is within the same zone.
288                  * See the comment in isolate_freepages about overlapping
289                  * nodes. It is deliberate that the new zone lock is not taken
290                  * as memory compaction should not move pages between nodes.
291                  */
292                 page = pfn_to_page(low_pfn);
293                 if (page_zone(page) != zone)
294                         continue;
295
296                 /* Skip if free */
297                 if (PageBuddy(page))
298                         continue;
299
300                 /*
301                  * For async migration, also only scan in MOVABLE blocks. Async
302                  * migration is optimistic to see if the minimum amount of work
303                  * satisfies the allocation
304                  */
305                 pageblock_nr = low_pfn >> pageblock_order;
306                 if (!cc->sync && last_pageblock_nr != pageblock_nr &&
307                     !migrate_async_suitable(get_pageblock_migratetype(page))) {
308                         low_pfn += pageblock_nr_pages;
309                         low_pfn = ALIGN(low_pfn, pageblock_nr_pages) - 1;
310                         last_pageblock_nr = pageblock_nr;
311                         continue;
312                 }
313
314                 if (!PageLRU(page))
315                         continue;
316
317                 /*
318                  * PageLRU is set, and lru_lock excludes isolation,
319                  * splitting and collapsing (collapsing has already
320                  * happened if PageLRU is set).
321                  */
322                 if (PageTransHuge(page)) {
323                         low_pfn += (1 << compound_order(page)) - 1;
324                         continue;
325                 }
326
327                 if (!cc->sync)
328                         mode |= ISOLATE_ASYNC_MIGRATE;
329
330                 /* Try isolate the page */
331                 if (__isolate_lru_page(page, mode, 0) != 0)
332                         continue;
333
334                 VM_BUG_ON(PageTransCompound(page));
335
336                 /* Successfully isolated */
337                 del_page_from_lru_list(zone, page, page_lru(page));
338                 list_add(&page->lru, migratelist);
339                 cc->nr_migratepages++;
340                 nr_isolated++;
341
342                 /* Avoid isolating too much */
343                 if (cc->nr_migratepages == COMPACT_CLUSTER_MAX) {
344                         ++low_pfn;
345                         break;
346                 }
347         }
348
349         acct_isolated(zone, cc);
350
351         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
352
353         trace_mm_compaction_isolate_migratepages(nr_scanned, nr_isolated);
354
355         return low_pfn;
356 }
357
358 #endif /* CONFIG_COMPACTION || CONFIG_CMA */
359 #ifdef CONFIG_COMPACTION
360
361 /* Returns true if the page is within a block suitable for migration to */
362 static bool suitable_migration_target(struct page *page)
363 {
364
365         int migratetype = get_pageblock_migratetype(page);
366
367         /* Don't interfere with memory hot-remove or the min_free_kbytes blocks */
368         if (migratetype == MIGRATE_ISOLATE || migratetype == MIGRATE_RESERVE)
369                 return false;
370
371         /* If the page is a large free page, then allow migration */
372         if (PageBuddy(page) && page_order(page) >= pageblock_order)
373                 return true;
374
375         /* If the block is MIGRATE_MOVABLE or MIGRATE_CMA, allow migration */
376         if (migrate_async_suitable(migratetype))
377                 return true;
378
379         /* Otherwise skip the block */
380         return false;
381 }
382
383 /*
384  * Based on information in the current compact_control, find blocks
385  * suitable for isolating free pages from and then isolate them.
386  */
387 static void isolate_freepages(struct zone *zone,
388                                 struct compact_control *cc)
389 {
390         struct page *page;
391         unsigned long high_pfn, low_pfn, pfn, zone_end_pfn, end_pfn;
392         unsigned long flags;
393         int nr_freepages = cc->nr_freepages;
394         struct list_head *freelist = &cc->freepages;
395
396         /*
397          * Initialise the free scanner. The starting point is where we last
398          * scanned from (or the end of the zone if starting). The low point
399          * is the end of the pageblock the migration scanner is using.
