block: fix bad definition of BIO_RW_SYNC
[linux-2.6.git] / mm / mmu_notifier.c
1 /*
2  *  linux/mm/mmu_notifier.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2008  Qumranet, Inc.
5  *  Copyright (C) 2008  SGI
6  *             Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
7  *
8  *  This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2. See
9  *  the COPYING file in the top-level directory.
10  */
11
12 #include <linux/rculist.h>
13 #include <linux/mmu_notifier.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/err.h>
17 #include <linux/rcupdate.h>
18 #include <linux/sched.h>
19
20 /*
21  * This function can't run concurrently against mmu_notifier_register
22  * because mm->mm_users > 0 during mmu_notifier_register and exit_mmap
23  * runs with mm_users == 0. Other tasks may still invoke mmu notifiers
24  * in parallel despite there being no task using this mm any more,
25  * through the vmas outside of the exit_mmap context, such as with
26  * vmtruncate. This serializes against mmu_notifier_unregister with
27  * the mmu_notifier_mm->lock in addition to RCU and it serializes
28  * against the other mmu notifiers with RCU. struct mmu_notifier_mm
29  * can't go away from under us as exit_mmap holds an mm_count pin
30  * itself.
31  */
32 void __mmu_notifier_release(struct mm_struct *mm)
33 {
34         struct mmu_notifier *mn;
35
36         spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
37         while (unlikely(!hlist_empty(&mm->mmu_notifier_mm->list))) {
38                 mn = hlist_entry(mm->mmu_notifier_mm->list.first,
39                                  struct mmu_notifier,
40                                  hlist);
41                 /*
42                  * We arrived before mmu_notifier_unregister so
43                  * mmu_notifier_unregister will do nothing other than
44                  * to wait ->release to finish and
45                  * mmu_notifier_unregister to return.
46                  */
47                 hlist_del_init_rcu(&mn->hlist);
48                 /*
49                  * RCU here will block mmu_notifier_unregister until
50                  * ->release returns.
51                  */
52                 rcu_read_lock();
53                 spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
54                 /*
55                  * if ->release runs before mmu_notifier_unregister it
56                  * must be handled as it's the only way for the driver
57                  * to flush all existing sptes and stop the driver
58                  * from establishing any more sptes before all the
59                  * pages in the mm are freed.
60                  */
61                 if (mn->ops->release)
62                         mn->ops->release(mn, mm);
63                 rcu_read_unlock();
64                 spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
65         }
66         spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
67
68         /*
69          * synchronize_rcu here prevents mmu_notifier_release to
70          * return to exit_mmap (which would proceed freeing all pages
71          * in the mm) until the ->release method returns, if it was
72          * invoked by mmu_notifier_unregister.
73          *
74          * The mmu_notifier_mm can't go away from under us because one
75          * mm_count is hold by exit_mmap.
76          */
77         synchronize_rcu();
78 }
79
80 /*
81  * If no young bitflag is supported by the hardware, ->clear_flush_young can
82  * unmap the address and return 1 or 0 depending if the mapping previously
83  * existed or not.
84  */
85 int __mmu_notifier_clear_flush_young(struct mm_struct *mm,
86                                         unsigned long address)
87 {
88         struct mmu_notifier *mn;
89         struct hlist_node *n;
90         int young = 0;
91
92         rcu_read_lock();
93         hlist_for_each_entry_rcu(mn, n, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
94                 if (mn->ops->clear_flush_young)
95                         young |= mn->ops->clear_flush_young(mn, mm, address);
96         }
97         rcu_read_unlock();
98
99         return young;
100 }
101
102 void __mmu_notifier_invalidate_page(struct mm_struct *mm,
103                                           unsigned long address)
104 {
105         struct mmu_notifier *mn;
106         struct hlist_node *n;
107
108         rcu_read_lock();
109         hlist_for_each_entry_rcu(mn, n, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
110                 if (mn->ops->invalidate_page)
111                         mn->ops->invalidate_page(mn, mm, address);
112         }
113         rcu_read_unlock();
114 }
115
116 void __mmu_notifier_invalidate_range_start(struct mm_struct *mm,
117                                   unsigned long start, unsigned long end)
118 {
119         struct mmu_notifier *mn;
120         struct hlist_node *n;
121
122         rcu_read_lock();
123         hlist_for_each_entry_rcu(mn, n, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
124                 if (mn->ops->invalidate_range_start)
125                         mn->ops->invalidate_range_start(mn, mm, start, end);
126         }
127         rcu_read_unlock();
128 }
129
130 void __mmu_notifier_invalidate_range_end(struct mm_struct *mm,
131                                   unsigned long start, unsigned long end)
132 {
133         struct mmu_notifier *mn;
134         struct hlist_node *n;
135
136         rcu_read_lock();
137         hlist_for_each_entry_rcu(mn, n, &mm->mmu_notifier_mm->list, hlist) {
138                 if (mn->ops->invalidate_range_end)
139                         mn->ops->invalidate_range_end(mn, mm, start, end);
140         }
141         rcu_read_unlock();
142 }
143
144 static int do_mmu_notifier_register(struct mmu_notifier *mn,
145                                     struct mm_struct *mm,
146                                     int take_mmap_sem)
147 {
148         struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
149         int ret;
150
151         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users) <= 0);
152
153         ret = -ENOMEM;
154         mmu_notifier_mm = kmalloc(sizeof(struct mmu_notifier_mm), GFP_KERNEL);
155         if (unlikely(!mmu_notifier_mm))
156                 goto out;
157
158         if (take_mmap_sem)
159                 down_write(&mm->mmap_sem);
160         ret = mm_take_all_locks(mm);
161         if (unlikely(ret))
162                 goto out_cleanup;
163
164         if (!mm_has_notifiers(mm)) {
165                 INIT_HLIST_HEAD(&mmu_notifier_mm->list);
166                 spin_lock_init(&mmu_notifier_mm->lock);
167                 mm->mmu_notifier_mm = mmu_notifier_mm;
168                 mmu_notifier_mm = NULL;
169         }
170         atomic_inc(&mm->mm_count);
171
172         /*
173          * Serialize the update against mmu_notifier_unregister. A
174          * side note: mmu_notifier_release can't run concurrently with
175          * us because we hold the mm_users pin (either implicitly as
176          * current->mm or explicitly with get_task_mm() or similar).
