anonvma: when setting up page->mapping, we need to pick the _oldest_ anonvma
[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_reverse(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         unlink_anon_vmas(vma);
236         return -ENOMEM;
237 }
238
239 static void anon_vma_unlink(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
240 {
241         struct anon_vma *anon_vma = anon_vma_chain->anon_vma;
242         int empty;
243
244         /* If anon_vma_fork fails, we can get an empty anon_vma_chain. */
245         if (!anon_vma)
246                 return;
247
248         spin_lock(&anon_vma->lock);
249         list_del(&anon_vma_chain->same_anon_vma);
250
251         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
252         empty = list_empty(&anon_vma->head) && !ksm_refcount(anon_vma);
253         spin_unlock(&anon_vma->lock);
254
255         if (empty)
256                 anon_vma_free(anon_vma);
257 }
258
259 void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
260 {
261         struct anon_vma_chain *avc, *next;
262
263         /* Unlink each anon_vma chained to the VMA. */
264         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
265                 anon_vma_unlink(avc);
266                 list_del(&avc->same_vma);
267                 anon_vma_chain_free(avc);
268         }
269 }
270
271 static void anon_vma_ctor(void *data)
272 {
273         struct anon_vma *anon_vma = data;
274
275         spin_lock_init(&anon_vma->lock);
276         ksm_refcount_init(anon_vma);
277         INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
278 }
279
280 void __init anon_vma_init(void)
281 {
282         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
283                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor);
284         anon_vma_chain_cachep = KMEM_CACHE(anon_vma_chain, SLAB_PANIC);
285 }
286
287 /*
288  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
289  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
290  */
291 struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
292 {
293         struct anon_vma *anon_vma;
294         unsigned long anon_mapping;
295
296         rcu_read_lock();
297         anon_mapping = (unsigned long) ACCESS_ONCE(page->mapping);
298         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
299                 goto out;
300         if (!page_mapped(page))
301                 goto out;
302
303         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
304         spin_lock(&anon_vma->lock);
305         return anon_vma;
306 out:
307         rcu_read_unlock();
308         return NULL;
309 }
310
311 void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
312 {
313         spin_unlock(&anon_vma->lock);
314         rcu_read_unlock();
315 }
316
317 /*
318  * At what user virtual address is page expected in @vma?
319  * Returns virtual address or -EFAULT if page's index/offset is not
320  * within the range mapped the @vma.
321  */
322 static inline unsigned long
323 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
324 {
325         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
326         unsigned long address;
327
328         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
329         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
330                 /* page should be within @vma mapping range */
331                 return -EFAULT;
332         }
333         return address;
334 }
335
336 /*
337  * At what user virtual address is page expected in vma?
338  * checking that the page matches the vma.
339  */
340 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
341 {
342         if (PageAnon(page)) {
343                 if (vma->anon_vma != page_anon_vma(page))
344                         return -EFAULT;
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  */
734 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
735         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
736 {
737         struct anon_vma_chain *avc;
738         struct anon_vma *anon_vma;
739
740         BUG_ON(!vma->anon_vma);
741
742         /*
743          * We must use the _oldest_ possible anon_vma for the page mapping!
744          *
745          * So take the last AVC chain entry in the vma, which is the deepest
746          * ancestor, and use the anon_vma from that.
747          */
748         avc = list_entry(vma->anon_vma_chain.prev, struct anon_vma_chain, same_vma);
749         anon_vma = avc->anon_vma;
750
751         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
752         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
753         page->index = linear_page_index(vma, address);
754 }
755
756 /**
757  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
758  * @page:       the page to add the mapping to
759  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
760  * @address:    the user virtual address mapped
761  */
762 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
763         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
764 {
765 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
766         /*
767          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
768          * be set up correctly at this point.
769          *
770          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
771          * always holds the page locked, except if called from page_dup_rmap,
772          * in which case the page is already known to be setup.
