hugetlb, rmap: add reverse mapping for hugepage
[linux-2.6.git] / mm / rmap.c
1 /*
2  * mm/rmap.c - physical to virtual reverse mappings
3  *
4  * Copyright 2001, Rik van Riel <riel@conectiva.com.br>
5  * Released under the General Public License (GPL).
6  *
7  * Simple, low overhead reverse mapping scheme.
8  * Please try to keep this thing as modular as possible.
9  *
10  * Provides methods for unmapping each kind of mapped page:
11  * the anon methods track anonymous pages, and
12  * the file methods track pages belonging to an inode.
13  *
14  * Original design by Rik van Riel <riel@conectiva.com.br> 2001
15  * File methods by Dave McCracken <dmccr@us.ibm.com> 2003, 2004
16  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> 2004
17  * Contributions by Hugh Dickins 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_mutex       (while writing or truncating, not reading or faulting)
24  *   inode->i_alloc_sem (vmtruncate_range)
25  *   mm->mmap_sem
26  *     page->flags PG_locked (lock_page)
27  *       mapping->i_mmap_lock
28  *         anon_vma->lock
29  *           mm->page_table_lock or pte_lock
30  *             zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
31  *             swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
32  *               mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
33  *               mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
34  *               inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
35  *                 sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
36  *                 mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
37  *                           in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
38  *                           within inode_lock in __sync_single_inode)
39  *
40  * (code doesn't rely on that order so it could be switched around)
41  * ->tasklist_lock
42  *   anon_vma->lock      (memory_failure, collect_procs_anon)
43  *     pte map lock
44  */
45
46 #include <linux/mm.h>
47 #include <linux/pagemap.h>
48 #include <linux/swap.h>
49 #include <linux/swapops.h>
50 #include <linux/slab.h>
51 #include <linux/init.h>
52 #include <linux/ksm.h>
53 #include <linux/rmap.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/module.h>
56 #include <linux/memcontrol.h>
57 #include <linux/mmu_notifier.h>
58 #include <linux/migrate.h>
59 #include <linux/hugetlb.h>
60
61 #include <asm/tlbflush.h>
62
63 #include "internal.h"
64
65 static struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
66 static struct kmem_cache *anon_vma_chain_cachep;
67
68 static inline struct anon_vma *anon_vma_alloc(void)
69 {
70         return kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
71 }
72
73 void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
74 {
75         kmem_cache_free(anon_vma_cachep, anon_vma);
76 }
77
78 static inline struct anon_vma_chain *anon_vma_chain_alloc(void)
79 {
80         return kmem_cache_alloc(anon_vma_chain_cachep, GFP_KERNEL);
81 }
82
83 void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
84 {
85         kmem_cache_free(anon_vma_chain_cachep, anon_vma_chain);
86 }
87
88 /**
89  * anon_vma_prepare - attach an anon_vma to a memory region
90  * @vma: the memory region in question
91  *
92  * This makes sure the memory mapping described by 'vma' has
93  * an 'anon_vma' attached to it, so that we can associate the
94  * anonymous pages mapped into it with that anon_vma.
95  *
96  * The common case will be that we already have one, but if
97  * if not we either need to find an adjacent mapping that we
98  * can re-use the anon_vma from (very common when the only
99  * reason for splitting a vma has been mprotect()), or we
100  * allocate a new one.
101  *
102  * Anon-vma allocations are very subtle, because we may have
103  * optimistically looked up an anon_vma in page_lock_anon_vma()
104  * and that may actually touch the spinlock even in the newly
105  * allocated vma (it depends on RCU to make sure that the
106  * anon_vma isn't actually destroyed).
107  *
108  * As a result, we need to do proper anon_vma locking even
109  * for the new allocation. At the same time, we do not want
110  * to do any locking for the common case of already having
111  * an anon_vma.
112  *
113  * This must be called with the mmap_sem held for reading.
114  */
115 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
116 {
117         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
118         struct anon_vma_chain *avc;
119
120         might_sleep();
121         if (unlikely(!anon_vma)) {
122                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
123                 struct anon_vma *allocated;
124
125                 avc = anon_vma_chain_alloc();
126                 if (!avc)
127                         goto out_enomem;
128
129                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
130                 allocated = NULL;
131                 if (!anon_vma) {
132                         anon_vma = anon_vma_alloc();
133                         if (unlikely(!anon_vma))
134                                 goto out_enomem_free_avc;
135                         allocated = anon_vma;
136                 }
137
138                 spin_lock(&anon_vma->lock);
139                 /* page_table_lock to protect against threads */
140                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
141                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
142                         vma->anon_vma = anon_vma;
143                         avc->anon_vma = anon_vma;
144                         avc->vma = vma;
145                         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
146                         list_add(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
147                         allocated = NULL;
148                         avc = NULL;
149                 }
150                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
151                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
152
153                 if (unlikely(allocated))
154                         anon_vma_free(allocated);
155                 if (unlikely(avc))
156                         anon_vma_chain_free(avc);
157         }
158         return 0;
159
160  out_enomem_free_avc:
161         anon_vma_chain_free(avc);
162  out_enomem:
163         return -ENOMEM;
164 }
165
166 static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
167                                 struct anon_vma_chain *avc,
168                                 struct anon_vma *anon_vma)
169 {
170         avc->vma = vma;
171         avc->anon_vma = anon_vma;
172         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
173
174         spin_lock(&anon_vma->lock);
175         list_add_tail(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
176         spin_unlock(&anon_vma->lock);
177 }
178
179 /*
180  * Attach the anon_vmas from src to dst.
