[PATCH] madvise: do not split the maps
[linux-2.6.git] / mm / madvise.c
1 /*
2  *      linux/mm/madvise.c
3  *
4  * Copyright (C) 1999  Linus Torvalds
5  * Copyright (C) 2002  Christoph Hellwig
6  */
7
8 #include <linux/mman.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/syscalls.h>
11 #include <linux/hugetlb.h>
12
13 /*
14  * We can potentially split a vm area into separate
15  * areas, each area with its own behavior.
16  */
17 static long madvise_behavior(struct vm_area_struct * vma, unsigned long start,
18                              unsigned long end, int behavior)
19 {
20         struct mm_struct * mm = vma->vm_mm;
21         int error = 0;
22         int new_flags = vma->vm_flags & ~VM_READHINTMASK;
23
24         switch (behavior) {
25         case MADV_SEQUENTIAL:
26                 new_flags |= VM_SEQ_READ;
27                 break;
28         case MADV_RANDOM:
29                 new_flags |= VM_RAND_READ;
30                 break;
31         default:
32                 break;
33         }
34
35         if (new_flags == vma->vm_flags)
36                 goto out;
37
38         if (start != vma->vm_start) {
39                 error = split_vma(mm, vma, start, 1);
40                 if (error)
41                         goto out;
42         }
43
44         if (end != vma->vm_end) {
45                 error = split_vma(mm, vma, end, 0);
46                 if (error)
47                         goto out;
48         }
49
50         /*
51          * vm_flags is protected by the mmap_sem held in write mode.
52          */
53         VM_ClearReadHint(vma);
54         vma->vm_flags = new_flags;
55
56 out:
57         if (error == -ENOMEM)
58                 error = -EAGAIN;
59         return error;
60 }
61
62 /*
63  * Schedule all required I/O operations.  Do not wait for completion.
64  */
65 static long madvise_willneed(struct vm_area_struct * vma,
66                              unsigned long start, unsigned long end)
67 {
68         struct file *file = vma->vm_file;
69
70         if (!file)
71                 return -EBADF;
72
73         start = ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT) + vma->vm_pgoff;
74         if (end > vma->vm_end)
75                 end = vma->vm_end;
76         end = ((end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT) + vma->vm_pgoff;
77
78         force_page_cache_readahead(file->f_mapping,
79                         file, start, max_sane_readahead(end - start));
80         return 0;
81 }
82
83 /*
84  * Application no longer needs these pages.  If the pages are dirty,
85  * it's OK to just throw them away.  The app will be more careful about
86  * data it wants to keep.  Be sure to free swap resources too.  The
87  * zap_page_range call sets things up for refill_inactive to actually free
88  * these pages later if no one else has touched them in the meantime,
89  * although we could add these pages to a global reuse list for
90  * refill_inactive to pick up before reclaiming other pages.
91  *
92  * NB: This interface discards data rather than pushes it out to swap,
93  * as some implementations do.  This has performance implications for
94  * applications like large transactional databases which want to discard
95  * pages in anonymous maps after committing to backing store the data
96  * that was kept in them.  There is no reason to write this data out to
97  * the swap area if the application is discarding it.
98  *
99  * An interface that causes the system to free clean pages and flush
100  * dirty pages is already available as msync(MS_INVALIDATE).
101  */
102 static long madvise_dontneed(struct vm_area_struct * vma,
103                              unsigned long start, unsigned long end)
104 {
105         if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) || is_vm_hugetlb_page(vma))
106                 return -EINVAL;
107
108         if (unlikely(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
109                 struct zap_details details = {
110                         .nonlinear_vma = vma,
111                         .last_index = ULONG_MAX,
112                 };
113                 zap_page_range(vma, start, end - start, &details);
114         } else
115                 zap_page_range(vma, start, end - start, NULL);
116         return 0;
117 }
118
119 static long madvise_vma(struct vm_area_struct * vma, unsigned long start,
120                         unsigned long end, int behavior)
121 {
122         long error = -EBADF;
123
124         switch (behavior) {
125         case MADV_NORMAL:
126         case MADV_SEQUENTIAL:
127         case MADV_RANDOM:
128                 error = madvise_behavior(vma, start, end, behavior);
129                 break;
130
131         case MADV_WILLNEED:
132                 error = madvise_willneed(vma, start, end);
133                 break;
134
135         case MADV_DONTNEED:
136                 error = madvise_dontneed(vma, start, end);
137                 break;
138
139         default:
140                 error = -EINVAL;
141                 break;
142         }
143                 
144         return error;
145 }
146
147 /*
148  * The madvise(2) system call.