773          *
774          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
775          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
776          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
777          */
778         BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
779 #endif
780 }
781
782 /**
783  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
784  * @page:       the page to add the mapping to
785  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
786  * @address:    the user virtual address mapped
787  *
788  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
789  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
790  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
791  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
792  */
793 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
794         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
795 {
796         int first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
797         if (first)
798                 __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
799         if (unlikely(PageKsm(page)))
800                 return;
801
802         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
803         VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
804         if (first)
805                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
806         else
807                 __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
808 }
809
810 /**
811  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
812  * @page:       the page to add the mapping to
813  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
814  * @address:    the user virtual address mapped
815  *
816  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
817  * This means the inc-and-test can be bypassed.
818  * Page does not have to be locked.
819  */
820 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
821         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
822 {
823         VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
824         SetPageSwapBacked(page);
825         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* increment count (starts at -1) */
826         __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
827         __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
828         if (page_evictable(page, vma))
829                 lru_cache_add_lru(page, LRU_ACTIVE_ANON);
830         else
831                 add_page_to_unevictable_list(page);
832 }
833
834 /**
835  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
836  * @page: the page to add the mapping to
837  *
838  * The caller needs to hold the pte lock.
839  */
840 void page_add_file_rmap(struct page *page)
841 {
842         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
843                 __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
844                 mem_cgroup_update_file_mapped(page, 1);
845         }
846 }
847
848 /**
849  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
850  * @page: page to remove mapping from
851  *
852  * The caller needs to hold the pte lock.
853  */
854 void page_remove_rmap(struct page *page)
855 {
856         /* page still mapped by someone else? */
857         if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
858                 return;
859
860         /*
861          * Now that the last pte has gone, s390 must transfer dirty
862          * flag from storage key to struct page.  We can usually skip
863          * this if the page is anon, so about to be freed; but perhaps
864          * not if it's in swapcache - there might be another pte slot
865          * containing the swap entry, but page not yet written to swap.
866          */
867         if ((!PageAnon(page) || PageSwapCache(page)) && page_test_dirty(page)) {
868                 page_clear_dirty(page);
869                 set_page_dirty(page);
870         }
871         if (PageAnon(page)) {
872                 mem_cgroup_uncharge_page(page);
873                 __dec_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
874         } else {
875                 __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
876                 mem_cgroup_update_file_mapped(page, -1);
877         }
878         /*
879          * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
880          * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
881          * which increments mapcount after us but sets mapping
882          * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
883          * and remember that it's only reliable while mapped.
884          * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
885          * faster for those pages still in swapcache.
886          */
887 }
888
889 /*
890  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
891  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
892  */
893 int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
894                      unsigned long address, enum ttu_flags flags)
895 {
896         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
897         pte_t *pte;
898         pte_t pteval;
899         spinlock_t *ptl;
900         int ret = SWAP_AGAIN;
901
902         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
903         if (!pte)
904                 goto out;
905
906         /*
907          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
908          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
909          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
910          */
911         if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK)) {
912                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
913                         goto out_mlock;
914
915                 if (TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK)
916                         goto out_unmap;
917         }
918         if (!(flags & TTU_IGNORE_ACCESS)) {
919                 if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
920                         ret = SWAP_FAIL;
921                         goto out_unmap;
922                 }
923         }
924
925         /* Nuke the page table entry. */
926         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
927         pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
928
929         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
930         if (pte_dirty(pteval))
931                 set_page_dirty(page);
932
933         /* Update high watermark before we lower rss */
934         update_hiwater_rss(mm);
935
936         if (PageHWPoison(page) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
937                 if (PageAnon(page))
938                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
939                 else
940                         dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
941                 set_pte_at(mm, address, pte,
942                                 swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(page)));
943         } else if (PageAnon(page)) {
944                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
945
946                 if (PageSwapCache(page)) {
947                         /*
948                          * Store the swap location in the pte.
949                          * See handle_pte_fault() ...
950                          */
951                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
952                                 set_pte_at(mm, address, pte, pteval);
953                                 ret = SWAP_FAIL;
954                                 goto out_unmap;
955                         }
956                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
957                                 spin_lock(&mmlist_lock);
958                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
959                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
960                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
961                         }
962                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
963                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
964                 } else if (PAGE_MIGRATION) {
965                         /*
966                          * Store the pfn of the page in a special migration
967                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
968                          * pte is removed and then restart fault handling.
