Merge branch 'hwpoison' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ak/linux...
[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                          * This VMA had no anon_vma yet.  This anon_vma is
138                          * the root of any anon_vma tree that might form.
139                          */
140                         anon_vma->root = anon_vma;
141                 }
142
143                 anon_vma_lock(anon_vma);
144                 /* page_table_lock to protect against threads */
145                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
146                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
147                         vma->anon_vma = anon_vma;
148                         avc->anon_vma = anon_vma;
149                         avc->vma = vma;
150                         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
151                         list_add_tail(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
152                         allocated = NULL;
153                         avc = NULL;
154                 }
155                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
156                 anon_vma_unlock(anon_vma);
157
158                 if (unlikely(allocated))
159                         anon_vma_free(allocated);
160                 if (unlikely(avc))
161                         anon_vma_chain_free(avc);
162         }
163         return 0;
164
165  out_enomem_free_avc:
166         anon_vma_chain_free(avc);
167  out_enomem:
168         return -ENOMEM;
169 }
170
171 static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
172                                 struct anon_vma_chain *avc,
173                                 struct anon_vma *anon_vma)
174 {
175         avc->vma = vma;
176         avc->anon_vma = anon_vma;
177         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
178
179         anon_vma_lock(anon_vma);
180         list_add_tail(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
181         anon_vma_unlock(anon_vma);
182 }
183
184 /*
185  * Attach the anon_vmas from src to dst.
186  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
187  */
188 int anon_vma_clone(struct vm_area_struct *dst, struct vm_area_struct *src)
189 {
190         struct anon_vma_chain *avc, *pavc;
191
192         list_for_each_entry_reverse(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
193                 avc = anon_vma_chain_alloc();
194                 if (!avc)
195                         goto enomem_failure;
196                 anon_vma_chain_link(dst, avc, pavc->anon_vma);
197         }
198         return 0;
199
200  enomem_failure:
201         unlink_anon_vmas(dst);
202         return -ENOMEM;
203 }
204
205 /*
206  * Attach vma to its own anon_vma, as well as to the anon_vmas that
207  * the corresponding VMA in the parent process is attached to.
208  * Returns 0 on success, non-zero on failure.
209  */
210 int anon_vma_fork(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *pvma)
211 {
212         struct anon_vma_chain *avc;
213         struct anon_vma *anon_vma;
214
215         /* Don't bother if the parent process has no anon_vma here. */
216         if (!pvma->anon_vma)
217                 return 0;
218
219         /*
220          * First, attach the new VMA to the parent VMA's anon_vmas,
221          * so rmap can find non-COWed pages in child processes.
222          */
223         if (anon_vma_clone(vma, pvma))
224                 return -ENOMEM;
225
226         /* Then add our own anon_vma. */
227         anon_vma = anon_vma_alloc();
228         if (!anon_vma)
229                 goto out_error;
230         avc = anon_vma_chain_alloc();
231         if (!avc)
232                 goto out_error_free_anon_vma;
233
234         /*
235          * The root anon_vma's spinlock is the lock actually used when we
236          * lock any of the anon_vmas in this anon_vma tree.
237          */
238         anon_vma->root = pvma->anon_vma->root;
239         /*
240          * With KSM refcounts, an anon_vma can stay around longer than the
241          * process it belongs to.  The root anon_vma needs to be pinned
242          * until this anon_vma is freed, because the lock lives in the root.
243          */
244         get_anon_vma(anon_vma->root);
245         /* Mark this anon_vma as the one where our new (COWed) pages go. */
246         vma->anon_vma = anon_vma;
247         anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
248
249         return 0;
250
251  out_error_free_anon_vma:
252         anon_vma_free(anon_vma);
253  out_error:
254         unlink_anon_vmas(vma);
255         return -ENOMEM;
256 }
257
258 static void anon_vma_unlink(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
259 {
260         struct anon_vma *anon_vma = anon_vma_chain->anon_vma;
261         int empty;
262
263         /* If anon_vma_fork fails, we can get an empty anon_vma_chain. */
264         if (!anon_vma)
265                 return;
266
267         anon_vma_lock(anon_vma);
268         list_del(&anon_vma_chain->same_anon_vma);
269
270         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
271         empty = list_empty(&anon_vma->head) && !anonvma_external_refcount(anon_vma);
272         anon_vma_unlock(anon_vma);
273
274         if (empty) {
275                 /* We no longer need the root anon_vma */
276                 if (anon_vma->root != anon_vma)
277                         drop_anon_vma(anon_vma->root);
278                 anon_vma_free(anon_vma);
279         }
280 }
281
282 void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
283 {
284         struct anon_vma_chain *avc, *next;
285
286         /*
287          * Unlink each anon_vma chained to the VMA.  This list is ordered
288          * from newest to oldest, ensuring the root anon_vma gets freed last.
