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