969                          */
970                         BUG_ON(TTU_ACTION(flags) != TTU_MIGRATION);
971                         entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
972                 }
973                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
974                 BUG_ON(pte_file(*pte));
975         } else if (PAGE_MIGRATION && (TTU_ACTION(flags) == TTU_MIGRATION)) {
976                 /* Establish migration entry for a file page */
977                 swp_entry_t entry;
978                 entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
979                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
980         } else
981                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
982
983         page_remove_rmap(page);
984         page_cache_release(page);
985
986 out_unmap:
987         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
988 out:
989         return ret;
990
991 out_mlock:
992         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
993
994
995         /*
996          * We need mmap_sem locking, Otherwise VM_LOCKED check makes
997          * unstable result and race. Plus, We can't wait here because
998          * we now hold anon_vma->lock or mapping->i_mmap_lock.
999          * if trylock failed, the page remain in evictable lru and later
1000          * vmscan could retry to move the page to unevictable lru if the
1001          * page is actually mlocked.
1002          */
1003         if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
1004                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
1005                         mlock_vma_page(page);
1006                         ret = SWAP_MLOCK;
1007                 }
1008                 up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
1009         }
1010         return ret;
1011 }
1012
1013 /*
1014  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
1015  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
1016  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
1017  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
1018  *
1019  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
1020  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
1021  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
1022  * around the vma's virtual address space.
1023  *
1024  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
1025  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
1026  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
1027  *
1028  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
1029  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
1030  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
1031  *
1032  * Mlocked pages:  check VM_LOCKED under mmap_sem held for read, if we can
1033  * acquire it without blocking.  If vma locked, mlock the pages in the cluster,
1034  * rather than unmapping them.  If we encounter the "check_page" that vmscan is
1035  * trying to unmap, return SWAP_MLOCK, else default SWAP_AGAIN.
1036  */
1037 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
1038 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
1039
1040 static int try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor, unsigned int *mapcount,
1041                 struct vm_area_struct *vma, struct page *check_page)
1042 {
1043         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1044         pgd_t *pgd;
1045         pud_t *pud;
1046         pmd_t *pmd;
1047         pte_t *pte;
1048         pte_t pteval;
1049         spinlock_t *ptl;
1050         struct page *page;
1051         unsigned long address;
1052         unsigned long end;
1053         int ret = SWAP_AGAIN;
1054         int locked_vma = 0;
1055
1056         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
1057         end = address + CLUSTER_SIZE;
1058         if (address < vma->vm_start)
1059                 address = vma->vm_start;
1060         if (end > vma->vm_end)
1061                 end = vma->vm_end;
1062
1063         pgd = pgd_offset(mm, address);
1064         if (!pgd_present(*pgd))
1065                 return ret;
1066
1067         pud = pud_offset(pgd, address);
1068         if (!pud_present(*pud))
1069                 return ret;
1070
1071         pmd = pmd_offset(pud, address);
1072         if (!pmd_present(*pmd))
1073                 return ret;
1074
1075         /*
1076          * If we can acquire the mmap_sem for read, and vma is VM_LOCKED,
1077          * keep the sem while scanning the cluster for mlocking pages.
1078          */
1079         if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
1080                 locked_vma = (vma->vm_flags & VM_LOCKED);
1081                 if (!locked_vma)
1082                         up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem); /* don't need it */
1083         }
1084
1085         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
1086
1087         /* Update high watermark before we lower rss */
1088         update_hiwater_rss(mm);
1089
1090         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
1091                 if (!pte_present(*pte))
1092                         continue;
1093                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
1094                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
1095
1096                 if (locked_vma) {
1097                         mlock_vma_page(page);   /* no-op if already mlocked */
1098                         if (page == check_page)
1099                                 ret = SWAP_MLOCK;
1100                         continue;       /* don't unmap */
1101                 }
1102
1103                 if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte))
1104                         continue;
1105
1106                 /* Nuke the page table entry. */
1107                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
1108                 pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
1109
1110                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
1111                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
1112                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
1113
1114                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
1115                 if (pte_dirty(pteval))
1116                         set_page_dirty(page);
1117
1118                 page_remove_rmap(page);
1119                 page_cache_release(page);
1120                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
1121                 (*mapcount)--;
1122         }
1123         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
1124         if (locked_vma)
1125                 up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
1126         return ret;
1127 }
1128
1129 /**
1130  * try_to_unmap_anon - unmap or unlock anonymous page using the object-based
1131  * rmap method
1132  * @page: the page to unmap/unlock
1133  * @flags: action and flags
1134  *
1135  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
1136  * contained in the anon_vma struct it points to.