289          */
290         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
291                 anon_vma_unlink(avc);
292                 list_del(&avc->same_vma);
293                 anon_vma_chain_free(avc);
294         }
295 }
296
297 static void anon_vma_ctor(void *data)
298 {
299         struct anon_vma *anon_vma = data;
300
301         spin_lock_init(&anon_vma->lock);
302         anonvma_external_refcount_init(anon_vma);
303         INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
304 }
305
306 void __init anon_vma_init(void)
307 {
308         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
309                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor);
310         anon_vma_chain_cachep = KMEM_CACHE(anon_vma_chain, SLAB_PANIC);
311 }
312
313 /*
314  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
315  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
316  */
317 struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
318 {
319         struct anon_vma *anon_vma;
320         unsigned long anon_mapping;
321
322         rcu_read_lock();
323         anon_mapping = (unsigned long) ACCESS_ONCE(page->mapping);
324         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
325                 goto out;
326         if (!page_mapped(page))
327                 goto out;
328
329         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
330         anon_vma_lock(anon_vma);
331         return anon_vma;
332 out:
333         rcu_read_unlock();
334         return NULL;
335 }
336
337 void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
338 {
339         anon_vma_unlock(anon_vma);
340         rcu_read_unlock();
341 }
342
343 /*
344  * At what user virtual address is page expected in @vma?
345  * Returns virtual address or -EFAULT if page's index/offset is not
346  * within the range mapped the @vma.
347  */
348 static inline unsigned long
349 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
350 {
351         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
352         unsigned long address;
353
354         if (unlikely(is_vm_hugetlb_page(vma)))
355                 pgoff = page->index << huge_page_order(page_hstate(page));
356         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
357         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
358                 /* page should be within @vma mapping range */
359                 return -EFAULT;
360         }
361         return address;
362 }
363
364 /*
365  * At what user virtual address is page expected in vma?
366  * Caller should check the page is actually part of the vma.
367  */
368 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
369 {
370         if (PageAnon(page)) {
371                 if (vma->anon_vma->root != page_anon_vma(page)->root)
372                         return -EFAULT;
373         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
374                 if (!vma->vm_file ||
375                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
376                         return -EFAULT;
377         } else
378                 return -EFAULT;
379         return vma_address(page, vma);
380 }
381
382 /*
383  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
384  *
385  * If @sync is false, page_check_address may perform a racy check to avoid
386  * the page table lock when the pte is not present (helpful when reclaiming
387  * highly shared pages).
388  *
389  * On success returns with pte mapped and locked.
390  */
391 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
392                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp, int sync)
393 {
394         pgd_t *pgd;
395         pud_t *pud;
396         pmd_t *pmd;
397         pte_t *pte;
398         spinlock_t *ptl;
399
400         if (unlikely(PageHuge(page))) {
401                 pte = huge_pte_offset(mm, address);
402                 ptl = &mm->page_table_lock;
403                 goto check;
404         }
405
406         pgd = pgd_offset(mm, address);
407         if (!pgd_present(*pgd))
408                 return NULL;
409
410         pud = pud_offset(pgd, address);
411         if (!pud_present(*pud))
412                 return NULL;
413
414         pmd = pmd_offset(pud, address);
415         if (!pmd_present(*pmd))
416                 return NULL;
417
418         pte = pte_offset_map(pmd, address);
419         /* Make a quick check before getting the lock */
420         if (!sync && !pte_present(*pte)) {
421                 pte_unmap(pte);
422                 return NULL;
423         }
424
425         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
426 check:
427         spin_lock(ptl);
428         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
429                 *ptlp = ptl;
430                 return pte;
431         }
432         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
433         return NULL;
434 }
435
436 /**
437  * page_mapped_in_vma - check whether a page is really mapped in a VMA
438  * @page: the page to test
439  * @vma: the VMA to test
440  *
441  * Returns 1 if the page is mapped into the page tables of the VMA, 0
442  * if the page is not mapped into the page tables of this VMA.  Only
443  * valid for normal file or anonymous VMAs.
444  */
445 int page_mapped_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
446 {
447         unsigned long address;
448         pte_t *pte;
449         spinlock_t *ptl;
450
451         address = vma_address(page, vma);
452         if (address == -EFAULT)         /* out of vma range */
453                 return 0;
454         pte = page_check_address(page, vma->vm_mm, address, &ptl, 1);
455         if (!pte)                       /* the page is not in this mm */
456                 return 0;
457         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
458
459         return 1;
460 }
461
462 /*
463  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
464  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
465  */
466 int page_referenced_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
467                         unsigned long address, unsigned int *mapcount,
468                         unsigned long *vm_flags)
469 {
470         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
471         pte_t *pte;
472         spinlock_t *ptl;
473         int referenced = 0;
474
475         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
476         if (!pte)
477                 goto out;
478
479         /*
480          * Don't want to elevate referenced for mlocked page that gets this far,
481          * in order that it progresses to try_to_unmap and is moved to the
482          * unevictable list.