400          */
401         pfn = cc->free_pfn;
402         low_pfn = cc->migrate_pfn + pageblock_nr_pages;
403
404         /*
405          * Take care that if the migration scanner is at the end of the zone
406          * that the free scanner does not accidentally move to the next zone
407          * in the next isolation cycle.
408          */
409         high_pfn = min(low_pfn, pfn);
410
411         zone_end_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
412
413         /*
414          * Isolate free pages until enough are available to migrate the
415          * pages on cc->migratepages. We stop searching if the migrate
416          * and free page scanners meet or enough free pages are isolated.
417          */
418         for (; pfn > low_pfn && cc->nr_migratepages > nr_freepages;
419                                         pfn -= pageblock_nr_pages) {
420                 unsigned long isolated;
421
422                 if (!pfn_valid(pfn))
423                         continue;
424
425                 /*
426                  * Check for overlapping nodes/zones. It's possible on some
427                  * configurations to have a setup like
428                  * node0 node1 node0
429                  * i.e. it's possible that all pages within a zones range of
430                  * pages do not belong to a single zone.
431                  */
432                 page = pfn_to_page(pfn);
433                 if (page_zone(page) != zone)
434                         continue;
435
436                 /* Check the block is suitable for migration */
437                 if (!suitable_migration_target(page))
438                         continue;
439
440                 /*
441                  * Found a block suitable for isolating free pages from. Now
442                  * we disabled interrupts, double check things are ok and
443                  * isolate the pages. This is to minimise the time IRQs
444                  * are disabled
445                  */
446                 isolated = 0;
447                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
448                 if (suitable_migration_target(page)) {
449                         end_pfn = min(pfn + pageblock_nr_pages, zone_end_pfn);
450                         isolated = isolate_freepages_block(pfn, end_pfn,
451                                                            freelist, false);
452                         nr_freepages += isolated;
453                 }
454                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
455
456                 /*
457                  * Record the highest PFN we isolated pages from. When next
458                  * looking for free pages, the search will restart here as
459                  * page migration may have returned some pages to the allocator
460                  */
461                 if (isolated)
462                         high_pfn = max(high_pfn, pfn);
463         }
464
465         /* split_free_page does not map the pages */
466         map_pages(freelist);
467
468         cc->free_pfn = high_pfn;
469         cc->nr_freepages = nr_freepages;
470 }
471
472 /*
473  * This is a migrate-callback that "allocates" freepages by taking pages
474  * from the isolated freelists in the block we are migrating to.
475  */
476 static struct page *compaction_alloc(struct page *migratepage,
477                                         unsigned long data,
478                                         int **result)
479 {
480         struct compact_control *cc = (struct compact_control *)data;
481         struct page *freepage;
482
483         /* Isolate free pages if necessary */
484         if (list_empty(&cc->freepages)) {
485                 isolate_freepages(cc->zone, cc);
486
487                 if (list_empty(&cc->freepages))
488                         return NULL;
489         }
490
491         freepage = list_entry(cc->freepages.next, struct page, lru);
492         list_del(&freepage->lru);
493         cc->nr_freepages--;
494
495         return freepage;
496 }
497
498 /*
499  * We cannot control nr_migratepages and nr_freepages fully when migration is
500  * running as migrate_pages() has no knowledge of compact_control. When
501  * migration is complete, we count the number of pages on the lists by hand.
502  */
503 static void update_nr_listpages(struct compact_control *cc)
504 {
505         int nr_migratepages = 0;
506         int nr_freepages = 0;
507         struct page *page;
508
509         list_for_each_entry(page, &cc->migratepages, lru)
510                 nr_migratepages++;
511         list_for_each_entry(page, &cc->freepages, lru)
512                 nr_freepages++;
513
514         cc->nr_migratepages = nr_migratepages;
515         cc->nr_freepages = nr_freepages;
516 }
517
518 /* possible outcome of isolate_migratepages */
519 typedef enum {
520         ISOLATE_ABORT,          /* Abort compaction now */
521         ISOLATE_NONE,           /* No pages isolated, continue scanning */
522         ISOLATE_SUCCESS,        /* Pages isolated, migrate */
523 } isolate_migrate_t;
524
525 /*
526  * Isolate all pages that can be migrated from the block pointed to by
527  * the migrate scanner within compact_control.
