Remove SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR
[linux-2.6.git] / mm / rmap.c
1 /*
2  * mm/rmap.c - physical to virtual reverse mappings
3  *
4  * Copyright 2001, Rik van Riel <riel@conectiva.com.br>
5  * Released under the General Public License (GPL).
6  *
7  * Simple, low overhead reverse mapping scheme.
8  * Please try to keep this thing as modular as possible.
9  *
10  * Provides methods for unmapping each kind of mapped page:
11  * the anon methods track anonymous pages, and
12  * the file methods track pages belonging to an inode.
13  *
14  * Original design by Rik van Riel <riel@conectiva.com.br> 2001
15  * File methods by Dave McCracken <dmccr@us.ibm.com> 2003, 2004
16  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> 2004
17  * Contributions by Hugh Dickins <hugh@veritas.com> 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_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
41 #include <linux/mm.h>
42 #include <linux/pagemap.h>
43 #include <linux/swap.h>
44 #include <linux/swapops.h>
45 #include <linux/slab.h>
46 #include <linux/init.h>
47 #include <linux/rmap.h>
48 #include <linux/rcupdate.h>
49 #include <linux/module.h>
50 #include <linux/kallsyms.h>
51
52 #include <asm/tlbflush.h>
53
54 struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
55
56 static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
57 {
58 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
59         struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
60         struct vm_area_struct *vma;
61         unsigned int mapcount = 0;
62         int found = 0;
63
64         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
65                 mapcount++;
66                 BUG_ON(mapcount > 100000);
67                 if (vma == find_vma)
68                         found = 1;
69         }
70         BUG_ON(!found);
71 #endif
72 }
73
74 /* This must be called under the mmap_sem. */
75 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
76 {
77         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
78
79         might_sleep();
80         if (unlikely(!anon_vma)) {
81                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
82                 struct anon_vma *allocated, *locked;
83
84                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
85                 if (anon_vma) {
86                         allocated = NULL;
87                         locked = anon_vma;
88                         spin_lock(&locked->lock);
89                 } else {
90                         anon_vma = anon_vma_alloc();
91                         if (unlikely(!anon_vma))
92                                 return -ENOMEM;
93                         allocated = anon_vma;
94                         locked = NULL;
95                 }
96
97                 /* page_table_lock to protect against threads */
98                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
99                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
100                         vma->anon_vma = anon_vma;
101                         list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
102                         allocated = NULL;
103                 }
104                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
105
106                 if (locked)
107                         spin_unlock(&locked->lock);
108                 if (unlikely(allocated))
109                         anon_vma_free(allocated);
110         }
111         return 0;
112 }
113
114 void __anon_vma_merge(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *next)
115 {
116         BUG_ON(vma->anon_vma != next->anon_vma);
117         list_del(&next->anon_vma_node);
118 }
119
120 void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
121 {
122         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
123
124         if (anon_vma) {
125                 list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
126                 validate_anon_vma(vma);
127         }
128 }
129
130 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
131 {
132         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
133
134         if (anon_vma) {
135                 spin_lock(&anon_vma->lock);
136                 list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
137                 validate_anon_vma(vma);
138                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
139         }
140 }
141
142 void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
143 {
144         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
145         int empty;
146
147         if (!anon_vma)
148                 return;
149
150         spin_lock(&anon_vma->lock);
151         validate_anon_vma(vma);
152         list_del(&vma->anon_vma_node);
153
154         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
155         empty = list_empty(&anon_vma->head);
156         spin_unlock(&anon_vma->lock);
157
158         if (empty)
159                 anon_vma_free(anon_vma);
160 }
161
162 static void anon_vma_ctor(void *data, struct kmem_cache *cachep,
163                           unsigned long flags)
164 {
165         struct anon_vma *anon_vma = data;
166
167         spin_lock_init(&anon_vma->lock);
168         INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
169 }
170
171 void __init anon_vma_init(void)
172 {
173         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
174                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
175 }
176
177 /*
178  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
179  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
180  */
181 static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
182 {
183         struct anon_vma *anon_vma;
184         unsigned long anon_mapping;
185
186         rcu_read_lock();
187         anon_mapping = (unsigned long) page->mapping;
188         if (!(anon_mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
189                 goto out;
190         if (!page_mapped(page))
191                 goto out;
192
193         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
194         spin_lock(&anon_vma->lock);
195         return anon_vma;
196 out:
197         rcu_read_unlock();
198         return NULL;
199 }
200
201 static void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
202 {
203         spin_unlock(&anon_vma->lock);
204         rcu_read_unlock();
205 }
206
207 /*
208  * At what user virtual address is page expected in vma?