483          */
484         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
485                 *mapcount = 1;  /* break early from loop */
486                 *vm_flags |= VM_LOCKED;
487                 goto out_unmap;
488         }
489
490         if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
491                 /*
492                  * Don't treat a reference through a sequentially read
493                  * mapping as such.  If the page has been used in
494                  * another mapping, we will catch it; if this other
495                  * mapping is already gone, the unmap path will have
496                  * set PG_referenced or activated the page.
497                  */
498                 if (likely(!VM_SequentialReadHint(vma)))
499                         referenced++;
500         }
501
502         /* Pretend the page is referenced if the task has the
503            swap token and is in the middle of a page fault. */
504         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
505                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
506                 referenced++;
507
508 out_unmap:
509         (*mapcount)--;
510         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
511
512         if (referenced)
513                 *vm_flags |= vma->vm_flags;
514 out:
515         return referenced;
516 }
517
518 static int page_referenced_anon(struct page *page,
519                                 struct mem_cgroup *mem_cont,
520                                 unsigned long *vm_flags)
521 {
522         unsigned int mapcount;
523         struct anon_vma *anon_vma;
524         struct anon_vma_chain *avc;
525         int referenced = 0;
526
527         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
528         if (!anon_vma)
529                 return referenced;
530
531         mapcount = page_mapcount(page);
532         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
533                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
534                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
535                 if (address == -EFAULT)
536                         continue;
537                 /*
538                  * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
539                  * counting on behalf of references from different
540                  * cgroups
541                  */
542                 if (mem_cont && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, mem_cont))
543                         continue;
544                 referenced += page_referenced_one(page, vma, address,
545                                                   &mapcount, vm_flags);
546                 if (!mapcount)
547                         break;
548         }
549
550         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
551         return referenced;
552 }
553
554 /**
555  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
556  * @page: the page we're checking references on.
557  * @mem_cont: target memory controller
558  * @vm_flags: collect encountered vma->vm_flags who actually referenced the page
559  *
560  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
561  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
562  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
563  * of references it found.
564  *
565  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
566  */
567 static int page_referenced_file(struct page *page,
568                                 struct mem_cgroup *mem_cont,
569                                 unsigned long *vm_flags)
570 {
571         unsigned int mapcount;
572         struct address_space *mapping = page->mapping;
573         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
574         struct vm_area_struct *vma;
575         struct prio_tree_iter iter;
576         int referenced = 0;
577
578         /*
579          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
580          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
581          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
582          */
583         BUG_ON(PageAnon(page));
584
585         /*
586          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
587          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
588          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
589          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
590          */
591         BUG_ON(!PageLocked(page));
592
593         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
594
595         /*
596          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
597          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
598          */
599         mapcount = page_mapcount(page);
600
601         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
602                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
603                 if (address == -EFAULT)
604                         continue;
605                 /*
606                  * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
607                  * counting on behalf of references from different
608                  * cgroups
609                  */
610                 if (mem_cont && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, mem_cont))
611                         continue;
612                 referenced += page_referenced_one(page, vma, address,
613                                                   &mapcount, vm_flags);
614                 if (!mapcount)
615                         break;
616         }
617
618         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
619         return referenced;
620 }
621
622 /**
623  * page_referenced - test if the page was referenced
624  * @page: the page to test
625  * @is_locked: caller holds lock on the page
626  * @mem_cont: target memory controller
627  * @vm_flags: collect encountered vma->vm_flags who actually referenced the page
628  *
629  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
630  * returns the number of ptes which referenced the page.