181  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
182  */
183 int anon_vma_clone(struct vm_area_struct *dst, struct vm_area_struct *src)
184 {
185         struct anon_vma_chain *avc, *pavc;
186
187         list_for_each_entry_reverse(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
188                 avc = anon_vma_chain_alloc();
189                 if (!avc)
190                         goto enomem_failure;
191                 anon_vma_chain_link(dst, avc, pavc->anon_vma);
192         }
193         return 0;
194
195  enomem_failure:
196         unlink_anon_vmas(dst);
197         return -ENOMEM;
198 }
199
200 /*
201  * Attach vma to its own anon_vma, as well as to the anon_vmas that
202  * the corresponding VMA in the parent process is attached to.
203  * Returns 0 on success, non-zero on failure.
204  */
205 int anon_vma_fork(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *pvma)
206 {
207         struct anon_vma_chain *avc;
208         struct anon_vma *anon_vma;
209
210         /* Don't bother if the parent process has no anon_vma here. */
211         if (!pvma->anon_vma)
212                 return 0;
213
214         /*
215          * First, attach the new VMA to the parent VMA's anon_vmas,
216          * so rmap can find non-COWed pages in child processes.
217          */
218         if (anon_vma_clone(vma, pvma))
219                 return -ENOMEM;
220
221         /* Then add our own anon_vma. */
222         anon_vma = anon_vma_alloc();
223         if (!anon_vma)
224                 goto out_error;
225         avc = anon_vma_chain_alloc();
226         if (!avc)
227                 goto out_error_free_anon_vma;
228         anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
229         /* Mark this anon_vma as the one where our new (COWed) pages go. */
230         vma->anon_vma = anon_vma;
231
232         return 0;
233
234  out_error_free_anon_vma:
235         anon_vma_free(anon_vma);
236  out_error:
237         unlink_anon_vmas(vma);
238         return -ENOMEM;
239 }
240
241 static void anon_vma_unlink(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
242 {
243         struct anon_vma *anon_vma = anon_vma_chain->anon_vma;
244         int empty;
245
246         /* If anon_vma_fork fails, we can get an empty anon_vma_chain. */
247         if (!anon_vma)
248                 return;
249
250         spin_lock(&anon_vma->lock);
251         list_del(&anon_vma_chain->same_anon_vma);
252
253         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
254         empty = list_empty(&anon_vma->head) && !anonvma_external_refcount(anon_vma);
255         spin_unlock(&anon_vma->lock);
256
257         if (empty)
258                 anon_vma_free(anon_vma);
259 }
260
261 void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
262 {
263         struct anon_vma_chain *avc, *next;
264
265         /* Unlink each anon_vma chained to the VMA. */
266         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
267                 anon_vma_unlink(avc);
268                 list_del(&avc->same_vma);
269                 anon_vma_chain_free(avc);
270         }
271 }
272
273 static void anon_vma_ctor(void *data)
274 {
275         struct anon_vma *anon_vma = data;
276
277         spin_lock_init(&anon_vma->lock);
278         anonvma_external_refcount_init(anon_vma);
279         INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
280 }
281
282 void __init anon_vma_init(void)
283 {
284         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
285                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor);
286         anon_vma_chain_cachep = KMEM_CACHE(anon_vma_chain, SLAB_PANIC);
287 }
288
289 /*
290  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
291  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
292  */
293 struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
294 {
295         struct anon_vma *anon_vma;
296         unsigned long anon_mapping;
297
298         rcu_read_lock();
299         anon_mapping = (unsigned long) ACCESS_ONCE(page->mapping);
300         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
301                 goto out;
302         if (!page_mapped(page))
303                 goto out;
304
305         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
306         spin_lock(&anon_vma->lock);
307         return anon_vma;
308 out:
309         rcu_read_unlock();
310         return NULL;
311 }
312
313 void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
314 {
315         spin_unlock(&anon_vma->lock);
316         rcu_read_unlock();
317 }
318
319 /*
320  * At what user virtual address is page expected in @vma?
321  * Returns virtual address or -EFAULT if page's index/offset is not
322  * within the range mapped the @vma.
323  */
324 static inline unsigned long
325 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
326 {
327         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
328         unsigned long address;
329
330         if (unlikely(is_vm_hugetlb_page(vma)))
331                 pgoff = page->index << huge_page_order(page_hstate(page));
332         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
333         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
334                 /* page should be within @vma mapping range */
335                 return -EFAULT;
336         }
337         return address;
338 }
339
340 /*
341  * At what user virtual address is page expected in vma?