209  */
210 static inline unsigned long
211 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
212 {
213         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
214         unsigned long address;
215
216         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
217         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
218                 /* page should be within any vma from prio_tree_next */
219                 BUG_ON(!PageAnon(page));
220                 return -EFAULT;
221         }
222         return address;
223 }
224
225 /*
226  * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
227  * page matches the vma: currently only used on anon pages, by unuse_vma;
228  */
229 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
230 {
231         if (PageAnon(page)) {
232                 if ((void *)vma->anon_vma !=
233                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
234                         return -EFAULT;
235         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
236                 if (!vma->vm_file ||
237                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
238                         return -EFAULT;
239         } else
240                 return -EFAULT;
241         return vma_address(page, vma);
242 }
243
244 /*
245  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
246  *
247  * On success returns with pte mapped and locked.
248  */
249 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
250                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
251 {
252         pgd_t *pgd;
253         pud_t *pud;
254         pmd_t *pmd;
255         pte_t *pte;
256         spinlock_t *ptl;
257
258         pgd = pgd_offset(mm, address);
259         if (!pgd_present(*pgd))
260                 return NULL;
261
262         pud = pud_offset(pgd, address);
263         if (!pud_present(*pud))
264                 return NULL;
265
266         pmd = pmd_offset(pud, address);
267         if (!pmd_present(*pmd))
268                 return NULL;
269
270         pte = pte_offset_map(pmd, address);
271         /* Make a quick check before getting the lock */
272         if (!pte_present(*pte)) {
273                 pte_unmap(pte);
274                 return NULL;
275         }
276
277         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
278         spin_lock(ptl);
279         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
280                 *ptlp = ptl;
281                 return pte;
282         }
283         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
284         return NULL;
285 }
286
287 /*
288  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
289  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
290  */
291 static int page_referenced_one(struct page *page,
292         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount)
293 {
294         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
295         unsigned long address;
296         pte_t *pte;
297         spinlock_t *ptl;
298         int referenced = 0;
299
300         address = vma_address(page, vma);
301         if (address == -EFAULT)
302                 goto out;
303
304         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
305         if (!pte)
306                 goto out;
307
308         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
309                 referenced++;
310
311         /* Pretend the page is referenced if the task has the
312            swap token and is in the middle of a page fault. */
313         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
314                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
315                 referenced++;
316
317         (*mapcount)--;
318         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
319 out:
320         return referenced;
321 }
322
323 static int page_referenced_anon(struct page *page)
324 {
325         unsigned int mapcount;
326         struct anon_vma *anon_vma;
327         struct vm_area_struct *vma;
328         int referenced = 0;
329
330         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
331         if (!anon_vma)
332                 return referenced;
333
334         mapcount = page_mapcount(page);
335         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
336                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
337                 if (!mapcount)
338                         break;
339         }
340
341         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
342         return referenced;
343 }
344
345 /**
346  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
347  * @page: the page we're checking references on.
348  *
349  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
350  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
351  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
352  * of references it found.