631  */
632 int page_referenced(struct page *page,
633                     int is_locked,
634                     struct mem_cgroup *mem_cont,
635                     unsigned long *vm_flags)
636 {
637         int referenced = 0;
638         int we_locked = 0;
639
640         *vm_flags = 0;
641         if (page_mapped(page) && page_rmapping(page)) {
642                 if (!is_locked && (!PageAnon(page) || PageKsm(page))) {
643                         we_locked = trylock_page(page);
644                         if (!we_locked) {
645                                 referenced++;
646                                 goto out;
647                         }
648                 }
649                 if (unlikely(PageKsm(page)))
650                         referenced += page_referenced_ksm(page, mem_cont,
651                                                                 vm_flags);
652                 else if (PageAnon(page))
653                         referenced += page_referenced_anon(page, mem_cont,
654                                                                 vm_flags);
655                 else if (page->mapping)
656                         referenced += page_referenced_file(page, mem_cont,
657                                                                 vm_flags);
658                 if (we_locked)
659                         unlock_page(page);
660         }
661 out:
662         if (page_test_and_clear_young(page))
663                 referenced++;
664
665         return referenced;
666 }
667
668 static int page_mkclean_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
669                             unsigned long address)
670 {
671         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
672         pte_t *pte;
673         spinlock_t *ptl;
674         int ret = 0;
675
676         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 1);
677         if (!pte)
678                 goto out;
679
680         if (pte_dirty(*pte) || pte_write(*pte)) {
681                 pte_t entry;
682
683                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
684                 entry = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
685                 entry = pte_wrprotect(entry);
686                 entry = pte_mkclean(entry);
687                 set_pte_at(mm, address, pte, entry);
688                 ret = 1;
689         }
690
691         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
692 out:
693         return ret;
694 }
695
696 static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
697 {
698         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
699         struct vm_area_struct *vma;
700         struct prio_tree_iter iter;
701         int ret = 0;
702
703         BUG_ON(PageAnon(page));
704
705         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
706         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
707                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED) {
708                         unsigned long address = vma_address(page, vma);
709                         if (address == -EFAULT)
710                                 continue;
711                         ret += page_mkclean_one(page, vma, address);
712                 }
713         }
714         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
715         return ret;
716 }
717
718 int page_mkclean(struct page *page)
719 {
720         int ret = 0;
721
722         BUG_ON(!PageLocked(page));
723
724         if (page_mapped(page)) {
725                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
726                 if (mapping) {
727                         ret = page_mkclean_file(mapping, page);
728                         if (page_test_dirty(page)) {
729                                 page_clear_dirty(page);
730                                 ret = 1;
731                         }
732                 }
733         }
734
735         return ret;
736 }
737 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_mkclean);
738
739 /**
740  * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
741  * @page:       the page to move to our anon_vma
742  * @vma:        the vma the page belongs to
743  * @address:    the user virtual address mapped
744  *
745  * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
746  * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
747  * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
748  * processes.
749  */
750 void page_move_anon_rmap(struct page *page,
751         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
752 {
753         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
754
755         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
756         VM_BUG_ON(!anon_vma);
757         VM_BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
758
759         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
760         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
761 }
762
763 /**
764  * __page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
765  * @page:       the page to add the mapping to
766  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
767  * @address:    the user virtual address mapped
768  * @exclusive:  the page is exclusively owned by the current process
769  */
770 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
771         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
772 {
773         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
774
775         BUG_ON(!anon_vma);
776
777         /*
778          * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
779          * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
780          * page mapping!
781          */
782         if (!exclusive) {
783                 if (PageAnon(page))
784                         return;
785                 anon_vma = anon_vma->root;
786         } else {
787                 /*
788                  * In this case, swapped-out-but-not-discarded swap-cache
789                  * is remapped. So, no need to update page->mapping here.
790                  * We convice anon_vma poitned by page->mapping is not obsolete
791                  * because vma->anon_vma is necessary to be a family of it.
792                  */
793                 if (PageAnon(page))
794                         return;
795         }
796
797         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
798         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
799         page->index = linear_page_index(vma, address);
800 }
801
802 /**
803  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
804  * @page:       the page to add the mapping to
805  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
806  * @address:    the user virtual address mapped
807  */
808 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
809         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
810 {
811 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
812         /*
813          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
814          * be set up correctly at this point.
815          *
816          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
817          * always holds the page locked, except if called from page_dup_rmap,
818          * in which case the page is already known to be setup.
819          *
820          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
821          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
822          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
823          */
824         BUG_ON(page_anon_vma(page)->root != vma->anon_vma->root);
825         BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
826 #endif
827 }
828
829 /**
830  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
831  * @page:       the page to add the mapping to
832  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
833  * @address:    the user virtual address mapped
834  *
835  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
836  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
837  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
838  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
839  */
840 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
841         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
842 {
843         do_page_add_anon_rmap(page, vma, address, 0);
844 }
845
846 /*
847  * Special version of the above for do_swap_page, which often runs
848  * into pages that are exclusively owned by the current process.
849  * Everybody else should continue to use page_add_anon_rmap above.
850  */
851 void do_page_add_anon_rmap(struct page *page,
852         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
853 {
854         int first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
855         if (first)
856                 __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
857         if (unlikely(PageKsm(page)))
858                 return;
859
860         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
861         VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
862         if (first)
863                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address, exclusive);
864         else
865                 __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
866 }
867
868 /**
869  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
870  * @page:       the page to add the mapping to
871  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
872  * @address:    the user virtual address mapped
873  *
874  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
875  * This means the inc-and-test can be bypassed.
876  * Page does not have to be locked.
877  */
878 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
879         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
880 {
881         VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
882         SetPageSwapBacked(page);
883         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* increment count (starts at -1) */
884         __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
885         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
886         if (page_evictable(page, vma))
887                 lru_cache_add_lru(page, LRU_ACTIVE_ANON);
888         else
889                 add_page_to_unevictable_list(page);
890 }
891
892 /**
893  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
894  * @page: the page to add the mapping to
895  *
896  * The caller needs to hold the pte lock.
