7a3436ef39eba1ace01efca158e93599aaea5bb7
[linux-2.6.git] / mm / mincore.c
1 /*
2  *      linux/mm/mincore.c
3  *
4  * Copyright (C) 1994-2006  Linus Torvalds
5  */
6
7 /*
8  * The mincore() system call.
9  */
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/pagemap.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/mman.h>
14 #include <linux/syscalls.h>
15 #include <linux/swap.h>
16 #include <linux/swapops.h>
17 #include <linux/hugetlb.h>
18
19 #include <asm/uaccess.h>
20 #include <asm/pgtable.h>
21
22 /*
23  * Later we can get more picky about what "in core" means precisely.
24  * For now, simply check to see if the page is in the page cache,
25  * and is up to date; i.e. that no page-in operation would be required
26  * at this time if an application were to map and access this page.
27  */
28 static unsigned char mincore_page(struct address_space *mapping, pgoff_t pgoff)
29 {
30         unsigned char present = 0;
31         struct page *page;
32
33         /*
34          * When tmpfs swaps out a page from a file, any process mapping that
35          * file will not get a swp_entry_t in its pte, but rather it is like
36          * any other file mapping (ie. marked !present and faulted in with
37          * tmpfs's .fault). So swapped out tmpfs mappings are tested here.
38          *
39          * However when tmpfs moves the page from pagecache and into swapcache,
40          * it is still in core, but the find_get_page below won't find it.
41          * No big deal, but make a note of it.
42          */
43         page = find_get_page(mapping, pgoff);
44         if (page) {
45                 present = PageUptodate(page);
46                 page_cache_release(page);
47         }
48
49         return present;
50 }
51
52 /*
53  * Do a chunk of "sys_mincore()". We've already checked
54  * all the arguments, we hold the mmap semaphore: we should
55  * just return the amount of info we're asked for.
56  */
57 static long do_mincore(unsigned long addr, unsigned char *vec, unsigned long pages)
58 {
59         pgd_t *pgd;
60         pud_t *pud;
61         pmd_t *pmd;
62         pte_t *ptep;
63         spinlock_t *ptl;
64         unsigned long nr;
65         int i;
66         pgoff_t pgoff;
67         struct vm_area_struct *vma = find_vma(current->mm, addr);
68
69         /*
70          * find_vma() didn't find anything above us, or we're
71          * in an unmapped hole in the address space: ENOMEM.
72          */
73         if (!vma || addr < vma->vm_start)
74                 return -ENOMEM;
75
76 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
77         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
78                 struct hstate *h;
79                 unsigned long nr_huge;
80                 unsigned char present;
81
82                 i = 0;
83                 nr = min(pages, (vma->vm_end - addr) >> PAGE_SHIFT);
84                 h = hstate_vma(vma);
85                 nr_huge = ((addr + pages * PAGE_SIZE - 1) >> huge_page_shift(h))
86                           - (addr >> huge_page_shift(h)) + 1;
87                 nr_huge = min(nr_huge,
88                               (vma->vm_end - addr) >> huge_page_shift(h));
89                 while (1) {
90                         /* hugepage always in RAM for now,
91                          * but generally it needs to be check */
92                         ptep = huge_pte_offset(current->mm,
93                                                addr & huge_page_mask(h));
94                         present = !!(ptep &&
95                                      !huge_pte_none(huge_ptep_get(ptep)));
96                         while (1) {
97                                 vec[i++] = present;
98                                 addr += PAGE_SIZE;
99                                 /* reach buffer limit */
100                                 if (i == nr)
101                                         return nr;
102                                 /* check hugepage border */
103                                 if (!((addr & ~huge_page_mask(h))
104                                       >> PAGE_SHIFT))
105                                         break;
106                         }
107                 }
108                 return nr;
109         }
110 #endif
111
112         /*
113          * Calculate how many pages there are left in the last level of the
114          * PTE array for our address.
