[PATCH] mm: zap_pte out of line
[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                 unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
31                 flush_cache_page(vma, addr, pfn);
32                 pte = ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
33                 if (unlikely(!pfn_valid(pfn))) {
34                         print_bad_pte(vma, pte, addr);
35                         goto out;
36                 }
37                 page = pfn_to_page(pfn);
38                 if (pte_dirty(pte))
39                         set_page_dirty(page);
40                 page_remove_rmap(page);
41                 page_cache_release(page);
42         } else {
43                 if (!pte_file(pte))
44                         free_swap_and_cache(pte_to_swp_entry(pte));
45                 pte_clear(mm, addr, ptep);
46         }
47 out:
48         return !!page;
49 }
50
51 /*
52  * Install a file page to a given virtual memory address, release any
53  * previously existing mapping.
54  */
55 int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
56                 unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot)
57 {
58         struct inode *inode;
59         pgoff_t size;
60         int err = -ENOMEM;
61         pte_t *pte;
62         pmd_t *pmd;
63         pud_t *pud;
64         pgd_t *pgd;
65         pte_t pte_val;
66
67         BUG_ON(vma->vm_flags & VM_RESERVED);
68
69         pgd = pgd_offset(mm, addr);
70         spin_lock(&mm->page_table_lock);
71         
72         pud = pud_alloc(mm, pgd, addr);
73         if (!pud)
74                 goto err_unlock;
75
76         pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
77         if (!pmd)
78                 goto err_unlock;
79
80         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
81         if (!pte)
82                 goto err_unlock;
83
84         /*
85          * This page may have been truncated. Tell the
86          * caller about it.
87          */
88         err = -EINVAL;
89         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
90         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
91         if (!page->mapping || page->index >= size)
92                 goto err_unlock;
93         err = -ENOMEM;
94         if (page_mapcount(page) > INT_MAX/2)
95                 goto err_unlock;
96
97         if (pte_none(*pte) || !zap_pte(mm, vma, addr, pte))
98                 inc_mm_counter(mm, file_rss);
99
100         flush_icache_page(vma, page);
101         set_pte_at(mm, addr, pte, mk_pte(page, prot));
102         page_add_file_rmap(page);
103         pte_val = *pte;
104         pte_unmap(pte);
105         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
106
107         err = 0;
108 err_unlock:
109         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
110         return err;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(install_page);
113
114
115 /*
116  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
117  * previously existing mapping.
118  */
119 int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
120                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
121 {
122         int err = -ENOMEM;
123         pte_t *pte;
124         pmd_t *pmd;
125         pud_t *pud;
126         pgd_t *pgd;
127         pte_t pte_val;
128
129         BUG_ON(vma->vm_flags & VM_RESERVED);
130
131         pgd = pgd_offset(mm, addr);
132         spin_lock(&mm->page_table_lock);
133         
134         pud = pud_alloc(mm, pgd, addr);
135         if (!pud)
136                 goto err_unlock;
137
138         pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
139         if (!pmd)
140                 goto err_unlock;
141
142         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
143         if (!pte)
144                 goto err_unlock;
145
146         if (!pte_none(*pte) && zap_pte(mm, vma, addr, pte))
147                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
148
149         set_pte_at(mm, addr, pte, pgoff_to_pte(pgoff));
150         pte_val = *pte;
151         pte_unmap(pte);
152         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
153         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
154         return 0;
155
156 err_unlock:
157         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
158         return err;
159 }
160
161
162 /***
163  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of a shared backing store
164  *                        file within an existing vma.
165  * @start: start of the remapped virtual memory range
166  * @size: size of the remapped virtual memory range
167  * @prot: new protection bits of the range
168  * @pgoff: to be mapped page of the backing store file
169  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
170  *
171  * this syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
172  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
173  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
174  * also safe across swapout.
175  *
176  * NOTE: the 'prot' parameter right now is ignored, and the vma's default
177  * protection is used. Arbitrary protections might be implemented in the
178  * future.
179  */
180 asmlinkage long sys_remap_file_pages(unsigned long start, unsigned long size,
181         unsigned long __prot, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
182 {
183         struct mm_struct *mm = current->mm;
184         struct address_space *mapping;
185         unsigned long end = start + size;
186         struct vm_area_struct *vma;
187         int err = -EINVAL;
188         int has_write_lock = 0;
189
190         if (__prot)
191                 return err;
192         /*
193          * Sanitize the syscall parameters:
194          */
195         start = start & PAGE_MASK;
196         size = size & PAGE_MASK;
197
198         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
199         if (start + size <= start)
200                 return err;
201
202         /* Can we represent this offset inside this architecture's pte's? */
203 #if PTE_FILE_MAX_BITS < BITS_PER_LONG
204         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) >= (1UL << PTE_FILE_MAX_BITS))
205                 return err;
206 #endif
207
208         /* We need down_write() to change vma->vm_flags. */
209         down_read(&mm->mmap_sem);
210  retry:
211         vma = find_vma(mm, start);
212
213         /*
214          * Make sure the vma is shared, that it supports prefaulting,
215          * and that the remapped range is valid and fully within
216          * the single existing vma.  vm_private_data is used as a
217          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma (unless VM_RESERVED
218          * or VM_LOCKED, but VM_LOCKED could be revoked later on).
219          */
220         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SHARED) &&
221                 (!vma->vm_private_data ||
222                         (vma->vm_flags & (VM_NONLINEAR|VM_RESERVED))) &&
223                 vma->vm_ops && vma->vm_ops->populate &&
224                         end > start && start >= vma->vm_start &&
225                                 end <= vma->vm_end) {
226
227                 /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
228                 if (pgoff != linear_page_index(vma, start) &&
229                     !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
230                         if (!has_write_lock) {
231                                 up_read(&mm->mmap_sem);
232                                 down_write(&mm->mmap_sem);
233                                 has_write_lock = 1;
234                                 goto retry;
235                         }
236                         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
237                         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
238                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
239                         vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
240                         vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
241                         vma_nonlinear_insert(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear);
242                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
243                         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
244                 }
245
246                 err = vma->vm_ops->populate(vma, start, size,
247                                             vma->vm_page_prot,
248                                             pgoff, flags & MAP_NONBLOCK);
249
250                 /*
251                  * We can't clear VM_NONLINEAR because we'd have to do
252                  * it after ->populate completes, and that would prevent
253                  * downgrading the lock.  (Locks can't be upgraded).
254                  */
255         }
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 }
263