vmscan: move isolate_lru_page() to vmscan.c
[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 #include <linux/backing-dev.h>
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 #include <linux/mmu_notifier.h>
19
20 #include <asm/mmu_context.h>
21 #include <asm/cacheflush.h>
22 #include <asm/tlbflush.h>
23
24 static void zap_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
25                         unsigned long addr, pte_t *ptep)
26 {
27         pte_t pte = *ptep;
28
29         if (pte_present(pte)) {
30                 struct page *page;
31
32                 flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
33                 pte = ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
34                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
35                 if (page) {
36                         if (pte_dirty(pte))
37                                 set_page_dirty(page);
38                         page_remove_rmap(page, vma);
39                         page_cache_release(page);
40                         update_hiwater_rss(mm);
41                         dec_mm_counter(mm, file_rss);
42                 }
43         } else {
44                 if (!pte_file(pte))
45                         free_swap_and_cache(pte_to_swp_entry(pte));
46                 pte_clear_not_present_full(mm, addr, ptep, 0);
47         }
48 }
49
50 /*
51  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
52  * previously existing mapping.
53  */
54 static int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
55                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
56 {
57         int err = -ENOMEM;
58         pte_t *pte;
59         spinlock_t *ptl;
60
61         pte = get_locked_pte(mm, addr, &ptl);
62         if (!pte)
63                 goto out;
64
65         if (!pte_none(*pte))
66                 zap_pte(mm, vma, addr, pte);
67
68         set_pte_at(mm, addr, pte, pgoff_to_pte(pgoff));
69         /*
70          * We don't need to run update_mmu_cache() here because the "file pte"
71          * being installed by install_file_pte() is not a real pte - it's a
72          * non-present entry (like a swap entry), noting what file offset should
73          * be mapped there when there's a fault (in a non-linear vma where
74          * that's not obvious).
75          */
76         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
77         err = 0;
78 out:
79         return err;
80 }
81
82 static int populate_range(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
83                         unsigned long addr, unsigned long size, pgoff_t pgoff)
84 {
85         int err;
86
87         do {
88                 err = install_file_pte(mm, vma, addr, pgoff, vma->vm_page_prot);
89                 if (err)
90                         return err;
91
92                 size -= PAGE_SIZE;
93                 addr += PAGE_SIZE;
94                 pgoff++;
95         } while (size);
96
97         return 0;
98
99 }
100
101 /**
102  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of an existing VM_SHARED vma
103  * @start: start of the remapped virtual memory range
104  * @size: size of the remapped virtual memory range
105  * @prot: new protection bits of the range (see NOTE)
106  * @pgoff: to-be-mapped page of the backing store file
107  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
108  *
109  * sys_remap_file_pages remaps arbitrary pages of an existing VM_SHARED vma
110  * (shared backing store file).
111  *
112  * This syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
113  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
114  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
115  * also safe across swapout.
116  *
117  * NOTE: the @prot parameter right now is ignored (but must be zero),
118  * and the vma's default protection is used. Arbitrary protections
119  * might be implemented in the future.
120  */
121 asmlinkage long sys_remap_file_pages(unsigned long start, unsigned long size,
122         unsigned long prot, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
123 {
124         struct mm_struct *mm = current->mm;
125         struct address_space *mapping;
126         unsigned long end = start + size;
127         struct vm_area_struct *vma;
128         int err = -EINVAL;
129         int has_write_lock = 0;
130
131         if (prot)
132                 return err;
133         /*
134          * Sanitize the syscall parameters:
135          */
136         start = start & PAGE_MASK;
137         size = size & PAGE_MASK;
138
139         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
140         if (start + size <= start)
141                 return err;
142
143         /* Can we represent this offset inside this architecture's pte's? */
144 #if PTE_FILE_MAX_BITS < BITS_PER_LONG
145         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) >= (1UL << PTE_FILE_MAX_BITS))
146                 return err;
147 #endif
148
149         /* We need down_write() to change vma->vm_flags. */
150         down_read(&mm->mmap_sem);
151  retry:
152         vma = find_vma(mm, start);
153
154         /*
155          * Make sure the vma is shared, that it supports prefaulting,
156          * and that the remapped range is valid and fully within
157          * the single existing vma.  vm_private_data is used as a
158          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma.
159          */
160         if (!vma || !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
161                 goto out;
162
163         if (vma->vm_private_data && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR))
164                 goto out;
165
166         if (!(vma->vm_flags & VM_CAN_NONLINEAR))
167                 goto out;
168
169         if (end <= start || start < vma->vm_start || end > vma->vm_end)
170                 goto out;
171
172         /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
173         if (!(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
174                 /* Don't need a nonlinear mapping, exit success */
175                 if (pgoff == linear_page_index(vma, start)) {
176                         err = 0;
177                         goto out;
178                 }
179
180                 if (!has_write_lock) {
181                         up_read(&mm->mmap_sem);
182                         down_write(&mm->mmap_sem);
183                         has_write_lock = 1;
184                         goto retry;
185                 }
186                 mapping = vma->vm_file->f_mapping;
187                 /*
188                  * page_mkclean doesn't work on nonlinear vmas, so if
189                  * dirty pages need to be accounted, emulate with linear
190                  * vmas.
191                  */
192                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
193                         unsigned long addr;
194                         struct file *file = vma->vm_file;
195
196                         flags &= MAP_NONBLOCK;
197                         get_file(file);
198                         addr = mmap_region(file, start, size,
199                                         flags, vma->vm_flags, pgoff, 1);
200                         fput(file);
201                         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
202                                 err = addr;
203                         } else {
204                                 BUG_ON(addr != start);
205                                 err = 0;
206                         }
207                         goto out;
208                 }
209                 spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
210                 flush_dcache_mmap_lock(mapping);
211                 vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
212                 vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
213                 vma_nonlinear_insert(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear);
214                 flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
215                 spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
216         }
217
218         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, start, start + size);
219         err = populate_range(mm, vma, start, size, pgoff);
220         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, start, start + size);
221         if (!err && !(flags & MAP_NONBLOCK)) {
222                 if (unlikely(has_write_lock)) {
223                         downgrade_write(&mm->mmap_sem);
224                         has_write_lock = 0;
225                 }
226                 make_pages_present(start, start+size);
227         }
228
229         /*
230          * We can't clear VM_NONLINEAR because we'd have to do
231          * it after ->populate completes, and that would prevent
232          * downgrading the lock.  (Locks can't be upgraded).
233          */
234
235 out:
236         if (likely(!has_write_lock))
237                 up_read(&mm->mmap_sem);
238         else
239                 up_write(&mm->mmap_sem);
240
241         return err;
242 }
243