342  * Caller should check the page is actually part of the vma.
343  */
344 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
345 {
346         if (PageAnon(page))
347                 ;
348         else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
349                 if (!vma->vm_file ||
350                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
351                         return -EFAULT;
352         } else
353                 return -EFAULT;
354         return vma_address(page, vma);
355 }
356
357 /*
358  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
359  *
360  * If @sync is false, page_check_address may perform a racy check to avoid
361  * the page table lock when the pte is not present (helpful when reclaiming
362  * highly shared pages).
363  *
364  * On success returns with pte mapped and locked.
365  */
366 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
367                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp, int sync)
368 {
369         pgd_t *pgd;
370         pud_t *pud;
371         pmd_t *pmd;
372         pte_t *pte;
373         spinlock_t *ptl;
374
375         if (unlikely(PageHuge(page))) {
376                 pte = huge_pte_offset(mm, address);
377                 ptl = &mm->page_table_lock;
378                 goto check;
379         }
380
381         pgd = pgd_offset(mm, address);
382         if (!pgd_present(*pgd))
383                 return NULL;
384
385         pud = pud_offset(pgd, address);
386         if (!pud_present(*pud))
387                 return NULL;
388
389         pmd = pmd_offset(pud, address);
390         if (!pmd_present(*pmd))
391                 return NULL;
392
393         pte = pte_offset_map(pmd, address);
394         /* Make a quick check before getting the lock */
395         if (!sync && !pte_present(*pte)) {
396                 pte_unmap(pte);
397                 return NULL;
398         }
399
400         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
401 check:
402         spin_lock(ptl);
403         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
404                 *ptlp = ptl;
405                 return pte;
406         }
407         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
408         return NULL;
409 }
410
411 /**
412  * page_mapped_in_vma - check whether a page is really mapped in a VMA
413  * @page: the page to test
414  * @vma: the VMA to test
415  *
416  * Returns 1 if the page is mapped into the page tables of the VMA, 0
417  * if the page is not mapped into the page tables of this VMA.  Only
418  * valid for normal file or anonymous VMAs.
419  */
420 int page_mapped_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
421 {
422         unsigned long address;
423         pte_t *pte;
424         spinlock_t *ptl;
425
426         address = vma_address(page, vma);
427         if (address == -EFAULT)         /* out of vma range */
428                 return 0;
429         pte = page_check_address(page, vma->vm_mm, address, &ptl, 1);
430         if (!pte)                       /* the page is not in this mm */
431                 return 0;
432         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
433
434         return 1;
435 }
436
437 /*
438  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
439  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
440  */
441 int page_referenced_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
442                         unsigned long address, unsigned int *mapcount,
443                         unsigned long *vm_flags)
444 {
445         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
446         pte_t *pte;
447         spinlock_t *ptl;
448         int referenced = 0;
449
450         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
451         if (!pte)
452                 goto out;
453
454         /*
455          * Don't want to elevate referenced for mlocked page that gets this far,
456          * in order that it progresses to try_to_unmap and is moved to the
457          * unevictable list.
458          */
459         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
460                 *mapcount = 1;  /* break early from loop */
461                 *vm_flags |= VM_LOCKED;
462                 goto out_unmap;
463         }
464
465         if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
466                 /*
467                  * Don't treat a reference through a sequentially read
468                  * mapping as such.  If the page has been used in
469                  * another mapping, we will catch it; if this other
470                  * mapping is already gone, the unmap path will have
471                  * set PG_referenced or activated the page.
472                  */
473                 if (likely(!VM_SequentialReadHint(vma)))
474                         referenced++;
475         }
476
477         /* Pretend the page is referenced if the task has the
478            swap token and is in the middle of a page fault. */
479         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
480                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
481                 referenced++;
482
483 out_unmap:
484         (*mapcount)--;
485         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
486
487         if (referenced)
488                 *vm_flags |= vma->vm_flags;
489 out:
490         return referenced;
491 }
492
493 static int page_referenced_anon(struct page *page,
494                                 struct mem_cgroup *mem_cont,
495                                 unsigned long *vm_flags)
496 {
497         unsigned int mapcount;
498         struct anon_vma *anon_vma;
499         struct anon_vma_chain *avc;
500         int referenced = 0;
501
502         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
503         if (!anon_vma)
504                 return referenced;
505
506         mapcount = page_mapcount(page);
507         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
508                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
509                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
510                 if (address == -EFAULT)
511                         continue;
512                 /*
513                  * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
514                  * counting on behalf of references from different
515                  * cgroups
516                  */
517                 if (mem_cont && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, mem_cont))
518                         continue;
519                 referenced += page_referenced_one(page, vma, address,
520                                                   &mapcount, vm_flags);
521                 if (!mapcount)
522                         break;
523         }
524
525         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
526         return referenced;
527 }
528
529 /**
530  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
531  * @page: the page we're checking references on.