897  */
898 void page_add_file_rmap(struct page *page)
899 {
900         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
901                 __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
902                 mem_cgroup_update_file_mapped(page, 1);
903         }
904 }
905
906 /**
907  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
908  * @page: page to remove mapping from
909  *
910  * The caller needs to hold the pte lock.
911  */
912 void page_remove_rmap(struct page *page)
913 {
914         /* page still mapped by someone else? */
915         if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
916                 return;
917
918         /*
919          * Now that the last pte has gone, s390 must transfer dirty
920          * flag from storage key to struct page.  We can usually skip
921          * this if the page is anon, so about to be freed; but perhaps
922          * not if it's in swapcache - there might be another pte slot
923          * containing the swap entry, but page not yet written to swap.
924          */
925         if ((!PageAnon(page) || PageSwapCache(page)) && page_test_dirty(page)) {
926                 page_clear_dirty(page);
927                 set_page_dirty(page);
928         }
929         /*
930          * Hugepages are not counted in NR_ANON_PAGES nor NR_FILE_MAPPED
931          * and not charged by memcg for now.
932          */
933         if (unlikely(PageHuge(page)))
934                 return;
935         if (PageAnon(page)) {
936                 mem_cgroup_uncharge_page(page);
937                 __dec_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
938         } else {
939                 __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
940                 mem_cgroup_update_file_mapped(page, -1);
941         }
942         /*
943          * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
944          * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
945          * which increments mapcount after us but sets mapping
946          * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
947          * and remember that it's only reliable while mapped.
948          * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
949          * faster for those pages still in swapcache.
950          */
951 }
952
953 /*
954  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
955  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
956  */
957 int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
958                      unsigned long address, enum ttu_flags flags)
959 {
960         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
961         pte_t *pte;
962         pte_t pteval;
963         spinlock_t *ptl;
964         int ret = SWAP_AGAIN;
965
966         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
967         if (!pte)
968                 goto out;
969
970         /*
971          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
972          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
973          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
974          */
975         if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK)) {
976                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
977                         goto out_mlock;
978
979                 if (TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK)
980                         goto out_unmap;
981         }
982         if (!(flags & TTU_IGNORE_ACCESS)) {
983                 if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
984                         ret = SWAP_FAIL;
985                         goto out_unmap;
986                 }
987         }
988
989         /* Nuke the page table entry. */
990         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
991         pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
992
993         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
994         if (pte_dirty(pteval))
995                 set_page_dirty(page);
996
997         /* Update high watermark before we lower rss */
998         update_hiwater_rss(mm);
999
1000         if (PageHWPoison(page) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
1001                 if (PageAnon(page))
1002                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1003                 else
1004                         dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
1005                 set_pte_at(mm, address, pte,
1006                                 swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(page)));
1007         } else if (PageAnon(page)) {
1008                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
1009
1010                 if (PageSwapCache(page)) {
1011                         /*
1012                          * Store the swap location in the pte.
1013                          * See handle_pte_fault() ...
1014                          */
1015                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
1016                                 set_pte_at(mm, address, pte, pteval);
1017                                 ret = SWAP_FAIL;
1018                                 goto out_unmap;
1019                         }
1020                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
1021                                 spin_lock(&mmlist_lock);
1022                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
1023                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
1024                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1025                         }
1026                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1027                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
1028                 } else if (PAGE_MIGRATION) {
1029                         /*
1030                          * Store the pfn of the page in a special migration
1031                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
1032                          * pte is removed and then restart fault handling.
1033                          */
1034                         BUG_ON(TTU_ACTION(flags) != TTU_MIGRATION);
1035                         entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
1036                 }
1037                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
1038                 BUG_ON(pte_file(*pte));
1039         } else if (PAGE_MIGRATION && (TTU_ACTION(flags) == TTU_MIGRATION)) {
1040                 /* Establish migration entry for a file page */
1041                 swp_entry_t entry;
1042                 entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
1043                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
1044         } else
1045                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
1046
1047         page_remove_rmap(page);
1048         page_cache_release(page);
1049
1050 out_unmap:
1051         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1052 out:
1053         return ret;
1054
1055 out_mlock:
1056         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1057
1058
1059         /*
1060          * We need mmap_sem locking, Otherwise VM_LOCKED check makes
1061          * unstable result and race. Plus, We can't wait here because
1062          * we now hold anon_vma->lock or mapping->i_mmap_lock.
1063          * if trylock failed, the page remain in evictable lru and later
1064          * vmscan could retry to move the page to unevictable lru if the
1065          * page is actually mlocked.