353  *
354  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
355  */
356 static int page_referenced_file(struct page *page)
357 {
358         unsigned int mapcount;
359         struct address_space *mapping = page->mapping;
360         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
361         struct vm_area_struct *vma;
362         struct prio_tree_iter iter;
363         int referenced = 0;
364
365         /*
366          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
367          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
368          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
369          */
370         BUG_ON(PageAnon(page));
371
372         /*
373          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
374          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
375          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
376          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
377          */
378         BUG_ON(!PageLocked(page));
379
380         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
381
382         /*
383          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
384          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
385          */
386         mapcount = page_mapcount(page);
387
388         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
389                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
390                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
391                         referenced++;
392                         break;
393                 }
394                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
395                 if (!mapcount)
396                         break;
397         }
398
399         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
400         return referenced;
401 }
402
403 /**
404  * page_referenced - test if the page was referenced
405  * @page: the page to test
406  * @is_locked: caller holds lock on the page
407  *
408  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
409  * returns the number of ptes which referenced the page.
410  */
411 int page_referenced(struct page *page, int is_locked)
412 {
413         int referenced = 0;
414
415         if (page_test_and_clear_young(page))
416                 referenced++;
417
418         if (TestClearPageReferenced(page))
419                 referenced++;
420
421         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
422                 if (PageAnon(page))
423                         referenced += page_referenced_anon(page);
424                 else if (is_locked)
425                         referenced += page_referenced_file(page);
426                 else if (TestSetPageLocked(page))
427                         referenced++;
428                 else {
429                         if (page->mapping)
430                                 referenced += page_referenced_file(page);
431                         unlock_page(page);
432                 }
433         }
434         return referenced;
435 }
436
437 static int page_mkclean_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
438 {
439         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
440         unsigned long address;
441         pte_t *pte;
442         spinlock_t *ptl;
443         int ret = 0;
444
445         address = vma_address(page, vma);
446         if (address == -EFAULT)
447                 goto out;
448
449         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
450         if (!pte)
451                 goto out;
452
453         if (pte_dirty(*pte) || pte_write(*pte)) {
454                 pte_t entry;
455
456                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
457                 entry = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
458                 entry = pte_wrprotect(entry);
459                 entry = pte_mkclean(entry);
460                 set_pte_at(mm, address, pte, entry);
461                 lazy_mmu_prot_update(entry);
462                 ret = 1;
463         }
464
465         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
466 out:
467         return ret;
468 }
469
470 static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
471 {
472         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
473         struct vm_area_struct *vma;
474         struct prio_tree_iter iter;
475         int ret = 0;
476
477         BUG_ON(PageAnon(page));
478
479         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
480         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
481                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
482                         ret += page_mkclean_one(page, vma);
483         }
484         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
485         return ret;
486 }
487
488 int page_mkclean(struct page *page)
489 {
490         int ret = 0;
491
492         BUG_ON(!PageLocked(page));
493
494         if (page_mapped(page)) {
495                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
496                 if (mapping)
497                         ret = page_mkclean_file(mapping, page);
498                 if (page_test_dirty(page)) {
499                         page_clear_dirty(page);
500                         ret = 1;
501                 }
502         }
503
504         return ret;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_mkclean);
507
508 /**
509  * page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
510  * @page:       the page to add the mapping to
511  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
512  * @address:    the user virtual address mapped
513  */
514 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
515         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
516 {
517         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
518
519         BUG_ON(!anon_vma);
520         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
521         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
522
523         page->index = linear_page_index(vma, address);
524
525         /*
526          * nr_mapped state can be updated without turning off
527          * interrupts because it is not modified via interrupt.
528          */
529         __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
530 }
531
532 /**
533  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
534  * @page:       the page to add the mapping to
535  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
536  * @address:    the user virtual address mapped
537  *
538  * The caller needs to hold the pte lock.
539  */
540 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
541         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
542 {
543         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
544                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
545         /* else checking page index and mapping is racy */
546 }
547
548 /*
549  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
550  * @page:       the page to add the mapping to
551  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
552  * @address:    the user virtual address mapped
553  *
554  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
555  * This means the inc-and-test can be bypassed.
556  */
557 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
558         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
559 {
560         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* elevate count by 1 (starts at -1) */
561         __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
562 }
563
564 /**
565  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
566  * @page: the page to add the mapping to
567  *
568  * The caller needs to hold the pte lock.
569  */
570 void page_add_file_rmap(struct page *page)
571 {
572         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
573                 __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
574 }
575
576 /**
577  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
578  * @page: page to remove mapping from
579  *
580  * The caller needs to hold the pte lock.