532  * @mem_cont: target memory controller
533  * @vm_flags: collect encountered vma->vm_flags who actually referenced the page
534  *
535  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
536  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
537  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
538  * of references it found.
539  *
540  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
541  */
542 static int page_referenced_file(struct page *page,
543                                 struct mem_cgroup *mem_cont,
544                                 unsigned long *vm_flags)
545 {
546         unsigned int mapcount;
547         struct address_space *mapping = page->mapping;
548         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
549         struct vm_area_struct *vma;
550         struct prio_tree_iter iter;
551         int referenced = 0;
552
553         /*
554          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
555          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
556          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
557          */
558         BUG_ON(PageAnon(page));
559
560         /*
561          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
562          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
563          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
564          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
565          */
566         BUG_ON(!PageLocked(page));
567
568         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
569
570         /*
571          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
572          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
573          */
574         mapcount = page_mapcount(page);
575
576         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
577                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
578                 if (address == -EFAULT)
579                         continue;
580                 /*
581                  * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
582                  * counting on behalf of references from different
583                  * cgroups
584                  */
585                 if (mem_cont && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, mem_cont))
586                         continue;
587                 referenced += page_referenced_one(page, vma, address,
588                                                   &mapcount, vm_flags);
589                 if (!mapcount)
590                         break;
591         }
592
593         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
594         return referenced;
595 }
596
597 /**
598  * page_referenced - test if the page was referenced
599  * @page: the page to test
600  * @is_locked: caller holds lock on the page
601  * @mem_cont: target memory controller
602  * @vm_flags: collect encountered vma->vm_flags who actually referenced the page
603  *
604  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
605  * returns the number of ptes which referenced the page.
606  */
607 int page_referenced(struct page *page,
608                     int is_locked,
609                     struct mem_cgroup *mem_cont,
610                     unsigned long *vm_flags)
611 {
612         int referenced = 0;
613         int we_locked = 0;
614
615         *vm_flags = 0;
616         if (page_mapped(page) && page_rmapping(page)) {
617                 if (!is_locked && (!PageAnon(page) || PageKsm(page))) {
618                         we_locked = trylock_page(page);
619                         if (!we_locked) {
620                                 referenced++;
621                                 goto out;
622                         }
623                 }
624                 if (unlikely(PageKsm(page)))
625                         referenced += page_referenced_ksm(page, mem_cont,
626                                                                 vm_flags);
627                 else if (PageAnon(page))
628                         referenced += page_referenced_anon(page, mem_cont,
629                                                                 vm_flags);
630                 else if (page->mapping)
631                         referenced += page_referenced_file(page, mem_cont,
632                                                                 vm_flags);
633                 if (we_locked)
634                         unlock_page(page);
635         }
636 out:
637         if (page_test_and_clear_young(page))
638                 referenced++;
639
640         return referenced;
641 }
642
643 static int page_mkclean_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
644                             unsigned long address)
645 {
646         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
647         pte_t *pte;
648         spinlock_t *ptl;
649         int ret = 0;
650
651         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 1);
652         if (!pte)
653                 goto out;
654
655         if (pte_dirty(*pte) || pte_write(*pte)) {
656                 pte_t entry;
657
658                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
659                 entry = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
660                 entry = pte_wrprotect(entry);
661                 entry = pte_mkclean(entry);
662                 set_pte_at(mm, address, pte, entry);
663                 ret = 1;
664         }
665
666         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
667 out:
668         return ret;
669 }
670
671 static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
672 {
673         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
674         struct vm_area_struct *vma;
675         struct prio_tree_iter iter;
676         int ret = 0;
677
678         BUG_ON(PageAnon(page));
679
680         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
681         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
682                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED) {
683                         unsigned long address = vma_address(page, vma);
684                         if (address == -EFAULT)
685                                 continue;
686                         ret += page_mkclean_one(page, vma, address);
687                 }
688         }
689         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
690         return ret;
691 }
692
693 int page_mkclean(struct page *page)
694 {
695         int ret = 0;
696
697         BUG_ON(!PageLocked(page));
698
699         if (page_mapped(page)) {
700                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
701                 if (mapping) {
702                         ret = page_mkclean_file(mapping, page);
703                         if (page_test_dirty(page)) {
704                                 page_clear_dirty(page);
705                                 ret = 1;
706                         }
707                 }
708         }
709
710         return ret;
711 }
712 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_mkclean);
713
714 /**
715  * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
716  * @page:       the page to move to our anon_vma
717  * @vma:        the vma the page belongs to
718  * @address:    the user virtual address mapped
719  *
720  * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
721  * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
722  * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
723  * processes.
724  */
725 void page_move_anon_rmap(struct page *page,
726         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
727 {
728         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
729
730         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
731         VM_BUG_ON(!anon_vma);
732         VM_BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
733
734         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
735         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
736 }
737
738 /**
739  * __page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
740  * @page:       the page to add the mapping to
741  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
742  * @address:    the user virtual address mapped
743  * @exclusive:  the page is exclusively owned by the current process
744  */
745 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
746         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
747 {
748         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
749
750         BUG_ON(!anon_vma);
751
752         /*
753          * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
754          * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
755          * page mapping!