528  */
529 static isolate_migrate_t isolate_migratepages(struct zone *zone,
530                                         struct compact_control *cc)
531 {
532         unsigned long low_pfn, end_pfn;
533
534         /* Do not scan outside zone boundaries */
535         low_pfn = max(cc->migrate_pfn, zone->zone_start_pfn);
536
537         /* Only scan within a pageblock boundary */
538         end_pfn = ALIGN(low_pfn + pageblock_nr_pages, pageblock_nr_pages);
539
540         /* Do not cross the free scanner or scan within a memory hole */
541         if (end_pfn > cc->free_pfn || !pfn_valid(low_pfn)) {
542                 cc->migrate_pfn = end_pfn;
543                 return ISOLATE_NONE;
544         }
545
546         /* Perform the isolation */
547         low_pfn = isolate_migratepages_range(zone, cc, low_pfn, end_pfn);
548         if (!low_pfn)
549                 return ISOLATE_ABORT;
550
551         cc->migrate_pfn = low_pfn;
552
553         return ISOLATE_SUCCESS;
554 }
555
556 static int compact_finished(struct zone *zone,
557                             struct compact_control *cc)
558 {
559         unsigned int order;
560         unsigned long watermark;
561
562         if (fatal_signal_pending(current))
563                 return COMPACT_PARTIAL;
564
565         /* Compaction run completes if the migrate and free scanner meet */
566         if (cc->free_pfn <= cc->migrate_pfn)
567                 return COMPACT_COMPLETE;
568
569         /*
570          * order == -1 is expected when compacting via
571          * /proc/sys/vm/compact_memory
572          */
573         if (cc->order == -1)
574                 return COMPACT_CONTINUE;
575
576         /* Compaction run is not finished if the watermark is not met */
577         watermark = low_wmark_pages(zone);
578         watermark += (1 << cc->order);
579
580         if (!zone_watermark_ok(zone, cc->order, watermark, 0, 0))
581                 return COMPACT_CONTINUE;
582
583         /* Direct compactor: Is a suitable page free? */
584         for (order = cc->order; order < MAX_ORDER; order++) {
585                 /* Job done if page is free of the right migratetype */
586                 if (!list_empty(&zone->free_area[order].free_list[cc->migratetype]))
587                         return COMPACT_PARTIAL;
588
589                 /* Job done if allocation would set block type */
590                 if (order >= pageblock_order && zone->free_area[order].nr_free)
591                         return COMPACT_PARTIAL;
592         }
593
594         return COMPACT_CONTINUE;
595 }
596
597 /*
598  * compaction_suitable: Is this suitable to run compaction on this zone now?
599  * Returns
600  *   COMPACT_SKIPPED  - If there are too few free pages for compaction
601  *   COMPACT_PARTIAL  - If the allocation would succeed without compaction
602  *   COMPACT_CONTINUE - If compaction should run now
603  */
604 unsigned long compaction_suitable(struct zone *zone, int order)
605 {
606         int fragindex;
607         unsigned long watermark;
608
609         /*
610          * order == -1 is expected when compacting via
611          * /proc/sys/vm/compact_memory
612          */
613         if (order == -1)
614                 return COMPACT_CONTINUE;
615
616         /*
617          * Watermarks for order-0 must be met for compaction. Note the 2UL.
618          * This is because during migration, copies of pages need to be
619          * allocated and for a short time, the footprint is higher
620          */
621         watermark = low_wmark_pages(zone) + (2UL << order);
622         if (!zone_watermark_ok(zone, 0, watermark, 0, 0))
623                 return COMPACT_SKIPPED;
624
625         /*
626          * fragmentation index determines if allocation failures are due to
627          * low memory or external fragmentation
628          *
629          * index of -1000 implies allocations might succeed depending on
630          * watermarks
631          * index towards 0 implies failure is due to lack of memory
632          * index towards 1000 implies failure is due to fragmentation
633          *
634          * Only compact if a failure would be due to fragmentation.