177          * We can't race against any other mmu notifier method either
178          * thanks to mm_take_all_locks().
179          */
180         spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
181         hlist_add_head(&mn->hlist, &mm->mmu_notifier_mm->list);
182         spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
183
184         mm_drop_all_locks(mm);
185 out_cleanup:
186         if (take_mmap_sem)
187                 up_write(&mm->mmap_sem);
188         /* kfree() does nothing if mmu_notifier_mm is NULL */
189         kfree(mmu_notifier_mm);
190 out:
191         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_users) <= 0);
192         return ret;
193 }
194
195 /*
196  * Must not hold mmap_sem nor any other VM related lock when calling
197  * this registration function. Must also ensure mm_users can't go down
198  * to zero while this runs to avoid races with mmu_notifier_release,
199  * so mm has to be current->mm or the mm should be pinned safely such
200  * as with get_task_mm(). If the mm is not current->mm, the mm_users
201  * pin should be released by calling mmput after mmu_notifier_register
202  * returns. mmu_notifier_unregister must be always called to
203  * unregister the notifier. mm_count is automatically pinned to allow
204  * mmu_notifier_unregister to safely run at any time later, before or
205  * after exit_mmap. ->release will always be called before exit_mmap
206  * frees the pages.
207  */
208 int mmu_notifier_register(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
209 {
210         return do_mmu_notifier_register(mn, mm, 1);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_register);
213
214 /*
215  * Same as mmu_notifier_register but here the caller must hold the
216  * mmap_sem in write mode.
217  */
218 int __mmu_notifier_register(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
219 {
220         return do_mmu_notifier_register(mn, mm, 0);
221 }
222 EXPORT_SYMBOL_GPL(__mmu_notifier_register);
223
224 /* this is called after the last mmu_notifier_unregister() returned */
225 void __mmu_notifier_mm_destroy(struct mm_struct *mm)
226 {
227         BUG_ON(!hlist_empty(&mm->mmu_notifier_mm->list));
228         kfree(mm->mmu_notifier_mm);
229         mm->mmu_notifier_mm = LIST_POISON1; /* debug */
230 }
231
232 /*
233  * This releases the mm_count pin automatically and frees the mm
234  * structure if it was the last user of it. It serializes against
235  * running mmu notifiers with RCU and against mmu_notifier_unregister
236  * with the unregister lock + RCU. All sptes must be dropped before
237  * calling mmu_notifier_unregister. ->release or any other notifier
238  * method may be invoked concurrently with mmu_notifier_unregister,
239  * and only after mmu_notifier_unregister returned we're guaranteed
240  * that ->release or any other method can't run anymore.
241  */
242 void mmu_notifier_unregister(struct mmu_notifier *mn, struct mm_struct *mm)
243 {
244         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_count) <= 0);
245
246         spin_lock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
247         if (!hlist_unhashed(&mn->hlist)) {
248                 hlist_del_rcu(&mn->hlist);
249
250                 /*
251                  * RCU here will force exit_mmap to wait ->release to finish
252                  * before freeing the pages.
253                  */
254                 rcu_read_lock();
255                 spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
256                 /*
257                  * exit_mmap will block in mmu_notifier_release to
258                  * guarantee ->release is called before freeing the
259                  * pages.
260                  */
261                 if (mn->ops->release)
262                         mn->ops->release(mn, mm);
263                 rcu_read_unlock();
264         } else
265                 spin_unlock(&mm->mmu_notifier_mm->lock);
266
267         /*
268          * Wait any running method to finish, of course including
269          * ->release if it was run by mmu_notifier_relase instead of us.
270          */
271         synchronize_rcu();
272
273         BUG_ON(atomic_read(&mm->mm_count) <= 0);
274
275         mmdrop(mm);
276 }
277 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_notifier_unregister);