756          *
757          * So take the last AVC chain entry in the vma, which is
758          * the deepest ancestor, and use the anon_vma from that.
759          */
760         if (!exclusive) {
761                 struct anon_vma_chain *avc;
762                 avc = list_entry(vma->anon_vma_chain.prev, struct anon_vma_chain, same_vma);
763                 anon_vma = avc->anon_vma;
764         }
765
766         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
767         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
768         page->index = linear_page_index(vma, address);
769 }
770
771 /**
772  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
773  * @page:       the page to add the mapping to
774  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
775  * @address:    the user virtual address mapped
776  */
777 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
778         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
779 {
780 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
781         /*
782          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
783          * be set up correctly at this point.
784          *
785          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
786          * always holds the page locked, except if called from page_dup_rmap,
787          * in which case the page is already known to be setup.
788          *
789          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
790          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
791          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
792          */
793         BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
794 #endif
795 }
796
797 /**
798  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
799  * @page:       the page to add the mapping to
800  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
801  * @address:    the user virtual address mapped
802  *
803  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
804  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
805  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
806  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
807  */
808 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
809         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
810 {
811         int first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
812         if (first)
813                 __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
814         if (unlikely(PageKsm(page)))
815                 return;
816
817         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
818         VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
819         if (first)
820                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 0);
821         else
822                 __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
823 }
824
825 /**
826  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
827  * @page:       the page to add the mapping to
828  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
829  * @address:    the user virtual address mapped
830  *
831  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
832  * This means the inc-and-test can be bypassed.
833  * Page does not have to be locked.
834  */
835 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
836         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
837 {
838         VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
839         SetPageSwapBacked(page);
840         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* increment count (starts at -1) */
841         __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
842         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
843         if (page_evictable(page, vma))
844                 lru_cache_add_lru(page, LRU_ACTIVE_ANON);
845         else
846                 add_page_to_unevictable_list(page);
847 }
848
849 /**
850  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
851  * @page: the page to add the mapping to
852  *
853  * The caller needs to hold the pte lock.
854  */
855 void page_add_file_rmap(struct page *page)
856 {
857         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
858                 __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
859                 mem_cgroup_update_file_mapped(page, 1);
860         }
861 }
862
863 /**
864  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
865  * @page: page to remove mapping from
866  *
867  * The caller needs to hold the pte lock.
868  */
869 void page_remove_rmap(struct page *page)
870 {
871         /* page still mapped by someone else? */
872         if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
873                 return;
874
875         /*
876          * Now that the last pte has gone, s390 must transfer dirty
877          * flag from storage key to struct page.  We can usually skip
878          * this if the page is anon, so about to be freed; but perhaps
879          * not if it's in swapcache - there might be another pte slot
880          * containing the swap entry, but page not yet written to swap.
881          */
882         if ((!PageAnon(page) || PageSwapCache(page)) && page_test_dirty(page)) {
883                 page_clear_dirty(page);
884                 set_page_dirty(page);
885         }
886         /*
887          * Hugepages are not counted in NR_ANON_PAGES nor NR_FILE_MAPPED
888          * and not charged by memcg for now.
889          */
890         if (unlikely(PageHuge(page)))
891                 return;
892         if (PageAnon(page)) {
893                 mem_cgroup_uncharge_page(page);
894                 __dec_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
895         } else {
896                 __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
897                 mem_cgroup_update_file_mapped(page, -1);
898         }
899         /*
900          * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
901          * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
902          * which increments mapcount after us but sets mapping
903          * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
904          * and remember that it's only reliable while mapped.
905          * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
906          * faster for those pages still in swapcache.
907          */
908 }
909
910 /*
911  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
912  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
913  */
914 int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
915                      unsigned long address, enum ttu_flags flags)
916 {
917         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
918         pte_t *pte;
919         pte_t pteval;
920         spinlock_t *ptl;
921         int ret = SWAP_AGAIN;
922
923         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
924         if (!pte)
925                 goto out;
926
927         /*
928          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
929          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
930          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
931          */
932         if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK)) {
933                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
934                         goto out_mlock;
935
936                 if (TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK)
937                         goto out_unmap;
938         }
939         if (!(flags & TTU_IGNORE_ACCESS)) {
940                 if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
941                         ret = SWAP_FAIL;
942                         goto out_unmap;
943                 }
944         }
945
946         /* Nuke the page table entry. */
947         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
948         pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
949
950         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
951         if (pte_dirty(pteval))
952                 set_page_dirty(page);
953
954         /* Update high watermark before we lower rss */
955         update_hiwater_rss(mm);
956
957         if (PageHWPoison(page) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
958                 if (PageAnon(page))
959                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
960                 else
961                         dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
962                 set_pte_at(mm, address, pte,
963                                 swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(page)));
964         } else if (PageAnon(page)) {
965                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
966
967                 if (PageSwapCache(page)) {
968                         /*
969                          * Store the swap location in the pte.