581  */
582 void page_remove_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
583 {
584         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
585                 if (unlikely(page_mapcount(page) < 0)) {
586                         printk (KERN_EMERG "Eeek! page_mapcount(page) went negative! (%d)\n", page_mapcount(page));
587                         printk (KERN_EMERG "  page pfn = %lx\n", page_to_pfn(page));
588                         printk (KERN_EMERG "  page->flags = %lx\n", page->flags);
589                         printk (KERN_EMERG "  page->count = %x\n", page_count(page));
590                         printk (KERN_EMERG "  page->mapping = %p\n", page->mapping);
591                         print_symbol (KERN_EMERG "  vma->vm_ops = %s\n", (unsigned long)vma->vm_ops);
592                         if (vma->vm_ops)
593                                 print_symbol (KERN_EMERG "  vma->vm_ops->nopage = %s\n", (unsigned long)vma->vm_ops->nopage);
594                         if (vma->vm_file && vma->vm_file->f_op)
595                                 print_symbol (KERN_EMERG "  vma->vm_file->f_op->mmap = %s\n", (unsigned long)vma->vm_file->f_op->mmap);
596                         BUG();
597                 }
598
599                 /*
600                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
601                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
602                  * which increments mapcount after us but sets mapping
603                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
604                  * and remember that it's only reliable while mapped.
605                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
606                  * faster for those pages still in swapcache.
607                  */
608                 if (page_test_dirty(page)) {
609                         page_clear_dirty(page);
610                         set_page_dirty(page);
611                 }
612                 __dec_zone_page_state(page,
613                                 PageAnon(page) ? NR_ANON_PAGES : NR_FILE_MAPPED);
614         }
615 }
616
617 /*
618  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
619  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
620  */
621 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
622                                 int migration)
623 {
624         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
625         unsigned long address;
626         pte_t *pte;
627         pte_t pteval;
628         spinlock_t *ptl;
629         int ret = SWAP_AGAIN;
630
631         address = vma_address(page, vma);
632         if (address == -EFAULT)
633                 goto out;
634
635         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
636         if (!pte)
637                 goto out;
638
639         /*
640          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
641          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
642          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
643          */
644         if (!migration && ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
645                         (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)))) {
646                 ret = SWAP_FAIL;
647                 goto out_unmap;
648         }
649
650         /* Nuke the page table entry. */
651         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
652         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
653
654         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
655         if (pte_dirty(pteval))
656                 set_page_dirty(page);
657
658         /* Update high watermark before we lower rss */
659         update_hiwater_rss(mm);
660
661         if (PageAnon(page)) {
662                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
663
664                 if (PageSwapCache(page)) {
665                         /*
666                          * Store the swap location in the pte.
667                          * See handle_pte_fault() ...
668                          */
669                         swap_duplicate(entry);
670                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
671                                 spin_lock(&mmlist_lock);
672                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
673                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
674                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
675                         }
676                         dec_mm_counter(mm, anon_rss);
677 #ifdef CONFIG_MIGRATION
678                 } else {
679                         /*
680                          * Store the pfn of the page in a special migration
681                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
682                          * pte is removed and then restart fault handling.
683                          */
684                         BUG_ON(!migration);
685                         entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
686 #endif
687                 }
688                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
689                 BUG_ON(pte_file(*pte));
690         } else
691 #ifdef CONFIG_MIGRATION
692         if (migration) {
693                 /* Establish migration entry for a file page */
694                 swp_entry_t entry;
695                 entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
696                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
697         } else
698 #endif
699                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
700
701
702         page_remove_rmap(page, vma);
703         page_cache_release(page);
704
705 out_unmap:
706         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
707 out:
708         return ret;
709 }
710
711 /*
712  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
713  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
714  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
715  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
716  *
717  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
718  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
719  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
720  * around the vma's virtual address space.
