[PATCH] mm: more rmap debugging
[linux-2.6.git] / mm / fremap.c
1 /*
2  *   linux/mm/fremap.c
3  * 
4  * Explicit pagetable population and nonlinear (random) mappings support.
5  *
6  * started by Ingo Molnar, Copyright (C) 2002, 2003
7  */
8
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/swap.h>
11 #include <linux/file.h>
12 #include <linux/mman.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/swapops.h>
15 #include <linux/rmap.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18
19 #include <asm/mmu_context.h>
20 #include <asm/cacheflush.h>
21 #include <asm/tlbflush.h>
22
23 static int zap_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
24                         unsigned long addr, pte_t *ptep)
25 {
26         pte_t pte = *ptep;
27         struct page *page = NULL;
28
29         if (pte_present(pte)) {
30                 flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
31                 pte = ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
32                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
33                 if (page) {
34                         if (pte_dirty(pte))
35                                 set_page_dirty(page);
36                         page_remove_rmap(page, vma);
37                         page_cache_release(page);
38                 }
39         } else {
40                 if (!pte_file(pte))
41                         free_swap_and_cache(pte_to_swp_entry(pte));
42                 pte_clear_not_present_full(mm, addr, ptep, 0);
43         }
44         return !!page;
45 }
46
47 /*
48  * Install a file page to a given virtual memory address, release any
49  * previously existing mapping.
50  */
51 int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
52                 unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot)
53 {
54         struct inode *inode;
55         pgoff_t size;
56         int err = -ENOMEM;
57         pte_t *pte;
58         pte_t pte_val;
59         spinlock_t *ptl;
60
61         pte = get_locked_pte(mm, addr, &ptl);
62         if (!pte)
63                 goto out;
64
65         /*
66          * This page may have been truncated. Tell the
67          * caller about it.
68          */
69         err = -EINVAL;
70         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
71         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
72         if (!page->mapping || page->index >= size)
73                 goto unlock;
74         err = -ENOMEM;
75         if (page_mapcount(page) > INT_MAX/2)
76                 goto unlock;
77
78         if (pte_none(*pte) || !zap_pte(mm, vma, addr, pte))
79                 inc_mm_counter(mm, file_rss);
80
81         flush_icache_page(vma, page);
82         pte_val = mk_pte(page, prot);
83         set_pte_at(mm, addr, pte, pte_val);
84         page_add_file_rmap(page);
85         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
86         lazy_mmu_prot_update(pte_val);
87         err = 0;
88 unlock:
89         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
90 out:
91         return err;
92 }
93 EXPORT_SYMBOL(install_page);
94
95 /*
96  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
97  * previously existing mapping.
98  */
99 int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
100                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
101 {
102         int err = -ENOMEM;
103         pte_t *pte;
104         spinlock_t *ptl;
105
106         pte = get_locked_pte(mm, addr, &ptl);
107         if (!pte)
108                 goto out;
109
110         if (!pte_none(*pte) && zap_pte(mm, vma, addr, pte)) {
111                 update_hiwater_rss(mm);
112                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
113         }
114
115         set_pte_at(mm, addr, pte, pgoff_to_pte(pgoff));
116         /*
117          * We don't need to run update_mmu_cache() here because the "file pte"
118          * being installed by install_file_pte() is not a real pte - it's a
119          * non-present entry (like a swap entry), noting what file offset should
120          * be mapped there when there's a fault (in a non-linear vma where
121          * that's not obvious).
122          */
123         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
124         err = 0;
125 out:
126         return err;
127 }
128
129 /***
130  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of a shared backing store
131  *                        file within an existing vma.
132  * @start: start of the remapped virtual memory range
133  * @size: size of the remapped virtual memory range
134  * @prot: new protection bits of the range
135  * @pgoff: to be mapped page of the backing store file
136  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
137  *
138  * this syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
139  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
140  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
141  * also safe across swapout.
142  *
143  * NOTE: the 'prot' parameter right now is ignored, and the vma's default
144  * protection is used. Arbitrary protections might be implemented in the
145  * future.
146  */
147 asmlinkage long sys_remap_file_pages(unsigned long start, unsigned long size,
148         unsigned long __prot, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
149 {
150         struct mm_struct *mm = current->mm;
151         struct address_space *mapping;
152         unsigned long end = start + size;
153         struct vm_area_struct *vma;
154         int err = -EINVAL;
155         int has_write_lock = 0;
156
157         if (__prot)
158                 return err;
159         /*
160          * Sanitize the syscall parameters:
161          */
162         start = start & PAGE_MASK;
163         size = size & PAGE_MASK;
164
165         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
166         if (start + size <= start)
167                 return err;
168
169         /* Can we represent this offset inside this architecture's pte's? */
170 #if PTE_FILE_MAX_BITS < BITS_PER_LONG
171         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) >= (1UL << PTE_FILE_MAX_BITS))
172                 return err;
173 #endif
174
175         /* We need down_write() to change vma->vm_flags. */
176         down_read(&mm->mmap_sem);
177  retry:
178         vma = find_vma(mm, start);
179
180         /*
181          * Make sure the vma is shared, that it supports prefaulting,
182          * and that the remapped range is valid and fully within
183          * the single existing vma.  vm_private_data is used as a
184          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma.
185          */
186         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SHARED) &&
187                 (!vma->vm_private_data || (vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) &&
188                 vma->vm_ops && vma->vm_ops->populate &&
189                         end > start && start >= vma->vm_start &&
190                                 end <= vma->vm_end) {
191
192                 /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
193                 if (pgoff != linear_page_index(vma, start) &&
194                     !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
195                         if (!has_write_lock) {
196                                 up_read(&mm->mmap_sem);
197                                 down_write(&mm->mmap_sem);
198                                 has_write_lock = 1;
199                                 goto retry;
200                         }
201                         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
202                         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
203                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
204                         vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
205                         vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
206                         vma_nonlinear_insert(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear);
207                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
208                         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
209                 }
210
211                 err = vma->vm_ops->populate(vma, start, size,
212                                             vma->vm_page_prot,
213                                             pgoff, flags & MAP_NONBLOCK);
214
215                 /*
216                  * We can't clear VM_NONLINEAR because we'd have to do
217                  * it after ->populate completes, and that would prevent
218                  * downgrading the lock.  (Locks can't be upgraded).
219                  */
220         }
221         if (likely(!has_write_lock))
222                 up_read(&mm->mmap_sem);
223         else
224                 up_write(&mm->mmap_sem);
225
226         return err;
227 }
228