mm: mmu_notifier: have mmu_notifiers use a global SRCU so they may safely schedule
[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/syscalls.h>
17 #include <linux/mmu_notifier.h>
18
19 #include <asm/mmu_context.h>
20 #include <asm/cacheflush.h>
21 #include <asm/tlbflush.h>
22
23 #include "internal.h"
24
25 static void zap_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
26                         unsigned long addr, pte_t *ptep)
27 {
28         pte_t pte = *ptep;
29
30         if (pte_present(pte)) {
31                 struct page *page;
32
33                 flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
34                 pte = ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
35                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
36                 if (page) {
37                         if (pte_dirty(pte))
38                                 set_page_dirty(page);
39                         page_remove_rmap(page);
40                         page_cache_release(page);
41                         update_hiwater_rss(mm);
42                         dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
43                 }
44         } else {
45                 if (!pte_file(pte))
46                         free_swap_and_cache(pte_to_swp_entry(pte));
47                 pte_clear_not_present_full(mm, addr, ptep, 0);
48         }
49 }
50
51 /*
52  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
53  * previously existing mapping.
54  */
55 static int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
56                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
57 {
58         int err = -ENOMEM;
59         pte_t *pte;
60         spinlock_t *ptl;
61
62         pte = get_locked_pte(mm, addr, &ptl);
63         if (!pte)
64                 goto out;
65
66         if (!pte_none(*pte))
67                 zap_pte(mm, vma, addr, pte);
68
69         set_pte_at(mm, addr, pte, pgoff_to_pte(pgoff));
70         /*
71          * We don't need to run update_mmu_cache() here because the "file pte"
72          * being installed by install_file_pte() is not a real pte - it's a
73          * non-present entry (like a swap entry), noting what file offset should
74          * be mapped there when there's a fault (in a non-linear vma where
75          * that's not obvious).
76          */
77         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
78         err = 0;
79 out:
80         return err;
81 }
82
83 static int populate_range(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
84                         unsigned long addr, unsigned long size, pgoff_t pgoff)
85 {
86         int err;
87
88         do {
89                 err = install_file_pte(mm, vma, addr, pgoff, vma->vm_page_prot);
90                 if (err)
91                         return err;
92
93                 size -= PAGE_SIZE;
94                 addr += PAGE_SIZE;
95                 pgoff++;
96         } while (size);
97
98         return 0;
99
100 }
101
102 /**
103  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of an existing VM_SHARED vma
104  * @start: start of the remapped virtual memory range
105  * @size: size of the remapped virtual memory range
106  * @prot: new protection bits of the range (see NOTE)
107  * @pgoff: to-be-mapped page of the backing store file
108  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
109  *
110  * sys_remap_file_pages remaps arbitrary pages of an existing VM_SHARED vma
111  * (shared backing store file).
112  *
113  * This syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
114  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
115  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
116  * also safe across swapout.
117  *
118  * NOTE: the @prot parameter right now is ignored (but must be zero),
119  * and the vma's default protection is used. Arbitrary protections
120  * might be implemented in the future.
121  */
122 SYSCALL_DEFINE5(remap_file_pages, unsigned long, start, unsigned long, size,
123                 unsigned long, prot, unsigned long, pgoff, unsigned long, flags)
124 {
125         struct mm_struct *mm = current->mm;
126         struct address_space *mapping;
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         /* Does pgoff wrap? */
144         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) < pgoff)
145                 return err;
146
147         /* Can we represent this offset inside this architecture's pte's? */
148 #if PTE_FILE_MAX_BITS < BITS_PER_LONG
149         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) >= (1UL << PTE_FILE_MAX_BITS))
150                 return err;
151 #endif
152
153         /* We need down_write() to change vma->vm_flags. */
154         down_read(&mm->mmap_sem);
155  retry:
156         vma = find_vma(mm, start);
157
158         /*
159          * Make sure the vma is shared, that it supports prefaulting,
160          * and that the remapped range is valid and fully within
161          * the single existing vma.  vm_private_data is used as a
162          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma.
163          */
164         if (!vma || !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
165                 goto out;
166
167         if (vma->vm_private_data && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR))
168                 goto out;
169
170         if (!(vma->vm_flags & VM_CAN_NONLINEAR))
171                 goto out;
172
173         if (start < vma->vm_start || start + size > vma->vm_end)
174                 goto out;
175
176         /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
177         if (!(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
178                 /* Don't need a nonlinear mapping, exit success */
179                 if (pgoff == linear_page_index(vma, start)) {
180                         err = 0;
181                         goto out;
182                 }
183
184                 if (!has_write_lock) {
185                         up_read(&mm->mmap_sem);
186                         down_write(&mm->mmap_sem);
187                         has_write_lock = 1;
188                         goto retry;
189                 }
190                 mapping = vma->vm_file->f_mapping;
191                 /*
192                  * page_mkclean doesn't work on nonlinear vmas, so if
193                  * dirty pages need to be accounted, emulate with linear
194                  * vmas.
195                  */
196                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
197                         unsigned long addr;
198                         struct file *file = vma->vm_file;
199
200                         flags &= MAP_NONBLOCK;
201                         get_file(file);
202                         addr = mmap_region(file, start, size,
203                                         flags, vma->vm_flags, pgoff);
204                         fput(file);
205                         if (IS_ERR_VALUE(addr)) {
206                                 err = addr;
207                         } else {
208                                 BUG_ON(addr != start);
209                                 err = 0;
210                         }
211                         goto out;
212                 }
213                 mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
214                 flush_dcache_mmap_lock(mapping);
215                 vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
216                 vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
217                 vma_nonlinear_insert(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear);
218                 flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
219                 mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
220         }
221
222         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
223                 /*
224                  * drop PG_Mlocked flag for over-mapped range
225                  */
226                 vm_flags_t saved_flags = vma->vm_flags;
227                 munlock_vma_pages_range(vma, start, start + size);
228                 vma->vm_flags = saved_flags;
229         }
230
231         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, start, start + size);
232         err = populate_range(mm, vma, start, size, pgoff);
233         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, start, start + size);
234         if (!err && !(flags & MAP_NONBLOCK)) {
235                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
236                         /*
237                          * might be mapping previously unmapped range of file
238                          */
239                         mlock_vma_pages_range(vma, start, start + size);
240                 } else {
241                         if (unlikely(has_write_lock)) {
242                                 downgrade_write(&mm->mmap_sem);
243                                 has_write_lock = 0;
244                         }
245                         make_pages_present(start, start+size);
246                 }
247         }
248
249         /*
250          * We can't clear VM_NONLINEAR because we'd have to do
251          * it after ->populate completes, and that would prevent
252          * downgrading the lock.  (Locks can't be upgraded).
253          */
254
255 out:
256         if (likely(!has_write_lock))
257                 up_read(&mm->mmap_sem);
258         else
259                 up_write(&mm->mmap_sem);
260
261         return err;
262 }