1137  *
1138  * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
1139  * anonymous pages.
1140  * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
1141  * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
1142  * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
1143  * 'LOCKED.
1144  */
1145 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1146 {
1147         struct anon_vma *anon_vma;
1148         struct anon_vma_chain *avc;
1149         int ret = SWAP_AGAIN;
1150
1151         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
1152         if (!anon_vma)
1153                 return ret;
1154
1155         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
1156                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
1157                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1158                 if (address == -EFAULT)
1159                         continue;
1160                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
1161                 if (ret != SWAP_AGAIN || !page_mapped(page))
1162                         break;
1163         }
1164
1165         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 /**
1170  * try_to_unmap_file - unmap/unlock file page using the object-based rmap method
1171  * @page: the page to unmap/unlock
1172  * @flags: action and flags
1173  *
1174  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
1175  * contained in the address_space struct it points to.
1176  *
1177  * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
1178  * object-based pages.
1179  * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
1180  * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
1181  * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
1182  * 'LOCKED.
1183  */
1184 static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1185 {
1186         struct address_space *mapping = page->mapping;
1187         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1188         struct vm_area_struct *vma;
1189         struct prio_tree_iter iter;
1190         int ret = SWAP_AGAIN;
1191         unsigned long cursor;
1192         unsigned long max_nl_cursor = 0;
1193         unsigned long max_nl_size = 0;
1194         unsigned int mapcount;
1195
1196         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1197         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
1198                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1199                 if (address == -EFAULT)
1200                         continue;
1201                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
1202                 if (ret != SWAP_AGAIN || !page_mapped(page))
1203                         goto out;
1204         }
1205
1206         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
1207                 goto out;
1208
1209         /*
1210          * We don't bother to try to find the munlocked page in nonlinears.
1211          * It's costly. Instead, later, page reclaim logic may call
1212          * try_to_unmap(TTU_MUNLOCK) and recover PG_mlocked lazily.
1213          */
1214         if (TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK)
1215                 goto out;
1216
1217         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
1218                                                 shared.vm_set.list) {
1219                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
1220                 if (cursor > max_nl_cursor)
1221                         max_nl_cursor = cursor;
1222                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
1223                 if (cursor > max_nl_size)
1224                         max_nl_size = cursor;
1225         }
1226
1227         if (max_nl_size == 0) { /* all nonlinears locked or reserved ? */
1228                 ret = SWAP_FAIL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         /*
1233          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
1234          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
1235          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
1236          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
1237          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
1238          */
1239         mapcount = page_mapcount(page);
1240         if (!mapcount)
1241                 goto out;
1242         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1243
1244         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
1245         if (max_nl_cursor == 0)
1246                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
1247
1248         do {
1249                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
1250                                                 shared.vm_set.list) {
1251                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
1252                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
1253                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
1254                                 if (try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount,
1255                                                 vma, page) == SWAP_MLOCK)
1256                                         ret = SWAP_MLOCK;
1257                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
1258                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
1259                                 if ((int)mapcount <= 0)
1260                                         goto out;
1261                         }
1262                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
1263                 }
1264                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1265                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
1266         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
1267
1268         /*
1269          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
1270          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
1271          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
1272          */
1273         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
1274                 vma->vm_private_data = NULL;
1275 out:
1276         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
1282  * @page: the page to get unmapped
1283  * @flags: action and flags
1284  *
1285  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1286  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
1287  * Return values are:
1288  *
1289  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
1290  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
1291  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
1292  * SWAP_MLOCK   - page is mlocked.