721  *
722  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
723  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
724  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
725  *
726  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
727  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
728  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
729  */
730 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
731 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
732
733 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
734         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
735 {
736         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
737         pgd_t *pgd;
738         pud_t *pud;
739         pmd_t *pmd;
740         pte_t *pte;
741         pte_t pteval;
742         spinlock_t *ptl;
743         struct page *page;
744         unsigned long address;
745         unsigned long end;
746
747         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
748         end = address + CLUSTER_SIZE;
749         if (address < vma->vm_start)
750                 address = vma->vm_start;
751         if (end > vma->vm_end)
752                 end = vma->vm_end;
753
754         pgd = pgd_offset(mm, address);
755         if (!pgd_present(*pgd))
756                 return;
757
758         pud = pud_offset(pgd, address);
759         if (!pud_present(*pud))
760                 return;
761
762         pmd = pmd_offset(pud, address);
763         if (!pmd_present(*pmd))
764                 return;
765
766         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
767
768         /* Update high watermark before we lower rss */
769         update_hiwater_rss(mm);
770
771         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
772                 if (!pte_present(*pte))
773                         continue;
774                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
775                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
776
777                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
778                         continue;
779
780                 /* Nuke the page table entry. */
781                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
782                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
783
784                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
785                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
786                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
787
788                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
789                 if (pte_dirty(pteval))
790                         set_page_dirty(page);
791
792                 page_remove_rmap(page, vma);
793                 page_cache_release(page);
794                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
795                 (*mapcount)--;
796         }
797         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
798 }
799
800 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, int migration)
801 {
802         struct anon_vma *anon_vma;
803         struct vm_area_struct *vma;
804         int ret = SWAP_AGAIN;
805
806         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
807         if (!anon_vma)
808                 return ret;
809
810         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
811                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, migration);
812                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
813                         break;
814         }
815
816         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
817         return ret;
818 }
819
820 /**
821  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
822  * @page: the page to unmap
823  *
824  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
825  * contained in the address_space struct it points to.
826  *
827  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
828  */
829 static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
830 {
831         struct address_space *mapping = page->mapping;
832         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
833         struct vm_area_struct *vma;
834         struct prio_tree_iter iter;
835         int ret = SWAP_AGAIN;
836         unsigned long cursor;
837         unsigned long max_nl_cursor = 0;
838         unsigned long max_nl_size = 0;
839         unsigned int mapcount;
840
841         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
842         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
843                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, migration);
844                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
845                         goto out;
846         }
847
848         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
849                 goto out;
850
851         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
852                                                 shared.vm_set.list) {
853                 if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) && !migration)
854                         continue;
855                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
856                 if (cursor > max_nl_cursor)
857                         max_nl_cursor = cursor;
858                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
859                 if (cursor > max_nl_size)
860                         max_nl_size = cursor;
861         }
862
863         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
864                 ret = SWAP_FAIL;
865                 goto out;
866         }
867
868         /*
869          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
870          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
871          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
872          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
873          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
874          */
875         mapcount = page_mapcount(page);
876         if (!mapcount)
877                 goto out;
878         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
879
880         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
881         if (max_nl_cursor == 0)
882                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
883
884         do {
885                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
886                                                 shared.vm_set.list) {
887                         if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) && !migration)
888                                 continue;
889                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
890                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
891                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
892                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
893                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
894                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
895                                 if ((int)mapcount <= 0)
896                                         goto out;
897                         }
898                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
899                 }
900                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
901                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
902         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
903
904         /*
905          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
906          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
907          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
908          */
909         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
910                 vma->vm_private_data = NULL;
911 out:
912         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
913         return ret;
914 }
915
916 /**
917  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
918  * @page: the page to get unmapped
919  *
920  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
921  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
922  * Return values are:
923  *
924  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
925  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
926  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
927  */
928 int try_to_unmap(struct page *page, int migration)
929 {
930         int ret;
931
932         BUG_ON(!PageLocked(page));
933
934         if (PageAnon(page))
935                 ret = try_to_unmap_anon(page, migration);
936         else
937                 ret = try_to_unmap_file(page, migration);
938
939         if (!page_mapped(page))
940                 ret = SWAP_SUCCESS;
941         return ret;
942 }
943