1066          */
1067         if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
1068                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
1069                         mlock_vma_page(page);
1070                         ret = SWAP_MLOCK;
1071                 }
1072                 up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
1073         }
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 /*
1078  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
1079  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
1080  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
1081  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
1082  *
1083  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
1084  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
1085  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
1086  * around the vma's virtual address space.
1087  *
1088  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
1089  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
1090  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
1091  *
1092  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
1093  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
1094  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
1095  *
1096  * Mlocked pages:  check VM_LOCKED under mmap_sem held for read, if we can
1097  * acquire it without blocking.  If vma locked, mlock the pages in the cluster,
1098  * rather than unmapping them.  If we encounter the "check_page" that vmscan is
1099  * trying to unmap, return SWAP_MLOCK, else default SWAP_AGAIN.
1100  */
1101 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
1102 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
1103
1104 static int try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor, unsigned int *mapcount,
1105                 struct vm_area_struct *vma, struct page *check_page)
1106 {
1107         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1108         pgd_t *pgd;
1109         pud_t *pud;
1110         pmd_t *pmd;
1111         pte_t *pte;
1112         pte_t pteval;
1113         spinlock_t *ptl;
1114         struct page *page;
1115         unsigned long address;
1116         unsigned long end;
1117         int ret = SWAP_AGAIN;
1118         int locked_vma = 0;
1119
1120         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
1121         end = address + CLUSTER_SIZE;
1122         if (address < vma->vm_start)
1123                 address = vma->vm_start;
1124         if (end > vma->vm_end)
1125                 end = vma->vm_end;
1126
1127         pgd = pgd_offset(mm, address);
1128         if (!pgd_present(*pgd))
1129                 return ret;
1130
1131         pud = pud_offset(pgd, address);
1132         if (!pud_present(*pud))
1133                 return ret;
1134
1135         pmd = pmd_offset(pud, address);
1136         if (!pmd_present(*pmd))
1137                 return ret;
1138
1139         /*
1140          * If we can acquire the mmap_sem for read, and vma is VM_LOCKED,
1141          * keep the sem while scanning the cluster for mlocking pages.
1142          */
1143         if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
1144                 locked_vma = (vma->vm_flags & VM_LOCKED);
1145                 if (!locked_vma)
1146                         up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem); /* don't need it */
1147         }
1148
1149         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
1150
1151         /* Update high watermark before we lower rss */
1152         update_hiwater_rss(mm);
1153
1154         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
1155                 if (!pte_present(*pte))
1156                         continue;
1157                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
1158                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
1159
1160                 if (locked_vma) {
1161                         mlock_vma_page(page);   /* no-op if already mlocked */
1162                         if (page == check_page)
1163                                 ret = SWAP_MLOCK;
1164                         continue;       /* don't unmap */
1165                 }
1166
1167                 if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte))
1168                         continue;
1169
1170                 /* Nuke the page table entry. */
1171                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
1172                 pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
1173
1174                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
1175                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
1176                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
1177
1178                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
1179                 if (pte_dirty(pteval))
1180                         set_page_dirty(page);
1181
1182                 page_remove_rmap(page);
1183                 page_cache_release(page);
1184                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
1185                 (*mapcount)--;
1186         }
1187         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
1188         if (locked_vma)
1189                 up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 static bool is_vma_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
1194 {
1195         int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
1196
1197         if (!maybe_stack)
1198                 return false;
1199
1200         if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
1201                                                 VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
1202                 return true;
1203
1204         return false;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * try_to_unmap_anon - unmap or unlock anonymous page using the object-based
1209  * rmap method
1210  * @page: the page to unmap/unlock
1211  * @flags: action and flags
1212  *
1213  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
1214  * contained in the anon_vma struct it points to.
1215  *
1216  * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
1217  * anonymous pages.
1218  * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
1219  * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
1220  * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
1221  * 'LOCKED.
1222  */
1223 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1224 {
1225         struct anon_vma *anon_vma;
1226         struct anon_vma_chain *avc;
1227         int ret = SWAP_AGAIN;
1228
1229         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
1230         if (!anon_vma)
1231                 return ret;
1232
1233         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
1234                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
1235                 unsigned long address;
1236
1237                 /*
1238                  * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
1239                  * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
1240                  * page tables leading to a race where migration cannot
1241                  * find the migration ptes. Rather than increasing the
1242                  * locking requirements of exec(), migration skips
1243                  * temporary VMAs until after exec() completes.
1244                  */
1245                 if (PAGE_MIGRATION && (flags & TTU_MIGRATION) &&
1246                                 is_vma_temporary_stack(vma))
1247                         continue;
1248
1249                 address = vma_address(page, vma);
1250                 if (address == -EFAULT)
1251                         continue;
1252                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
1253                 if (ret != SWAP_AGAIN || !page_mapped(page))
1254                         break;
1255         }
1256
1257         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 /**
1262  * try_to_unmap_file - unmap/unlock file page using the object-based rmap method
1263  * @page: the page to unmap/unlock
1264  * @flags: action and flags
1265  *
1266  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
1267  * contained in the address_space struct it points to.
