[PATCH] mm: update_hiwaters just in time
[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 <hugh@veritas.com> 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_sem (while writing or truncating, not reading or faulting)
24  *   inode->i_alloc_sem
25  *
26  * When a page fault occurs in writing from user to file, down_read
27  * of mmap_sem nests within i_sem; in sys_msync, i_sem nests within
28  * down_read of mmap_sem; i_sem and down_write of mmap_sem are never
29  * taken together; in truncation, i_sem is taken outermost.
30  *
31  * mm->mmap_sem
32  *   page->flags PG_locked (lock_page)
33  *     mapping->i_mmap_lock
34  *       anon_vma->lock
35  *         mm->page_table_lock
36  *           zone->lru_lock (in mark_page_accessed)
37  *           swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
38  *             mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
39  *             mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
40  *             inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
41  *               sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
42  *               mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
43  *                         in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
44  *                         within inode_lock in __sync_single_inode)
45  */
46
47 #include <linux/mm.h>
48 #include <linux/pagemap.h>
49 #include <linux/swap.h>
50 #include <linux/swapops.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/init.h>
53 #include <linux/rmap.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55
56 #include <asm/tlbflush.h>
57
58 //#define RMAP_DEBUG /* can be enabled only for debugging */
59
60 kmem_cache_t *anon_vma_cachep;
61
62 static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
63 {
64 #ifdef RMAP_DEBUG
65         struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
66         struct vm_area_struct *vma;
67         unsigned int mapcount = 0;
68         int found = 0;
69
70         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
71                 mapcount++;
72                 BUG_ON(mapcount > 100000);
73                 if (vma == find_vma)
74                         found = 1;
75         }
76         BUG_ON(!found);
77 #endif
78 }
79
80 /* This must be called under the mmap_sem. */
81 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
82 {
83         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
84
85         might_sleep();
86         if (unlikely(!anon_vma)) {
87                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
88                 struct anon_vma *allocated, *locked;
89
90                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
91                 if (anon_vma) {
92                         allocated = NULL;
93                         locked = anon_vma;
94                         spin_lock(&locked->lock);
95                 } else {
96                         anon_vma = anon_vma_alloc();
97                         if (unlikely(!anon_vma))
98                                 return -ENOMEM;
99                         allocated = anon_vma;
100                         locked = NULL;
101                 }
102
103                 /* page_table_lock to protect against threads */
104                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
105                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
106                         vma->anon_vma = anon_vma;
107                         list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
108                         allocated = NULL;
109                 }
110                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
111
112                 if (locked)
113                         spin_unlock(&locked->lock);
114                 if (unlikely(allocated))
115                         anon_vma_free(allocated);
116         }
117         return 0;
118 }
119
120 void __anon_vma_merge(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *next)
121 {
122         BUG_ON(vma->anon_vma != next->anon_vma);
123         list_del(&next->anon_vma_node);
124 }
125
126 void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
127 {
128         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
129
130         if (anon_vma) {
131                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
132                 validate_anon_vma(vma);
133         }
134 }
135
136 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
137 {
138         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
139
140         if (anon_vma) {
141                 spin_lock(&anon_vma->lock);
142                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
143                 validate_anon_vma(vma);
144                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
145         }
146 }
147
148 void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
149 {
150         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
151         int empty;
152
153         if (!anon_vma)
154                 return;
155
156         spin_lock(&anon_vma->lock);
157         validate_anon_vma(vma);
158         list_del(&vma->anon_vma_node);
159
160         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
161         empty = list_empty(&anon_vma->head);
162         spin_unlock(&anon_vma->lock);
163
164         if (empty)
165                 anon_vma_free(anon_vma);
166 }
167
168 static void anon_vma_ctor(void *data, kmem_cache_t *cachep, unsigned long flags)
169 {
170         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
171                                                 SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR) {
172                 struct anon_vma *anon_vma = data;
173
174                 spin_lock_init(&anon_vma->lock);
175                 INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
176         }
177 }
178
179 void __init anon_vma_init(void)
180 {
181         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
182                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
183 }
184
185 /*
186  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
187  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
188  */
189 static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
190 {
191         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
192         unsigned long anon_mapping;
193
194         rcu_read_lock();
195         anon_mapping = (unsigned long) page->mapping;
196         if (!(anon_mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
197                 goto out;
198         if (!page_mapped(page))
199                 goto out;
200
201         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
202         spin_lock(&anon_vma->lock);
203 out:
204         rcu_read_unlock();
205         return anon_vma;
206 }
207
208 /*
209  * At what user virtual address is page expected in vma?