970                          * See handle_pte_fault() ...
971                          */
972                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
973                                 set_pte_at(mm, address, pte, pteval);
974                                 ret = SWAP_FAIL;
975                                 goto out_unmap;
976                         }
977                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
978                                 spin_lock(&mmlist_lock);
979                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
980                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
981                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
982                         }
983                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
984                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
985                 } else if (PAGE_MIGRATION) {
986                         /*
987                          * Store the pfn of the page in a special migration
988                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
989                          * pte is removed and then restart fault handling.
990                          */
991                         BUG_ON(TTU_ACTION(flags) != TTU_MIGRATION);
992                         entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
993                 }
994                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
995                 BUG_ON(pte_file(*pte));
996         } else if (PAGE_MIGRATION && (TTU_ACTION(flags) == TTU_MIGRATION)) {
997                 /* Establish migration entry for a file page */
998                 swp_entry_t entry;
999                 entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
1000                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
1001         } else
1002                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
1003
1004         page_remove_rmap(page);
1005         page_cache_release(page);
1006
1007 out_unmap:
1008         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1009 out:
1010         return ret;
1011
1012 out_mlock:
1013         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1014
1015
1016         /*
1017          * We need mmap_sem locking, Otherwise VM_LOCKED check makes
1018          * unstable result and race. Plus, We can't wait here because
1019          * we now hold anon_vma->lock or mapping->i_mmap_lock.
1020          * if trylock failed, the page remain in evictable lru and later
1021          * vmscan could retry to move the page to unevictable lru if the
1022          * page is actually mlocked.
1023          */
1024         if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
1025                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
1026                         mlock_vma_page(page);
1027                         ret = SWAP_MLOCK;
1028                 }
1029                 up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
1030         }
1031         return ret;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
1036  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
1037  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
1038  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
1039  *
1040  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
1041  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
1042  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
1043  * around the vma's virtual address space.
1044  *
1045  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
1046  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
1047  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
1048  *
1049  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
1050  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
1051  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
1052  *
1053  * Mlocked pages:  check VM_LOCKED under mmap_sem held for read, if we can
1054  * acquire it without blocking.  If vma locked, mlock the pages in the cluster,
1055  * rather than unmapping them.  If we encounter the "check_page" that vmscan is
1056  * trying to unmap, return SWAP_MLOCK, else default SWAP_AGAIN.
1057  */
1058 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
1059 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
1060
1061 static int try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor, unsigned int *mapcount,
1062                 struct vm_area_struct *vma, struct page *check_page)
1063 {
1064         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1065         pgd_t *pgd;
1066         pud_t *pud;
1067         pmd_t *pmd;
1068         pte_t *pte;
1069         pte_t pteval;
1070         spinlock_t *ptl;
1071         struct page *page;
1072         unsigned long address;
1073         unsigned long end;
1074         int ret = SWAP_AGAIN;
1075         int locked_vma = 0;
1076
1077         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
1078         end = address + CLUSTER_SIZE;
1079         if (address < vma->vm_start)
1080                 address = vma->vm_start;
1081         if (end > vma->vm_end)
1082                 end = vma->vm_end;
1083
1084         pgd = pgd_offset(mm, address);
1085         if (!pgd_present(*pgd))
1086                 return ret;
1087
1088         pud = pud_offset(pgd, address);
1089         if (!pud_present(*pud))
1090                 return ret;
1091
1092         pmd = pmd_offset(pud, address);
1093         if (!pmd_present(*pmd))
1094                 return ret;
1095
1096         /*
1097          * If we can acquire the mmap_sem for read, and vma is VM_LOCKED,
1098          * keep the sem while scanning the cluster for mlocking pages.
1099          */
1100         if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
1101                 locked_vma = (vma->vm_flags & VM_LOCKED);
1102                 if (!locked_vma)
1103                         up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem); /* don't need it */
1104         }
1105
1106         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
1107
1108         /* Update high watermark before we lower rss */
1109         update_hiwater_rss(mm);
1110
1111         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
1112                 if (!pte_present(*pte))
1113                         continue;
1114                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
1115                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
1116
1117                 if (locked_vma) {
1118                         mlock_vma_page(page);   /* no-op if already mlocked */
1119                         if (page == check_page)
1120                                 ret = SWAP_MLOCK;
1121                         continue;       /* don't unmap */
1122                 }
1123
1124                 if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte))
1125                         continue;
1126
1127                 /* Nuke the page table entry. */
1128                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
1129                 pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
1130
1131                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
1132                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
1133                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
1134
1135                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
1136                 if (pte_dirty(pteval))
1137                         set_page_dirty(page);
1138
1139                 page_remove_rmap(page);
1140                 page_cache_release(page);
1141                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
1142                 (*mapcount)--;
1143         }
1144         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
1145         if (locked_vma)
1146                 up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
1147         return ret;
1148 }
1149
1150 static bool is_vma_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
1151 {
1152         int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
1153
1154         if (!maybe_stack)
1155                 return false;
1156
1157         if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
1158                                                 VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
1159                 return true;
1160
1161         return false;
1162 }
1163
1164 /**
1165  * try_to_unmap_anon - unmap or unlock anonymous page using the object-based
1166  * rmap method
1167  * @page: the page to unmap/unlock
1168  * @flags: action and flags
1169  *
1170  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
1171  * contained in the anon_vma struct it points to.
