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