210  */
211 static inline unsigned long
212 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
213 {
214         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
215         unsigned long address;
216
217         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
218         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
219                 /* page should be within any vma from prio_tree_next */
220                 BUG_ON(!PageAnon(page));
221                 return -EFAULT;
222         }
223         return address;
224 }
225
226 /*
227  * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
228  * page matches the vma: currently only used by unuse_process, on anon pages.
229  */
230 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
231 {
232         if (PageAnon(page)) {
233                 if ((void *)vma->anon_vma !=
234                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
235                         return -EFAULT;
236         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
237                 if (vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
238                         return -EFAULT;
239         } else
240                 return -EFAULT;
241         return vma_address(page, vma);
242 }
243
244 /*
245  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
246  *
247  * On success returns with mapped pte and locked mm->page_table_lock.
248  */
249 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
250                           unsigned long address)
251 {
252         pgd_t *pgd;
253         pud_t *pud;
254         pmd_t *pmd;
255         pte_t *pte;
256
257         /*
258          * We need the page_table_lock to protect us from page faults,
259          * munmap, fork, etc...
260          */
261         spin_lock(&mm->page_table_lock);
262         pgd = pgd_offset(mm, address);
263         if (likely(pgd_present(*pgd))) {
264                 pud = pud_offset(pgd, address);
265                 if (likely(pud_present(*pud))) {
266                         pmd = pmd_offset(pud, address);
267                         if (likely(pmd_present(*pmd))) {
268                                 pte = pte_offset_map(pmd, address);
269                                 if (likely(pte_present(*pte) &&
270                                            page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)))
271                                         return pte;
272                                 pte_unmap(pte);
273                         }
274                 }
275         }
276         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
277         return ERR_PTR(-ENOENT);
278 }
279
280 /*
281  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
282  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
283  */
284 static int page_referenced_one(struct page *page,
285         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount, int ignore_token)
286 {
287         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
288         unsigned long address;
289         pte_t *pte;
290         int referenced = 0;
291
292         address = vma_address(page, vma);
293         if (address == -EFAULT)
294                 goto out;
295
296         pte = page_check_address(page, mm, address);
297         if (!IS_ERR(pte)) {
298                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
299                         referenced++;
300
301                 /* Pretend the page is referenced if the task has the
302                    swap token and is in the middle of a page fault. */
303                 if (mm != current->mm && !ignore_token &&
304                                 has_swap_token(mm) &&
305                                 rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
306                         referenced++;
307
308                 (*mapcount)--;
309                 pte_unmap(pte);
310                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
311         }
312 out:
313         return referenced;
314 }
315
316 static int page_referenced_anon(struct page *page, int ignore_token)
317 {
318         unsigned int mapcount;
319         struct anon_vma *anon_vma;
320         struct vm_area_struct *vma;
321         int referenced = 0;
322
323         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
324         if (!anon_vma)
325                 return referenced;
326
327         mapcount = page_mapcount(page);
328         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
329                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount,
330                                                         ignore_token);
331                 if (!mapcount)
332                         break;
333         }
334         spin_unlock(&anon_vma->lock);
335         return referenced;
336 }
337
338 /**
339  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
340  * @page: the page we're checking references on.
341  *
342  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
343  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
344  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
345  * of references it found.
346  *
347  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
348  */
349 static int page_referenced_file(struct page *page, int ignore_token)
350 {
351         unsigned int mapcount;
352         struct address_space *mapping = page->mapping;
353         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
354         struct vm_area_struct *vma;
355         struct prio_tree_iter iter;
356         int referenced = 0;
357
358         /*
359          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
360          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
361          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
362          */
363         BUG_ON(PageAnon(page));
364
365         /*
366          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
367          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
368          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
369          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
370          */
371         BUG_ON(!PageLocked(page));
372
373         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
374
375         /*
376          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
377          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
378          */
379         mapcount = page_mapcount(page);
380
381         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
382                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
383                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
384                         referenced++;
385                         break;
386                 }
387                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount,
388                                                         ignore_token);
389                 if (!mapcount)
390                         break;
391         }
392
393         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
394         return referenced;
395 }
396
397 /**
398  * page_referenced - test if the page was referenced
399  * @page: the page to test
400  * @is_locked: caller holds lock on the page
401  *
402  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
403  * returns the number of ptes which referenced the page.