635          */
636         fragindex = fragmentation_index(zone, order);
637         if (fragindex >= 0 && fragindex <= sysctl_extfrag_threshold)
638                 return COMPACT_SKIPPED;
639
640         if (fragindex == -1000 && zone_watermark_ok(zone, order, watermark,
641             0, 0))
642                 return COMPACT_PARTIAL;
643
644         return COMPACT_CONTINUE;
645 }
646
647 static int compact_zone(struct zone *zone, struct compact_control *cc)
648 {
649         int ret;
650
651         ret = compaction_suitable(zone, cc->order);
652         switch (ret) {
653         case COMPACT_PARTIAL:
654         case COMPACT_SKIPPED:
655                 /* Compaction is likely to fail */
656                 return ret;
657         case COMPACT_CONTINUE:
658                 /* Fall through to compaction */
659                 ;
660         }
661
662         /* Setup to move all movable pages to the end of the zone */
663         cc->migrate_pfn = zone->zone_start_pfn;
664         cc->free_pfn = cc->migrate_pfn + zone->spanned_pages;
665         cc->free_pfn &= ~(pageblock_nr_pages-1);
666
667         migrate_prep_local();
668
669         while ((ret = compact_finished(zone, cc)) == COMPACT_CONTINUE) {
670                 unsigned long nr_migrate, nr_remaining;
671                 int err;
672
673                 switch (isolate_migratepages(zone, cc)) {
674                 case ISOLATE_ABORT:
675                         ret = COMPACT_PARTIAL;
676                         goto out;
677                 case ISOLATE_NONE:
678                         continue;
679                 case ISOLATE_SUCCESS:
680                         ;
681                 }
682
683                 nr_migrate = cc->nr_migratepages;
684                 err = migrate_pages(&cc->migratepages, compaction_alloc,
685                                 (unsigned long)cc, false,
686                                 cc->sync ? MIGRATE_SYNC_LIGHT : MIGRATE_ASYNC);
687                 update_nr_listpages(cc);
688                 nr_remaining = cc->nr_migratepages;
689
690                 count_vm_event(COMPACTBLOCKS);
691                 count_vm_events(COMPACTPAGES, nr_migrate - nr_remaining);
692                 if (nr_remaining)
693                         count_vm_events(COMPACTPAGEFAILED, nr_remaining);
694                 trace_mm_compaction_migratepages(nr_migrate - nr_remaining,
695                                                 nr_remaining);
696
697                 /* Release LRU pages not migrated */
698                 if (err) {
699                         putback_lru_pages(&cc->migratepages);
700                         cc->nr_migratepages = 0;
701                         if (err == -ENOMEM) {
702                                 ret = COMPACT_PARTIAL;
703                                 goto out;
704                         }
705                 }
706         }
707
708 out:
709         /* Release free pages and check accounting */
710         cc->nr_freepages -= release_freepages(&cc->freepages);
711         VM_BUG_ON(cc->nr_freepages != 0);
712
713         return ret;
714 }
715
716 static unsigned long compact_zone_order(struct zone *zone,
717                                  int order, gfp_t gfp_mask,
718                                  bool sync)
719 {
720         struct compact_control cc = {
721                 .nr_freepages = 0,
722                 .nr_migratepages = 0,
723                 .order = order,
724                 .migratetype = allocflags_to_migratetype(gfp_mask),
725                 .zone = zone,
726                 .sync = sync,
727         };
728         INIT_LIST_HEAD(&cc.freepages);
729         INIT_LIST_HEAD(&cc.migratepages);
730
731         return compact_zone(zone, &cc);
732 }
733
734 int sysctl_extfrag_threshold = 500;
735
736 /**
737  * try_to_compact_pages - Direct compact to satisfy a high-order allocation
738  * @zonelist: The zonelist used for the current allocation
739  * @order: The order of the current allocation
740  * @gfp_mask: The GFP mask of the current allocation
741  * @nodemask: The allowed nodes to allocate from
742  * @sync: Whether migration is synchronous or not
743  *
744  * This is the main entry point for direct page compaction.