1172  *
1173  * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
1174  * anonymous pages.
1175  * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
1176  * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
1177  * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
1178  * 'LOCKED.
1179  */
1180 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1181 {
1182         struct anon_vma *anon_vma;
1183         struct anon_vma_chain *avc;
1184         int ret = SWAP_AGAIN;
1185
1186         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
1187         if (!anon_vma)
1188                 return ret;
1189
1190         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
1191                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
1192                 unsigned long address;
1193
1194                 /*
1195                  * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
1196                  * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
1197                  * page tables leading to a race where migration cannot
1198                  * find the migration ptes. Rather than increasing the
1199                  * locking requirements of exec(), migration skips
1200                  * temporary VMAs until after exec() completes.
1201                  */
1202                 if (PAGE_MIGRATION && (flags & TTU_MIGRATION) &&
1203                                 is_vma_temporary_stack(vma))
1204                         continue;
1205
1206                 address = vma_address(page, vma);
1207                 if (address == -EFAULT)
1208                         continue;
1209                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
1210                 if (ret != SWAP_AGAIN || !page_mapped(page))
1211                         break;
1212         }
1213
1214         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
1215         return ret;
1216 }
1217
1218 /**
1219  * try_to_unmap_file - unmap/unlock file page using the object-based rmap method
1220  * @page: the page to unmap/unlock
1221  * @flags: action and flags
1222  *
1223  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
1224  * contained in the address_space struct it points to.
1225  *
1226  * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
1227  * object-based pages.
1228  * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
1229  * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
1230  * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
1231  * 'LOCKED.
1232  */
1233 static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1234 {
1235         struct address_space *mapping = page->mapping;
1236         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1237         struct vm_area_struct *vma;
1238         struct prio_tree_iter iter;
1239         int ret = SWAP_AGAIN;
1240         unsigned long cursor;
1241         unsigned long max_nl_cursor = 0;
1242         unsigned long max_nl_size = 0;
1243         unsigned int mapcount;
1244
1245         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1246         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
1247                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1248                 if (address == -EFAULT)
1249                         continue;
1250                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
1251                 if (ret != SWAP_AGAIN || !page_mapped(page))
1252                         goto out;
1253         }
1254
1255         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
1256                 goto out;
1257
1258         /*
1259          * We don't bother to try to find the munlocked page in nonlinears.
1260          * It's costly. Instead, later, page reclaim logic may call
1261          * try_to_unmap(TTU_MUNLOCK) and recover PG_mlocked lazily.
1262          */
1263         if (TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK)
1264                 goto out;
1265
1266         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
1267                                                 shared.vm_set.list) {
1268                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
1269                 if (cursor > max_nl_cursor)
1270                         max_nl_cursor = cursor;
1271                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
1272                 if (cursor > max_nl_size)
1273                         max_nl_size = cursor;
1274         }
1275
1276         if (max_nl_size == 0) { /* all nonlinears locked or reserved ? */
1277                 ret = SWAP_FAIL;
1278                 goto out;
1279         }
1280
1281         /*
1282          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
1283          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
1284          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
1285          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
1286          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
1287          */
1288         mapcount = page_mapcount(page);
1289         if (!mapcount)
1290                 goto out;
1291         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1292
1293         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
1294         if (max_nl_cursor == 0)
1295                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
1296
1297         do {
1298                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
1299                                                 shared.vm_set.list) {
1300                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
1301                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
1302                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
1303                                 if (try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount,
1304                                                 vma, page) == SWAP_MLOCK)
1305                                         ret = SWAP_MLOCK;
1306                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
1307                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
1308                                 if ((int)mapcount <= 0)
1309                                         goto out;
1310                         }
1311                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
1312                 }
1313                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1314                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
1315         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
1316
1317         /*
1318          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
1319          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
1320          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
1321          */
1322         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
1323                 vma->vm_private_data = NULL;
1324 out:
1325         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
1326         return ret;
1327 }
1328
1329 /**
1330  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
1331  * @page: the page to get unmapped
1332  * @flags: action and flags
1333  *
1334  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1335  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
1336  * Return values are:
1337  *
1338  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
1339  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
1340  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
1341  * SWAP_MLOCK   - page is mlocked.