404  */
405 int page_referenced(struct page *page, int is_locked, int ignore_token)
406 {
407         int referenced = 0;
408
409         if (!swap_token_default_timeout)
410                 ignore_token = 1;
411
412         if (page_test_and_clear_young(page))
413                 referenced++;
414
415         if (TestClearPageReferenced(page))
416                 referenced++;
417
418         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
419                 if (PageAnon(page))
420                         referenced += page_referenced_anon(page, ignore_token);
421                 else if (is_locked)
422                         referenced += page_referenced_file(page, ignore_token);
423                 else if (TestSetPageLocked(page))
424                         referenced++;
425                 else {
426                         if (page->mapping)
427                                 referenced += page_referenced_file(page,
428                                                                 ignore_token);
429                         unlock_page(page);
430                 }
431         }
432         return referenced;
433 }
434
435 /**
436  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
437  * @page:       the page to add the mapping to
438  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
439  * @address:    the user virtual address mapped
440  *
441  * The caller needs to hold the mm->page_table_lock.
442  */
443 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
444         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
445 {
446         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
447                 struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
448
449                 BUG_ON(!anon_vma);
450                 anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
451                 page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
452
453                 page->index = linear_page_index(vma, address);
454
455                 inc_page_state(nr_mapped);
456         }
457         /* else checking page index and mapping is racy */
458 }
459
460 /**
461  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
462  * @page: the page to add the mapping to
463  *
464  * The caller needs to hold the mm->page_table_lock.
465  */
466 void page_add_file_rmap(struct page *page)
467 {
468         BUG_ON(PageAnon(page));
469         BUG_ON(!pfn_valid(page_to_pfn(page)));
470
471         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
472                 inc_page_state(nr_mapped);
473 }
474
475 /**
476  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
477  * @page: page to remove mapping from
478  *
479  * Caller needs to hold the mm->page_table_lock.
480  */
481 void page_remove_rmap(struct page *page)
482 {
483         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
484                 BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
485                 /*
486                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
487                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
488                  * which increments mapcount after us but sets mapping
489                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
490                  * and remember that it's only reliable while mapped.
491                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
492                  * faster for those pages still in swapcache.
493                  */
494                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
495                         set_page_dirty(page);
496                 dec_page_state(nr_mapped);
497         }
498 }
499
500 /*
501  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
502  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
503  */
504 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
505 {
506         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
507         unsigned long address;
508         pte_t *pte;
509         pte_t pteval;
510         int ret = SWAP_AGAIN;
511
512         address = vma_address(page, vma);
513         if (address == -EFAULT)
514                 goto out;
515
516         pte = page_check_address(page, mm, address);
517         if (IS_ERR(pte))
518                 goto out;
519
520         /*
521          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
522          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
523          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
524          *
525          * Pages belonging to VM_RESERVED regions should not happen here.
526          */
527         if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED)) ||
528                         ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)) {
529                 ret = SWAP_FAIL;
530                 goto out_unmap;
531         }
532
533         /* Nuke the page table entry. */
534         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
535         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
536
537         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
538         if (pte_dirty(pteval))
539                 set_page_dirty(page);
540
541         /* Update high watermark before we lower rss */
542         update_hiwater_rss(mm);
543
544         if (PageAnon(page)) {
545                 swp_entry_t entry = { .val = page->private };
546                 /*
547                  * Store the swap location in the pte.
548                  * See handle_pte_fault() ...
549                  */
550                 BUG_ON(!PageSwapCache(page));
551                 swap_duplicate(entry);
552                 if (list_empty(&mm->mmlist)) {
553                         spin_lock(&mmlist_lock);
554                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
555                         spin_unlock(&mmlist_lock);
556                 }
557                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
558                 BUG_ON(pte_file(*pte));
559                 dec_mm_counter(mm, anon_rss);
560         } else
561                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
562
563         page_remove_rmap(page);
564         page_cache_release(page);
565
566 out_unmap:
567         pte_unmap(pte);
568         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
569 out:
570         return ret;
571 }
572
573 /*
574  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
575  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
576  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
577  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
578  *
579  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
580  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
581  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
582  * around the vma's virtual address space.
583  *
584  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
585  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
586  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
587  *
588  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
589  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
590  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
591  */
592 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
593 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
594
595 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
596         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
597 {
598         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
599         pgd_t *pgd;
600         pud_t *pud;
601         pmd_t *pmd;
602         pte_t *pte, *original_pte;
603         pte_t pteval;
604         struct page *page;
605         unsigned long address;
606         unsigned long end;
607         unsigned long pfn;
608
609         /*
610          * We need the page_table_lock to protect us from page faults,
611          * munmap, fork, etc...