115          */
116         nr = PTRS_PER_PTE - ((addr >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1));
117
118         /*
119          * Don't overrun this vma
120          */
121         nr = min(nr, (vma->vm_end - addr) >> PAGE_SHIFT);
122
123         /*
124          * Don't return more than the caller asked for
125          */
126         nr = min(nr, pages);
127
128         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
129         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
130                 goto none_mapped;
131         pud = pud_offset(pgd, addr);
132         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
133                 goto none_mapped;
134         pmd = pmd_offset(pud, addr);
135         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
136                 goto none_mapped;
137
138         ptep = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
139         for (i = 0; i < nr; i++, ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
140                 unsigned char present;
141                 pte_t pte = *ptep;
142
143                 if (pte_present(pte)) {
144                         present = 1;
145
146                 } else if (pte_none(pte)) {
147                         if (vma->vm_file) {
148                                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
149                                 present = mincore_page(vma->vm_file->f_mapping,
150                                                         pgoff);
151                         } else
152                                 present = 0;
153
154                 } else if (pte_file(pte)) {
155                         pgoff = pte_to_pgoff(pte);
156                         present = mincore_page(vma->vm_file->f_mapping, pgoff);
157
158                 } else { /* pte is a swap entry */
159                         swp_entry_t entry = pte_to_swp_entry(pte);
160                         if (is_migration_entry(entry)) {
161                                 /* migration entries are always uptodate */
162                                 present = 1;
163                         } else {
164 #ifdef CONFIG_SWAP
165                                 pgoff = entry.val;
166                                 present = mincore_page(&swapper_space, pgoff);
167 #else
168                                 WARN_ON(1);
169                                 present = 1;
170 #endif
171                         }
172                 }
173
174                 vec[i] = present;
175         }
176         pte_unmap_unlock(ptep-1, ptl);
177
178         return nr;
179
180 none_mapped:
181         if (vma->vm_file) {
182                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
183                 for (i = 0; i < nr; i++, pgoff++)
184                         vec[i] = mincore_page(vma->vm_file->f_mapping, pgoff);
185         } else {
186                 for (i = 0; i < nr; i++)
187                         vec[i] = 0;
188         }
189
190         return nr;
191 }
192
193 /*
194  * The mincore(2) system call.
195  *
196  * mincore() returns the memory residency status of the pages in the
197  * current process's address space specified by [addr, addr + len).
198  * The status is returned in a vector of bytes.  The least significant
199  * bit of each byte is 1 if the referenced page is in memory, otherwise
200  * it is zero.
201  *
202  * Because the status of a page can change after mincore() checks it
203  * but before it returns to the application, the returned vector may
204  * contain stale information.  Only locked pages are guaranteed to
205  * remain in memory.
206  *
207  * return values:
208  *  zero    - success
209  *  -EFAULT - vec points to an illegal address
210  *  -EINVAL - addr is not a multiple of PAGE_CACHE_SIZE
211  *  -ENOMEM - Addresses in the range [addr, addr + len] are
212  *              invalid for the address space of this process, or
213  *              specify one or more pages which are not currently
214  *              mapped
215  *  -EAGAIN - A kernel resource was temporarily unavailable.
216  */
217 SYSCALL_DEFINE3(mincore, unsigned long, start, size_t, len,
218                 unsigned char __user *, vec)
219 {
220         long retval;
221         unsigned long pages;
222         unsigned char *tmp;
223
224         /* Check the start address: needs to be page-aligned.. */
225         if (start & ~PAGE_CACHE_MASK)
226                 return -EINVAL;
227
228         /* ..and we need to be passed a valid user-space range */
229         if (!access_ok(VERIFY_READ, (void __user *) start, len))
230                 return -ENOMEM;
231
232         /* This also avoids any overflows on PAGE_CACHE_ALIGN */
233         pages = len >> PAGE_SHIFT;
234         pages += (len & ~PAGE_MASK) != 0;
235
236         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, vec, pages))
237                 return -EFAULT;
238
239         tmp = (void *) __get_free_page(GFP_USER);
240         if (!tmp)
241                 return -EAGAIN;
242
243         retval = 0;
244         while (pages) {
245                 /*
246                  * Do at most PAGE_SIZE entries per iteration, due to
247                  * the temporary buffer size.
248                  */
249                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
250                 retval = do_mincore(start, tmp, min(pages, PAGE_SIZE));
251                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
252
253                 if (retval <= 0)
254                         break;
255                 if (copy_to_user(vec, tmp, retval)) {
256                         retval = -EFAULT;
257                         break;
258                 }
259                 pages -= retval;
260                 vec += retval;
261                 start += retval << PAGE_SHIFT;
262                 retval = 0;
263         }
264         free_page((unsigned long) tmp);
265         return retval;
266 }