149  *
150  * Applications can use madvise() to advise the kernel how it should
151  * handle paging I/O in this VM area.  The idea is to help the kernel
152  * use appropriate read-ahead and caching techniques.  The information
153  * provided is advisory only, and can be safely disregarded by the
154  * kernel without affecting the correct operation of the application.
155  *
156  * behavior values:
157  *  MADV_NORMAL - the default behavior is to read clusters.  This
158  *              results in some read-ahead and read-behind.
159  *  MADV_RANDOM - the system should read the minimum amount of data
160  *              on any access, since it is unlikely that the appli-
161  *              cation will need more than what it asks for.
162  *  MADV_SEQUENTIAL - pages in the given range will probably be accessed
163  *              once, so they can be aggressively read ahead, and
164  *              can be freed soon after they are accessed.
165  *  MADV_WILLNEED - the application is notifying the system to read
166  *              some pages ahead.
167  *  MADV_DONTNEED - the application is finished with the given range,
168  *              so the kernel can free resources associated with it.
169  *
170  * return values:
171  *  zero    - success
172  *  -EINVAL - start + len < 0, start is not page-aligned,
173  *              "behavior" is not a valid value, or application
174  *              is attempting to release locked or shared pages.
175  *  -ENOMEM - addresses in the specified range are not currently
176  *              mapped, or are outside the AS of the process.
177  *  -EIO    - an I/O error occurred while paging in data.
178  *  -EBADF  - map exists, but area maps something that isn't a file.
179  *  -EAGAIN - a kernel resource was temporarily unavailable.
180  */
181 asmlinkage long sys_madvise(unsigned long start, size_t len_in, int behavior)
182 {
183         unsigned long end;
184         struct vm_area_struct * vma;
185         int unmapped_error = 0;
186         int error = -EINVAL;
187         size_t len;
188
189         down_write(&current->mm->mmap_sem);
190
191         if (start & ~PAGE_MASK)
192                 goto out;
193         len = (len_in + ~PAGE_MASK) & PAGE_MASK;
194
195         /* Check to see whether len was rounded up from small -ve to zero */
196         if (len_in && !len)
197                 goto out;
198
199         end = start + len;
200         if (end < start)
201                 goto out;
202
203         error = 0;
204         if (end == start)
205                 goto out;
206
207         /*
208          * If the interval [start,end) covers some unmapped address
209          * ranges, just ignore them, but return -ENOMEM at the end.
210          */
211         vma = find_vma(current->mm, start);
212         for (;;) {
213                 /* Still start < end. */
214                 error = -ENOMEM;
215                 if (!vma)
216                         goto out;
217
218                 /* Here start < vma->vm_end. */
219                 if (start < vma->vm_start) {
220                         unmapped_error = -ENOMEM;
221                         start = vma->vm_start;
222                 }
223
224                 /* Here vma->vm_start <= start < vma->vm_end. */
225                 if (end <= vma->vm_end) {
226                         if (start < end) {
227                                 error = madvise_vma(vma, start, end,
228                                                         behavior);
229                                 if (error)
230                                         goto out;
231                         }
232                         error = unmapped_error;
233                         goto out;
234                 }
235
236                 /* Here vma->vm_start <= start < vma->vm_end < end. */
237                 error = madvise_vma(vma, start, vma->vm_end, behavior);
238                 if (error)
239                         goto out;
240                 start = vma->vm_end;
241                 vma = vma->vm_next;
242         }
243
244 out:
245         up_write(&current->mm->mmap_sem);
246         return error;
247 }