1293  */
1294 int try_to_unmap(struct page *page, enum ttu_flags flags)
1295 {
1296         int ret;
1297
1298         BUG_ON(!PageLocked(page));
1299
1300         if (unlikely(PageKsm(page)))
1301                 ret = try_to_unmap_ksm(page, flags);
1302         else if (PageAnon(page))
1303                 ret = try_to_unmap_anon(page, flags);
1304         else
1305                 ret = try_to_unmap_file(page, flags);
1306         if (ret != SWAP_MLOCK && !page_mapped(page))
1307                 ret = SWAP_SUCCESS;
1308         return ret;
1309 }
1310
1311 /**
1312  * try_to_munlock - try to munlock a page
1313  * @page: the page to be munlocked
1314  *
1315  * Called from munlock code.  Checks all of the VMAs mapping the page
1316  * to make sure nobody else has this page mlocked. The page will be
1317  * returned with PG_mlocked cleared if no other vmas have it mlocked.
1318  *
1319  * Return values are:
1320  *
1321  * SWAP_AGAIN   - no vma is holding page mlocked, or,
1322  * SWAP_AGAIN   - page mapped in mlocked vma -- couldn't acquire mmap sem
1323  * SWAP_FAIL    - page cannot be located at present
1324  * SWAP_MLOCK   - page is now mlocked.
1325  */
1326 int try_to_munlock(struct page *page)
1327 {
1328         VM_BUG_ON(!PageLocked(page) || PageLRU(page));
1329
1330         if (unlikely(PageKsm(page)))
1331                 return try_to_unmap_ksm(page, TTU_MUNLOCK);
1332         else if (PageAnon(page))
1333                 return try_to_unmap_anon(page, TTU_MUNLOCK);
1334         else
1335                 return try_to_unmap_file(page, TTU_MUNLOCK);
1336 }
1337
1338 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1339 /*
1340  * rmap_walk() and its helpers rmap_walk_anon() and rmap_walk_file():
1341  * Called by migrate.c to remove migration ptes, but might be used more later.
1342  */
1343 static int rmap_walk_anon(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1344                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1345 {
1346         struct anon_vma *anon_vma;
1347         struct anon_vma_chain *avc;
1348         int ret = SWAP_AGAIN;
1349
1350         /*
1351          * Note: remove_migration_ptes() cannot use page_lock_anon_vma()
1352          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
1353          * are holding mmap_sem, which also gave the necessary guarantee
1354          * (that this anon_vma's slab has not already been destroyed).
1355          * This needs to be reviewed later: avoiding page_lock_anon_vma()
1356          * is risky, and currently limits the usefulness of rmap_walk().
1357          */
1358         anon_vma = page_anon_vma(page);
1359         if (!anon_vma)
1360                 return ret;
1361         spin_lock(&anon_vma->lock);
1362         list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
1363                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
1364                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1365                 if (address == -EFAULT)
1366                         continue;
1367                 ret = rmap_one(page, vma, address, arg);
1368                 if (ret != SWAP_AGAIN)
1369                         break;
1370         }
1371         spin_unlock(&anon_vma->lock);
1372         return ret;
1373 }
1374
1375 static int rmap_walk_file(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1376                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1377 {
1378         struct address_space *mapping = page->mapping;
1379         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1380         struct vm_area_struct *vma;
1381         struct prio_tree_iter iter;
1382         int ret = SWAP_AGAIN;
1383
1384         if (!mapping)
1385                 return ret;
1386         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
1387         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
1388                 unsigned long address = vma_address(page, vma);
1389                 if (address == -EFAULT)
1390                         continue;
1391                 ret = rmap_one(page, vma, address, arg);
1392                 if (ret != SWAP_AGAIN)
1393                         break;
1394         }
1395         /*
1396          * No nonlinear handling: being always shared, nonlinear vmas
1397          * never contain migration ptes.  Decide what to do about this
1398          * limitation to linear when we need rmap_walk() on nonlinear.
1399          */
1400         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
1401         return ret;
1402 }
1403
1404 int rmap_walk(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
1405                 struct vm_area_struct *, unsigned long, void *), void *arg)
1406 {
1407         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
1408
1409         if (unlikely(PageKsm(page)))
1410                 return rmap_walk_ksm(page, rmap_one, arg);
1411         else if (PageAnon(page))
1412                 return rmap_walk_anon(page, rmap_one, arg);
1413         else
1414                 return rmap_walk_file(page, rmap_one, arg);
1415 }
1416 #endif /* CONFIG_MIGRATION */