745  */
746 unsigned long try_to_compact_pages(struct zonelist *zonelist,
747                         int order, gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask,
748                         bool sync)
749 {
750         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
751         int may_enter_fs = gfp_mask & __GFP_FS;
752         int may_perform_io = gfp_mask & __GFP_IO;
753         struct zoneref *z;
754         struct zone *zone;
755         int rc = COMPACT_SKIPPED;
756
757         /*
758          * Check whether it is worth even starting compaction. The order check is
759          * made because an assumption is made that the page allocator can satisfy
760          * the "cheaper" orders without taking special steps
761          */
762         if (!order || !may_enter_fs || !may_perform_io)
763                 return rc;
764
765         count_vm_event(COMPACTSTALL);
766
767         /* Compact each zone in the list */
768         for_each_zone_zonelist_nodemask(zone, z, zonelist, high_zoneidx,
769                                                                 nodemask) {
770                 int status;
771
772                 status = compact_zone_order(zone, order, gfp_mask, sync);
773                 rc = max(status, rc);
774
775                 /* If a normal allocation would succeed, stop compacting */
776                 if (zone_watermark_ok(zone, order, low_wmark_pages(zone), 0, 0))
777                         break;
778         }
779
780         return rc;
781 }
782
783
784 /* Compact all zones within a node */
785 static int compact_node(int nid)
786 {
787         int zoneid;
788         pg_data_t *pgdat;
789         struct zone *zone;
790
791         if (nid < 0 || nid >= nr_node_ids || !node_online(nid))
792                 return -EINVAL;
793         pgdat = NODE_DATA(nid);
794
795         /* Flush pending updates to the LRU lists */
796         lru_add_drain_all();
797
798         for (zoneid = 0; zoneid < MAX_NR_ZONES; zoneid++) {
799                 struct compact_control cc = {
800                         .nr_freepages = 0,
801                         .nr_migratepages = 0,
802                         .order = -1,
803                 };
804
805                 zone = &pgdat->node_zones[zoneid];
806                 if (!populated_zone(zone))
807                         continue;
808
809                 cc.zone = zone;
810                 INIT_LIST_HEAD(&cc.freepages);
811                 INIT_LIST_HEAD(&cc.migratepages);
812
813                 compact_zone(zone, &cc);
814
815                 VM_BUG_ON(!list_empty(&cc.freepages));
816                 VM_BUG_ON(!list_empty(&cc.migratepages));
817         }
818
819         return 0;
820 }
821
822 /* Compact all nodes in the system */
823 static void compact_nodes(void)
824 {
825         int nid;
826
827         for_each_online_node(nid)
828                 compact_node(nid);
829 }
830
831 /* The written value is actually unused, all memory is compacted */
832 int sysctl_compact_memory;
833
834 /* This is the entry point for compacting all nodes via /proc/sys/vm */
835 int sysctl_compaction_handler(struct ctl_table *table, int write,
836                         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
837 {
838         if (write)
839                 compact_nodes();
840
841         return 0;
842 }
843
844 int sysctl_extfrag_handler(struct ctl_table *table, int write,
845                         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
846 {
847         proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, length, ppos);
848
849         return 0;
850 }
851
852 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_NUMA)
853 ssize_t sysfs_compact_node(struct device *dev,
854                         struct device_attribute *attr,
855                         const char *buf, size_t count)
856 {
857         compact_node(dev->id);
858
859         return count;
860 }
861 static DEVICE_ATTR(compact, S_IWUSR, NULL, sysfs_compact_node);
862
863 int compaction_register_node(struct node *node)
864 {
865         return device_create_file(&node->dev, &dev_attr_compact);
866 }
867
868 void compaction_unregister_node(struct node *node)
869 {
870         return device_remove_file(&node->dev, &dev_attr_compact);
871 }
872 #endif /* CONFIG_SYSFS && CONFIG_NUMA */
873
874 #endif /* CONFIG_COMPACTION */