612          */
613         spin_lock(&mm->page_table_lock);
614
615         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
616         end = address + CLUSTER_SIZE;
617         if (address < vma->vm_start)
618                 address = vma->vm_start;
619         if (end > vma->vm_end)
620                 end = vma->vm_end;
621
622         pgd = pgd_offset(mm, address);
623         if (!pgd_present(*pgd))
624                 goto out_unlock;
625
626         pud = pud_offset(pgd, address);
627         if (!pud_present(*pud))
628                 goto out_unlock;
629
630         pmd = pmd_offset(pud, address);
631         if (!pmd_present(*pmd))
632                 goto out_unlock;
633
634         /* Update high watermark before we lower rss */
635         update_hiwater_rss(mm);
636
637         for (original_pte = pte = pte_offset_map(pmd, address);
638                         address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
639
640                 if (!pte_present(*pte))
641                         continue;
642
643                 pfn = pte_pfn(*pte);
644                 if (unlikely(!pfn_valid(pfn))) {
645                         print_bad_pte(vma, *pte, address);
646                         continue;
647                 }
648
649                 page = pfn_to_page(pfn);
650                 BUG_ON(PageAnon(page));
651
652                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
653                         continue;
654
655                 /* Nuke the page table entry. */
656                 flush_cache_page(vma, address, pfn);
657                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
658
659                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
660                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
661                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
662
663                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
664                 if (pte_dirty(pteval))
665                         set_page_dirty(page);
666
667                 page_remove_rmap(page);
668                 page_cache_release(page);
669                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
670                 (*mapcount)--;
671         }
672
673         pte_unmap(original_pte);
674 out_unlock:
675         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
676 }
677
678 static int try_to_unmap_anon(struct page *page)
679 {
680         struct anon_vma *anon_vma;
681         struct vm_area_struct *vma;
682         int ret = SWAP_AGAIN;
683
684         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
685         if (!anon_vma)
686                 return ret;
687
688         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
689                 ret = try_to_unmap_one(page, vma);
690                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
691                         break;
692         }
693         spin_unlock(&anon_vma->lock);
694         return ret;
695 }
696
697 /**
698  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
699  * @page: the page to unmap
700  *
701  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
702  * contained in the address_space struct it points to.
703  *
704  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
705  */
706 static int try_to_unmap_file(struct page *page)
707 {
708         struct address_space *mapping = page->mapping;
709         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
710         struct vm_area_struct *vma;
711         struct prio_tree_iter iter;
712         int ret = SWAP_AGAIN;
713         unsigned long cursor;
714         unsigned long max_nl_cursor = 0;
715         unsigned long max_nl_size = 0;
716         unsigned int mapcount;
717
718         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
719         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
720                 ret = try_to_unmap_one(page, vma);
721                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
722                         goto out;
723         }
724
725         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
726                 goto out;
727
728         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
729                                                 shared.vm_set.list) {
730                 if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED))
731                         continue;
732                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
733                 if (cursor > max_nl_cursor)
734                         max_nl_cursor = cursor;
735                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
736                 if (cursor > max_nl_size)
737                         max_nl_size = cursor;
738         }
739
740         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
741                 ret = SWAP_FAIL;
742                 goto out;
743         }
744
745         /*
746          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
747          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
748          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
749          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
750          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
751          */
752         mapcount = page_mapcount(page);
753         if (!mapcount)
754                 goto out;
755         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
756
757         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
758         if (max_nl_cursor == 0)
759                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
760
761         do {
762                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
763                                                 shared.vm_set.list) {
764                         if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED))
765                                 continue;
766                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
767                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
768                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
769                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
770                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
771                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
772                                 if ((int)mapcount <= 0)
773                                         goto out;
774                         }
775                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
776                 }
777                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
778                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
779         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
780
781         /*
782          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
783          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
784          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
785          */
786         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
787                                                 shared.vm_set.list) {
788                 if (!(vma->vm_flags & VM_RESERVED))
789                         vma->vm_private_data = NULL;
790         }
791 out:
792         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
793         return ret;
794 }
795
796 /**
797  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
798  * @page: the page to get unmapped
799  *
800  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
801  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
802  * Return values are:
803  *
804  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
805  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
806  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
807  */
808 int try_to_unmap(struct page *page)
809 {
810         int ret;
811
812         BUG_ON(!PageLocked(page));
813
814         if (PageAnon(page))
815                 ret = try_to_unmap_anon(page);
816         else
817                 ret = try_to_unmap_file(page);
818
819         if (!page_mapped(page))
820                 ret = SWAP_SUCCESS;
821         return ret;
822 }
823