1342  */
1343 int try_to_unmap(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1344 {
1345         int ret;
1346
1347         BUG_ON(!PageLocked(page));
1348
1349         if (unlikely(PageKsm(page)))
1350                 ret = try_to_unmap_ksm(page, flags);
1351         else if (PageAnon(page))
1352                 ret = try_to_unmap_anon(page, flags);
1353         else
1354                 ret = try_to_unmap_file(page, flags);
1355         if (ret != SWAP_MLOCK && !page_mapped(page))
1356                 ret = SWAP_SUCCESS;
1357         return ret;
1358 }
1359
1360 /**
1361  * try_to_munlock - try to munlock a page
1362  * @page: the page to be munlocked
1363  *
1364  * Called from munlock code.  Checks all of the VMAs mapping the page
1365  * to make sure nobody else has this page mlocked. The page will be
1366  * returned with PG_mlocked cleared if no other vmas have it mlocked.
1367  *
1368  * Return values are:
1369  *
1370  * SWAP_AGAIN   - no vma is holding page mlocked, or,
1371  * SWAP_AGAIN   - page mapped in mlocked vma -- couldn't acquire mmap sem
1372  * SWAP_FAIL    - page cannot be located at present
1373  * SWAP_MLOCK   - page is now mlocked.
1374  */
1375 int try_to_munlock(struct page *page)
1376 {
1377         VM_BUG_ON(!PageLocked(page) || PageLRU(page));
1378
1379         if (unlikely(PageKsm(page)))
1380                 return try_to_unmap_ksm(page, TTU_MUNLOCK);
1381         else if (PageAnon(page))
1382                 return try_to_unmap_anon(page, TTU_MUNLOCK);
1383         else
1384                 return try_to_unmap_file(page, TTU_MUNLOCK);
1385 }
1386
1387 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1388 /*
1389  * rmap_walk() and its helpers rmap_walk_anon() and rmap_walk_file():
1390  * Called by migrate.c to remove migration ptes, but might be used more later.
1391  */
1392 static int rmap_walk_anon(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1393                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1394 {
1395         struct anon_vma *anon_vma;
1396         struct anon_vma_chain *avc;
1397         int ret = SWAP_AGAIN;
1398
1399         /*
1400          * Note: remove_migration_ptes() cannot use page_lock_anon_vma()
1401          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
1402          * are holding mmap_sem. Users without mmap_sem are required to
1403          * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
1404          */
1405         anon_vma = page_anon_vma(page);
1406         if (!anon_vma)
1407                 return ret;
1408         spin_lock(&anon_vma->lock);
1409         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
1410                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
1411                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1412                 if (address == -EFAULT)
1413                         continue;
1414                 ret = rmap_one(page, vma, address, arg);
1415                 if (ret != SWAP_AGAIN)
1416                         break;
1417         }
1418         spin_unlock(&anon_vma->lock);
1419         return ret;
1420 }
1421
1422 static int rmap_walk_file(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1423                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1424 {
1425         struct address_space *mapping = page->mapping;
1426         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1427         struct vm_area_struct *vma;
1428         struct prio_tree_iter iter;
1429         int ret = SWAP_AGAIN;
1430
1431         if (!mapping)
1432                 return ret;
1433         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1434         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
1435                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1436                 if (address == -EFAULT)
1437                         continue;
1438                 ret = rmap_one(page, vma, address, arg);
1439                 if (ret != SWAP_AGAIN)
1440                         break;
1441         }
1442         /*
1443          * No nonlinear handling: being always shared, nonlinear vmas
1444          * never contain migration ptes.  Decide what to do about this
1445          * limitation to linear when we need rmap_walk() on nonlinear.
1446          */
1447         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 int rmap_walk(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1452                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1453 {
1454         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
1455
1456         if (unlikely(PageKsm(page)))
1457                 return rmap_walk_ksm(page, rmap_one, arg);
1458         else if (PageAnon(page))
1459                 return rmap_walk_anon(page, rmap_one, arg);
1460         else
1461                 return rmap_walk_file(page, rmap_one, arg);
1462 }
1463 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
1464
1465 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1466 /*
1467  * The following three functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
1468  * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
1469  * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
1470  */
1471 static void __hugepage_set_anon_rmap(struct page *page,
1472         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
1473 {
1474         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1475         BUG_ON(!anon_vma);
1476         if (!exclusive) {
1477                 struct anon_vma_chain *avc;
1478                 avc = list_entry(vma->anon_vma_chain.prev,
1479                                  struct anon_vma_chain, same_vma);
1480                 anon_vma = avc->anon_vma;
1481         }
1482         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1483         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
1484         page->index = linear_page_index(vma, address);
1485 }
1486
1487 void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page,
1488                             struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1489 {
1490         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1491         int first;
1492         BUG_ON(!anon_vma);
1493         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
1494         first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1495         if (first)
1496                 __hugepage_set_anon_rmap(page, vma, address, 0);
1497 }
1498
1499 void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
1500                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1501 {
1502         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
1503         atomic_set(&page->_mapcount, 0);
1504         __hugepage_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
1505 }
1506 #endif /* CONFIG_HUGETLBFS */