1268  *
1269  * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
1270  * object-based pages.
1271  * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
1272  * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
1273  * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
1274  * 'LOCKED.
1275  */
1276 static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1277 {
1278         struct address_space *mapping = page->mapping;
1279         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1280         struct vm_area_struct *vma;
1281         struct prio_tree_iter iter;
1282         int ret = SWAP_AGAIN;
1283         unsigned long cursor;
1284         unsigned long max_nl_cursor = 0;
1285         unsigned long max_nl_size = 0;
1286         unsigned int mapcount;
1287
1288         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1289         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
1290                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1291                 if (address == -EFAULT)
1292                         continue;
1293                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
1294                 if (ret != SWAP_AGAIN || !page_mapped(page))
1295                         goto out;
1296         }
1297
1298         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
1299                 goto out;
1300
1301         /*
1302          * We don't bother to try to find the munlocked page in nonlinears.
1303          * It's costly. Instead, later, page reclaim logic may call
1304          * try_to_unmap(TTU_MUNLOCK) and recover PG_mlocked lazily.
1305          */
1306         if (TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK)
1307                 goto out;
1308
1309         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
1310                                                 shared.vm_set.list) {
1311                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
1312                 if (cursor > max_nl_cursor)
1313                         max_nl_cursor = cursor;
1314                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
1315                 if (cursor > max_nl_size)
1316                         max_nl_size = cursor;
1317         }
1318
1319         if (max_nl_size == 0) { /* all nonlinears locked or reserved ? */
1320                 ret = SWAP_FAIL;
1321                 goto out;
1322         }
1323
1324         /*
1325          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
1326          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
1327          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
1328          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
1329          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
1330          */
1331         mapcount = page_mapcount(page);
1332         if (!mapcount)
1333                 goto out;
1334         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1335
1336         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
1337         if (max_nl_cursor == 0)
1338                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
1339
1340         do {
1341                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
1342                                                 shared.vm_set.list) {
1343                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
1344                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
1345                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
1346                                 if (try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount,
1347                                                 vma, page) == SWAP_MLOCK)
1348                                         ret = SWAP_MLOCK;
1349                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
1350                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
1351                                 if ((int)mapcount <= 0)
1352                                         goto out;
1353                         }
1354                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
1355                 }
1356                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1357                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
1358         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
1359
1360         /*
1361          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
1362          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
1363          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
1364          */
1365         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
1366                 vma->vm_private_data = NULL;
1367 out:
1368         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
1369         return ret;
1370 }
1371
1372 /**
1373  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
1374  * @page: the page to get unmapped
1375  * @flags: action and flags
1376  *
1377  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1378  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
1379  * Return values are:
1380  *
1381  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
1382  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
1383  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
1384  * SWAP_MLOCK   - page is mlocked.
1385  */
1386 int try_to_unmap(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1387 {
1388         int ret;
1389
1390         BUG_ON(!PageLocked(page));
1391
1392         if (unlikely(PageKsm(page)))
1393                 ret = try_to_unmap_ksm(page, flags);
1394         else if (PageAnon(page))
1395                 ret = try_to_unmap_anon(page, flags);
1396         else
1397                 ret = try_to_unmap_file(page, flags);
1398         if (ret != SWAP_MLOCK && !page_mapped(page))
1399                 ret = SWAP_SUCCESS;
1400         return ret;
1401 }
1402
1403 /**
1404  * try_to_munlock - try to munlock a page
1405  * @page: the page to be munlocked
1406  *
1407  * Called from munlock code.  Checks all of the VMAs mapping the page
1408  * to make sure nobody else has this page mlocked. The page will be
1409  * returned with PG_mlocked cleared if no other vmas have it mlocked.
1410  *
1411  * Return values are:
1412  *
1413  * SWAP_AGAIN   - no vma is holding page mlocked, or,
1414  * SWAP_AGAIN   - page mapped in mlocked vma -- couldn't acquire mmap sem
1415  * SWAP_FAIL    - page cannot be located at present
1416  * SWAP_MLOCK   - page is now mlocked.
1417  */
1418 int try_to_munlock(struct page *page)
1419 {
1420         VM_BUG_ON(!PageLocked(page) || PageLRU(page));
1421
1422         if (unlikely(PageKsm(page)))
1423                 return try_to_unmap_ksm(page, TTU_MUNLOCK);
1424         else if (PageAnon(page))
1425                 return try_to_unmap_anon(page, TTU_MUNLOCK);
1426         else
1427                 return try_to_unmap_file(page, TTU_MUNLOCK);
1428 }
1429
1430 #if defined(CONFIG_KSM) || defined(CONFIG_MIGRATION)
1431 /*
1432  * Drop an anon_vma refcount, freeing the anon_vma and anon_vma->root
1433  * if necessary.  Be careful to do all the tests under the lock.  Once
1434  * we know we are the last user, nobody else can get a reference and we
1435  * can do the freeing without the lock.
