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