1436  */
1437 void drop_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
1438 {
1439         BUG_ON(atomic_read(&anon_vma->external_refcount) <= 0);
1440         if (atomic_dec_and_lock(&anon_vma->external_refcount, &anon_vma->root->lock)) {
1441                 struct anon_vma *root = anon_vma->root;
1442                 int empty = list_empty(&anon_vma->head);
1443                 int last_root_user = 0;
1444                 int root_empty = 0;
1445
1446                 /*
1447                  * The refcount on a non-root anon_vma got dropped.  Drop
1448                  * the refcount on the root and check if we need to free it.
1449                  */
1450                 if (empty && anon_vma != root) {
1451                         BUG_ON(atomic_read(&root->external_refcount) <= 0);
1452                         last_root_user = atomic_dec_and_test(&root->external_refcount);
1453                         root_empty = list_empty(&root->head);
1454                 }
1455                 anon_vma_unlock(anon_vma);
1456
1457                 if (empty) {
1458                         anon_vma_free(anon_vma);
1459                         if (root_empty && last_root_user)
1460                                 anon_vma_free(root);
1461                 }
1462         }
1463 }
1464 #endif
1465
1466 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1467 /*
1468  * rmap_walk() and its helpers rmap_walk_anon() and rmap_walk_file():
1469  * Called by migrate.c to remove migration ptes, but might be used more later.
1470  */
1471 static int rmap_walk_anon(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1472                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1473 {
1474         struct anon_vma *anon_vma;
1475         struct anon_vma_chain *avc;
1476         int ret = SWAP_AGAIN;
1477
1478         /*
1479          * Note: remove_migration_ptes() cannot use page_lock_anon_vma()
1480          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
1481          * are holding mmap_sem. Users without mmap_sem are required to
1482          * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
1483          */
1484         anon_vma = page_anon_vma(page);
1485         if (!anon_vma)
1486                 return ret;
1487         anon_vma_lock(anon_vma);
1488         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
1489                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
1490                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1491                 if (address == -EFAULT)
1492                         continue;
1493                 ret = rmap_one(page, vma, address, arg);
1494                 if (ret != SWAP_AGAIN)
1495                         break;
1496         }
1497         anon_vma_unlock(anon_vma);
1498         return ret;
1499 }
1500
1501 static int rmap_walk_file(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1502                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1503 {
1504         struct address_space *mapping = page->mapping;
1505         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1506         struct vm_area_struct *vma;
1507         struct prio_tree_iter iter;
1508         int ret = SWAP_AGAIN;
1509
1510         if (!mapping)
1511                 return ret;
1512         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1513         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
1514                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1515                 if (address == -EFAULT)
1516                         continue;
1517                 ret = rmap_one(page, vma, address, arg);
1518                 if (ret != SWAP_AGAIN)
1519                         break;
1520         }
1521         /*
1522          * No nonlinear handling: being always shared, nonlinear vmas
1523          * never contain migration ptes.  Decide what to do about this
1524          * limitation to linear when we need rmap_walk() on nonlinear.
1525          */
1526         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
1527         return ret;
1528 }
1529
1530 int rmap_walk(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1531                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1532 {
1533         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
1534
1535         if (unlikely(PageKsm(page)))
1536                 return rmap_walk_ksm(page, rmap_one, arg);
1537         else if (PageAnon(page))
1538                 return rmap_walk_anon(page, rmap_one, arg);
1539         else
1540                 return rmap_walk_file(page, rmap_one, arg);
1541 }
1542 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
1543
1544 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1545 /*
1546  * The following three functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
1547  * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
1548  * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
1549  */
1550 static void __hugepage_set_anon_rmap(struct page *page,
1551         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
1552 {
1553         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1554         BUG_ON(!anon_vma);
1555         if (!exclusive) {
1556                 struct anon_vma_chain *avc;
1557                 avc = list_entry(vma->anon_vma_chain.prev,
1558                                  struct anon_vma_chain, same_vma);
1559                 anon_vma = avc->anon_vma;
1560         }
1561         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1562         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
1563         page->index = linear_page_index(vma, address);
1564 }
1565
1566 void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page,
1567                             struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1568 {
1569         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1570         int first;
1571         BUG_ON(!anon_vma);
1572         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
1573         first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1574         if (first)
1575                 __hugepage_set_anon_rmap(page, vma, address, 0);
1576 }
1577
1578 void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
1579                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1580 {
1581         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
1582         atomic_set(&page->_mapcount, 0);
1583         __hugepage_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
1584 }
1585 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */