media: video: tegra: sh532u: fix out-of-bounds read
[linux-2.6.git] / mm / rmap.c
index be34094..8005080 100644 (file)
--- a/mm/rmap.c
+++ b/mm/rmap.c
  * Lock ordering in mm:
  *
  * inode->i_mutex      (while writing or truncating, not reading or faulting)
- *   inode->i_alloc_sem (vmtruncate_range)
  *   mm->mmap_sem
  *     page->flags PG_locked (lock_page)
- *       mapping->i_mmap_lock
- *         anon_vma->lock
+ *       mapping->i_mmap_mutex
+ *         anon_vma->mutex
  *           mm->page_table_lock or pte_lock
  *             zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
  *             swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
  *               mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
  *               mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
- *               inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
+ *               inode->i_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
+ *               bdi.wb->list_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
  *                 sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
  *                 mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
  *                           in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
- *                           within inode_lock in __sync_single_inode)
+ *                           within bdi.wb->list_lock in __sync_single_inode)
  *
- * (code doesn't rely on that order so it could be switched around)
- * ->tasklist_lock
- *   anon_vma->lock      (memory_failure, collect_procs_anon)
+ * anon_vma->mutex,mapping->i_mutex      (memory_failure, collect_procs_anon)
+ *   ->tasklist_lock
  *     pte map lock
  */
 
@@ -56,6 +55,7 @@
 #include <linux/memcontrol.h>
 #include <linux/mmu_notifier.h>
 #include <linux/migrate.h>
+#include <linux/hugetlb.h>
 
 #include <asm/tlbflush.h>
 
@@ -66,20 +66,56 @@ static struct kmem_cache *anon_vma_chain_cachep;
 
 static inline struct anon_vma *anon_vma_alloc(void)
 {
-       return kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
+       struct anon_vma *anon_vma;
+
+       anon_vma = kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
+       if (anon_vma) {
+               atomic_set(&anon_vma->refcount, 1);
+               /*
+                * Initialise the anon_vma root to point to itself. If called
+                * from fork, the root will be reset to the parents anon_vma.
+                */
+               anon_vma->root = anon_vma;
+       }
+
+       return anon_vma;
 }
 
-void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
+static inline void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
 {
+       VM_BUG_ON(atomic_read(&anon_vma->refcount));
+
+       /*
+        * Synchronize against page_lock_anon_vma() such that
+        * we can safely hold the lock without the anon_vma getting
+        * freed.
+        *
+        * Relies on the full mb implied by the atomic_dec_and_test() from
+        * put_anon_vma() against the acquire barrier implied by
+        * mutex_trylock() from page_lock_anon_vma(). This orders:
+        *
+        * page_lock_anon_vma()         VS      put_anon_vma()
+        *   mutex_trylock()                      atomic_dec_and_test()
+        *   LOCK                                 MB
+        *   atomic_read()                        mutex_is_locked()
+        *
+        * LOCK should suffice since the actual taking of the lock must
+        * happen _before_ what follows.
+        */
+       if (mutex_is_locked(&anon_vma->root->mutex)) {
+               anon_vma_lock(anon_vma);
+               anon_vma_unlock(anon_vma);
+       }
+
        kmem_cache_free(anon_vma_cachep, anon_vma);
 }
 
-static inline struct anon_vma_chain *anon_vma_chain_alloc(void)
+static inline struct anon_vma_chain *anon_vma_chain_alloc(gfp_t gfp)
 {
-       return kmem_cache_alloc(anon_vma_chain_cachep, GFP_KERNEL);
+       return kmem_cache_alloc(anon_vma_chain_cachep, gfp);
 }
 
-void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
+static void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
 {
        kmem_cache_free(anon_vma_chain_cachep, anon_vma_chain);
 }
@@ -93,7 +129,7 @@ void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
  * anonymous pages mapped into it with that anon_vma.
  *
  * The common case will be that we already have one, but if
- * if not we either need to find an adjacent mapping that we
+ * not we either need to find an adjacent mapping that we
  * can re-use the anon_vma from (very common when the only
  * reason for splitting a vma has been mprotect()), or we
  * allocate a new one.
@@ -121,7 +157,7 @@ int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
                struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
                struct anon_vma *allocated;
 
-               avc = anon_vma_chain_alloc();
+               avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
                if (!avc)
                        goto out_enomem;
 
@@ -133,8 +169,8 @@ int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
                                goto out_enomem_free_avc;
                        allocated = anon_vma;
                }
-               spin_lock(&anon_vma->lock);
 
+               anon_vma_lock(anon_vma);
                /* page_table_lock to protect against threads */
                spin_lock(&mm->page_table_lock);
                if (likely(!vma->anon_vma)) {
@@ -142,16 +178,17 @@ int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
                        avc->anon_vma = anon_vma;
                        avc->vma = vma;
                        list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
-                       list_add(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
+                       list_add_tail(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
                        allocated = NULL;
+                       avc = NULL;
                }
                spin_unlock(&mm->page_table_lock);
+               anon_vma_unlock(anon_vma);
 
-               spin_unlock(&anon_vma->lock);
-               if (unlikely(allocated)) {
-                       anon_vma_free(allocated);
+               if (unlikely(allocated))
+                       put_anon_vma(allocated);
+               if (unlikely(avc))
                        anon_vma_chain_free(avc);
-               }
        }
        return 0;
 
@@ -161,6 +198,32 @@ int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
        return -ENOMEM;
 }
 
+/*
+ * This is a useful helper function for locking the anon_vma root as
+ * we traverse the vma->anon_vma_chain, looping over anon_vma's that
+ * have the same vma.
+ *
+ * Such anon_vma's should have the same root, so you'd expect to see
+ * just a single mutex_lock for the whole traversal.
+ */
+static inline struct anon_vma *lock_anon_vma_root(struct anon_vma *root, struct anon_vma *anon_vma)
+{
+       struct anon_vma *new_root = anon_vma->root;
+       if (new_root != root) {
+               if (WARN_ON_ONCE(root))
+                       mutex_unlock(&root->mutex);
+               root = new_root;
+               mutex_lock(&root->mutex);
+       }
+       return root;
+}
+
+static inline void unlock_anon_vma_root(struct anon_vma *root)
+{
+       if (root)
+               mutex_unlock(&root->mutex);
+}
+
 static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
                                struct anon_vma_chain *avc,
                                struct anon_vma *anon_vma)
@@ -169,9 +232,11 @@ static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
        avc->anon_vma = anon_vma;
        list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
 
-       spin_lock(&anon_vma->lock);
+       /*
+        * It's critical to add new vmas to the tail of the anon_vma,
+        * see comment in huge_memory.c:__split_huge_page().
+        */
        list_add_tail(&avc->same_anon_vma, &anon_vma->head);
-       spin_unlock(&anon_vma->lock);
 }
 
 /*
@@ -181,13 +246,24 @@ static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
 int anon_vma_clone(struct vm_area_struct *dst, struct vm_area_struct *src)
 {
        struct anon_vma_chain *avc, *pavc;
-
-       list_for_each_entry(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
-               avc = anon_vma_chain_alloc();
-               if (!avc)
-                       goto enomem_failure;
-               anon_vma_chain_link(dst, avc, pavc->anon_vma);
+       struct anon_vma *root = NULL;
+
+       list_for_each_entry_reverse(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
+               struct anon_vma *anon_vma;
+
+               avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
+               if (unlikely(!avc)) {
+                       unlock_anon_vma_root(root);
+                       root = NULL;
+                       avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
+                       if (!avc)
+                               goto enomem_failure;
+               }
+               anon_vma = pavc->anon_vma;
+               root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
+               anon_vma_chain_link(dst, avc, anon_vma);
        }
+       unlock_anon_vma_root(root);
        return 0;
 
  enomem_failure:
@@ -220,48 +296,73 @@ int anon_vma_fork(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *pvma)
        anon_vma = anon_vma_alloc();
        if (!anon_vma)
                goto out_error;
-       avc = anon_vma_chain_alloc();
+       avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
        if (!avc)
                goto out_error_free_anon_vma;
-       anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
+
+       /*
+        * The root anon_vma's spinlock is the lock actually used when we
+        * lock any of the anon_vmas in this anon_vma tree.
+        */
+       anon_vma->root = pvma->anon_vma->root;
+       /*
+        * With refcounts, an anon_vma can stay around longer than the
+        * process it belongs to. The root anon_vma needs to be pinned until
+        * this anon_vma is freed, because the lock lives in the root.
+        */
+       get_anon_vma(anon_vma->root);
        /* Mark this anon_vma as the one where our new (COWed) pages go. */
        vma->anon_vma = anon_vma;
+       anon_vma_lock(anon_vma);
+       anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
+       anon_vma_unlock(anon_vma);
 
        return 0;
 
  out_error_free_anon_vma:
-       anon_vma_free(anon_vma);
+       put_anon_vma(anon_vma);
  out_error:
+       unlink_anon_vmas(vma);
        return -ENOMEM;
 }
 
-static void anon_vma_unlink(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
+void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
 {
-       struct anon_vma *anon_vma = anon_vma_chain->anon_vma;
-       int empty;
-
-       /* If anon_vma_fork fails, we can get an empty anon_vma_chain. */
-       if (!anon_vma)
-               return;
+       struct anon_vma_chain *avc, *next;
+       struct anon_vma *root = NULL;
 
-       spin_lock(&anon_vma->lock);
-       list_del(&anon_vma_chain->same_anon_vma);
+       /*
+        * Unlink each anon_vma chained to the VMA.  This list is ordered
+        * from newest to oldest, ensuring the root anon_vma gets freed last.
+        */
+       list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
+               struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
 
-       /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
-       empty = list_empty(&anon_vma->head) && !ksm_refcount(anon_vma);
-       spin_unlock(&anon_vma->lock);
+               root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
+               list_del(&avc->same_anon_vma);
 
-       if (empty)
-               anon_vma_free(anon_vma);
-}
+               /*
+                * Leave empty anon_vmas on the list - we'll need
+                * to free them outside the lock.
+                */
+               if (list_empty(&anon_vma->head))
+                       continue;
 
-void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
-{
-       struct anon_vma_chain *avc, *next;
+               list_del(&avc->same_vma);
+               anon_vma_chain_free(avc);
+       }
+       unlock_anon_vma_root(root);
 
-       /* Unlink each anon_vma chained to the VMA. */
+       /*
+        * Iterate the list once more, it now only contains empty and unlinked
+        * anon_vmas, destroy them. Could not do before due to __put_anon_vma()
+        * needing to acquire the anon_vma->root->mutex.
+        */
        list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
-               anon_vma_unlink(avc);
+               struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
+
+               put_anon_vma(anon_vma);
+
                list_del(&avc->same_vma);
                anon_vma_chain_free(avc);
        }
@@ -271,8 +372,8 @@ static void anon_vma_ctor(void *data)
 {
        struct anon_vma *anon_vma = data;
 
-       spin_lock_init(&anon_vma->lock);
-       ksm_refcount_init(anon_vma);
+       mutex_init(&anon_vma->mutex);
+       atomic_set(&anon_vma->refcount, 0);
        INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
 }
 
@@ -284,12 +385,74 @@ void __init anon_vma_init(void)
 }
 
 /*
- * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
- * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
+ * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is tricky!
+ *
+ * Since there is no serialization what so ever against page_remove_rmap()
+ * the best this function can do is return a locked anon_vma that might
+ * have been relevant to this page.
+ *
+ * The page might have been remapped to a different anon_vma or the anon_vma
+ * returned may already be freed (and even reused).
+ *
+ * In case it was remapped to a different anon_vma, the new anon_vma will be a
+ * child of the old anon_vma, and the anon_vma lifetime rules will therefore
+ * ensure that any anon_vma obtained from the page will still be valid for as
+ * long as we observe page_mapped() [ hence all those page_mapped() tests ].
+ *
+ * All users of this function must be very careful when walking the anon_vma
+ * chain and verify that the page in question is indeed mapped in it
+ * [ something equivalent to page_mapped_in_vma() ].
+ *
+ * Since anon_vma's slab is DESTROY_BY_RCU and we know from page_remove_rmap()
+ * that the anon_vma pointer from page->mapping is valid if there is a
+ * mapcount, we can dereference the anon_vma after observing those.
+ */
+struct anon_vma *page_get_anon_vma(struct page *page)
+{
+       struct anon_vma *anon_vma = NULL;
+       unsigned long anon_mapping;
+
+       rcu_read_lock();
+       anon_mapping = (unsigned long) ACCESS_ONCE(page->mapping);
+       if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
+               goto out;
+       if (!page_mapped(page))
+               goto out;
+
+       anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
+       if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
+               anon_vma = NULL;
+               goto out;
+       }
+
+       /*
+        * If this page is still mapped, then its anon_vma cannot have been
+        * freed.  But if it has been unmapped, we have no security against the
+        * anon_vma structure being freed and reused (for another anon_vma:
+        * SLAB_DESTROY_BY_RCU guarantees that - so the atomic_inc_not_zero()
+        * above cannot corrupt).
+        */
+       if (!page_mapped(page)) {
+               put_anon_vma(anon_vma);
+               anon_vma = NULL;
+       }
+out:
+       rcu_read_unlock();
+
+       return anon_vma;
+}
+
+/*
+ * Similar to page_get_anon_vma() except it locks the anon_vma.
+ *
+ * Its a little more complex as it tries to keep the fast path to a single
+ * atomic op -- the trylock. If we fail the trylock, we fall back to getting a
+ * reference like with page_get_anon_vma() and then block on the mutex.
  */
 struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
 {
-       struct anon_vma *anon_vma;
+       struct anon_vma *anon_vma = NULL;
+       struct anon_vma *root_anon_vma;
        unsigned long anon_mapping;
 
        rcu_read_lock();
@@ -300,17 +463,57 @@ struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
                goto out;
 
        anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
-       spin_lock(&anon_vma->lock);
+       root_anon_vma = ACCESS_ONCE(anon_vma->root);
+       if (mutex_trylock(&root_anon_vma->mutex)) {
+               /*
+                * If the page is still mapped, then this anon_vma is still
+                * its anon_vma, and holding the mutex ensures that it will
+                * not go away, see anon_vma_free().
+                */
+               if (!page_mapped(page)) {
+                       mutex_unlock(&root_anon_vma->mutex);
+                       anon_vma = NULL;
+               }
+               goto out;
+       }
+
+       /* trylock failed, we got to sleep */
+       if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
+               anon_vma = NULL;
+               goto out;
+       }
+
+       if (!page_mapped(page)) {
+               put_anon_vma(anon_vma);
+               anon_vma = NULL;
+               goto out;
+       }
+
+       /* we pinned the anon_vma, its safe to sleep */
+       rcu_read_unlock();
+       anon_vma_lock(anon_vma);
+
+       if (atomic_dec_and_test(&anon_vma->refcount)) {
+               /*
+                * Oops, we held the last refcount, release the lock
+                * and bail -- can't simply use put_anon_vma() because
+                * we'll deadlock on the anon_vma_lock() recursion.
+                */
+               anon_vma_unlock(anon_vma);
+               __put_anon_vma(anon_vma);
+               anon_vma = NULL;
+       }
+
        return anon_vma;
+
 out:
        rcu_read_unlock();
-       return NULL;
+       return anon_vma;
 }
 
 void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
 {
-       spin_unlock(&anon_vma->lock);
-       rcu_read_unlock();
+       anon_vma_unlock(anon_vma);
 }
 
 /*
@@ -318,40 +521,36 @@ void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
  * Returns virtual address or -EFAULT if page's index/offset is not
  * within the range mapped the @vma.
  */
-static inline unsigned long
+inline unsigned long
 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 {
        pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
        unsigned long address;
 
+       if (unlikely(is_vm_hugetlb_page(vma)))
+               pgoff = page->index << huge_page_order(page_hstate(page));
        address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
        if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
                /* page should be within @vma mapping range */
                return -EFAULT;
        }
-       if (unlikely(vma->vm_flags & VM_LOCK_RMAP)) {
-               /*
-                * This VMA is being unlinked or is not yet linked into the
-                * VMA tree.  Do not try to follow this rmap.  This race
-                * condition can result in page_referenced() ignoring a
-                * reference or in try_to_unmap() failing to unmap a page.
-                * The VMA cannot be freed under us because we hold the
-                * anon_vma->lock, which the munmap code takes while
-                * unlinking the anon_vmas from the VMA.
-                */
-               return -EFAULT;
-       }
        return address;
 }
 
 /*
  * At what user virtual address is page expected in vma?
- * checking that the page matches the vma.
+ * Caller should check the page is actually part of the vma.
  */
 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 {
        if (PageAnon(page)) {
-               if (vma->anon_vma != page_anon_vma(page))
+               struct anon_vma *page__anon_vma = page_anon_vma(page);
+               /*
+                * Note: swapoff's unuse_vma() is more efficient with this
+                * check, and needs it to match anon_vma when KSM is active.
+                */
+               if (!vma->anon_vma || !page__anon_vma ||
+                   vma->anon_vma->root != page__anon_vma->root)
                        return -EFAULT;
        } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
                if (!vma->vm_file ||
@@ -371,7 +570,7 @@ unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
  *
  * On success returns with pte mapped and locked.
  */
-pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
+pte_t *__page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
                          unsigned long address, spinlock_t **ptlp, int sync)
 {
        pgd_t *pgd;
@@ -380,6 +579,12 @@ pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
        pte_t *pte;
        spinlock_t *ptl;
 
+       if (unlikely(PageHuge(page))) {
+               pte = huge_pte_offset(mm, address);
+               ptl = &mm->page_table_lock;
+               goto check;
+       }
+
        pgd = pgd_offset(mm, address);
        if (!pgd_present(*pgd))
                return NULL;
@@ -391,6 +596,8 @@ pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
        pmd = pmd_offset(pud, address);
        if (!pmd_present(*pmd))
                return NULL;
+       if (pmd_trans_huge(*pmd))
+               return NULL;
 
        pte = pte_offset_map(pmd, address);
        /* Make a quick check before getting the lock */
@@ -400,6 +607,7 @@ pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
        }
 
        ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
+check:
        spin_lock(ptl);
        if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
                *ptlp = ptl;
@@ -444,35 +652,65 @@ int page_referenced_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
                        unsigned long *vm_flags)
 {
        struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
-       pte_t *pte;
-       spinlock_t *ptl;
        int referenced = 0;
 
-       pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
-       if (!pte)
-               goto out;
-
-       /*
-        * Don't want to elevate referenced for mlocked page that gets this far,
-        * in order that it progresses to try_to_unmap and is moved to the
-        * unevictable list.
-        */
-       if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
-               *mapcount = 1;  /* break early from loop */
-               *vm_flags |= VM_LOCKED;
-               goto out_unmap;
-       }
+       if (unlikely(PageTransHuge(page))) {
+               pmd_t *pmd;
 
-       if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
+               spin_lock(&mm->page_table_lock);
                /*
-                * Don't treat a reference through a sequentially read
-                * mapping as such.  If the page has been used in
-                * another mapping, we will catch it; if this other
-                * mapping is already gone, the unmap path will have
-                * set PG_referenced or activated the page.
+                * rmap might return false positives; we must filter
+                * these out using page_check_address_pmd().
                 */
-               if (likely(!VM_SequentialReadHint(vma)))
+               pmd = page_check_address_pmd(page, mm, address,
+                                            PAGE_CHECK_ADDRESS_PMD_FLAG);
+               if (!pmd) {
+                       spin_unlock(&mm->page_table_lock);
+                       goto out;
+               }
+
+               if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
+                       spin_unlock(&mm->page_table_lock);
+                       *mapcount = 0;  /* break early from loop */
+                       *vm_flags |= VM_LOCKED;
+                       goto out;
+               }
+
+               /* go ahead even if the pmd is pmd_trans_splitting() */
+               if (pmdp_clear_flush_young_notify(vma, address, pmd))
                        referenced++;
+               spin_unlock(&mm->page_table_lock);
+       } else {
+               pte_t *pte;
+               spinlock_t *ptl;
+
+               /*
+                * rmap might return false positives; we must filter
+                * these out using page_check_address().
+                */
+               pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
+               if (!pte)
+                       goto out;
+
+               if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
+                       pte_unmap_unlock(pte, ptl);
+                       *mapcount = 0;  /* break early from loop */
+                       *vm_flags |= VM_LOCKED;
+                       goto out;
+               }
+
+               if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
+                       /*
+                        * Don't treat a reference through a sequentially read
+                        * mapping as such.  If the page has been used in
+                        * another mapping, we will catch it; if this other
+                        * mapping is already gone, the unmap path will have
+                        * set PG_referenced or activated the page.
+                        */
+                       if (likely(!VM_SequentialReadHint(vma)))
+                               referenced++;
+               }
+               pte_unmap_unlock(pte, ptl);
        }
 
        /* Pretend the page is referenced if the task has the
@@ -481,9 +719,7 @@ int page_referenced_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
                        rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
                referenced++;
 
-out_unmap:
        (*mapcount)--;
-       pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 
        if (referenced)
                *vm_flags |= vma->vm_flags;
@@ -562,14 +798,14 @@ static int page_referenced_file(struct page *page,
         * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
         * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
         * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
-        * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
+        * so we can safely take mapping->i_mmap_mutex.
         */
        BUG_ON(!PageLocked(page));
 
-       spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
 
        /*
-        * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
+        * i_mmap_mutex does not stabilize mapcount at all, but mapcount
         * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
         */
        mapcount = page_mapcount(page);
@@ -591,7 +827,7 @@ static int page_referenced_file(struct page *page,
                        break;
        }
 
-       spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
        return referenced;
 }
 
@@ -613,9 +849,6 @@ int page_referenced(struct page *page,
        int referenced = 0;
        int we_locked = 0;
 
-       if (TestClearPageReferenced(page))
-               referenced++;
-
        *vm_flags = 0;
        if (page_mapped(page) && page_rmapping(page)) {
                if (!is_locked && (!PageAnon(page) || PageKsm(page))) {
@@ -636,11 +869,11 @@ int page_referenced(struct page *page,
                                                                vm_flags);
                if (we_locked)
                        unlock_page(page);
+
+               if (page_test_and_clear_young(page_to_pfn(page)))
+                       referenced++;
        }
 out:
-       if (page_test_and_clear_young(page))
-               referenced++;
-
        return referenced;
 }
 
@@ -681,7 +914,7 @@ static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
 
        BUG_ON(PageAnon(page));
 
-       spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
        vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
                if (vma->vm_flags & VM_SHARED) {
                        unsigned long address = vma_address(page, vma);
@@ -690,7 +923,7 @@ static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
                        ret += page_mkclean_one(page, vma, address);
                }
        }
-       spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
        return ret;
 }
 
@@ -704,10 +937,8 @@ int page_mkclean(struct page *page)
                struct address_space *mapping = page_mapping(page);
                if (mapping) {
                        ret = page_mkclean_file(mapping, page);
-                       if (page_test_dirty(page)) {
-                               page_clear_dirty(page);
+                       if (page_test_and_clear_dirty(page_to_pfn(page), 1))
                                ret = 1;
-                       }
                }
        }
 
@@ -716,17 +947,54 @@ int page_mkclean(struct page *page)
 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_mkclean);
 
 /**
- * __page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
- * @page:      the page to add the mapping to
- * @vma:       the vm area in which the mapping is added
+ * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
+ * @page:      the page to move to our anon_vma
+ * @vma:       the vma the page belongs to
  * @address:   the user virtual address mapped
+ *
+ * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
+ * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
+ * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
+ * processes.
  */
-static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
+void page_move_anon_rmap(struct page *page,
        struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 {
        struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 
+       VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
+       VM_BUG_ON(!anon_vma);
+       VM_BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
+
+       anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
+       page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
+}
+
+/**
+ * __page_set_anon_rmap - set up new anonymous rmap
+ * @page:      Page to add to rmap     
+ * @vma:       VM area to add page to.
+ * @address:   User virtual address of the mapping     
+ * @exclusive: the page is exclusively owned by the current process
+ */
+static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
+       struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
+{
+       struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
+
        BUG_ON(!anon_vma);
+
+       if (PageAnon(page))
+               return;
+
+       /*
+        * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
+        * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
+        * page mapping!
+        */
+       if (!exclusive)
+               anon_vma = anon_vma->root;
+
        anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
        page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
        page->index = linear_page_index(vma, address);
@@ -754,9 +1022,7 @@ static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
         * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
         * over the call to page_add_new_anon_rmap.
         */
-       struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
-       anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
-       BUG_ON(page->mapping != (struct address_space *)anon_vma);
+       BUG_ON(page_anon_vma(page)->root != vma->anon_vma->root);
        BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
 #endif
 }
@@ -775,16 +1041,32 @@ static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
        struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 {
+       do_page_add_anon_rmap(page, vma, address, 0);
+}
+
+/*
+ * Special version of the above for do_swap_page, which often runs
+ * into pages that are exclusively owned by the current process.
+ * Everybody else should continue to use page_add_anon_rmap above.
+ */
+void do_page_add_anon_rmap(struct page *page,
+       struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
+{
        int first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
-       if (first)
-               __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+       if (first) {
+               if (!PageTransHuge(page))
+                       __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+               else
+                       __inc_zone_page_state(page,
+                                             NR_ANON_TRANSPARENT_HUGEPAGES);
+       }
        if (unlikely(PageKsm(page)))
                return;
 
        VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
-       VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
+       /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
        if (first)
-               __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
+               __page_set_anon_rmap(page, vma, address, exclusive);
        else
                __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
 }
@@ -805,8 +1087,11 @@ void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
        VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
        SetPageSwapBacked(page);
        atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* increment count (starts at -1) */
-       __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
-       __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
+       if (!PageTransHuge(page))
+               __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+       else
+               __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_TRANSPARENT_HUGEPAGES);
+       __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
        if (page_evictable(page, vma))
                lru_cache_add_lru(page, LRU_ACTIVE_ANON);
        else
@@ -823,7 +1108,7 @@ void page_add_file_rmap(struct page *page)
 {
        if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
                __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
-               mem_cgroup_update_file_mapped(page, 1);
+               mem_cgroup_inc_page_stat(page, MEMCG_NR_FILE_MAPPED);
        }
 }
 
@@ -846,16 +1131,25 @@ void page_remove_rmap(struct page *page)
         * not if it's in swapcache - there might be another pte slot
         * containing the swap entry, but page not yet written to swap.
         */
-       if ((!PageAnon(page) || PageSwapCache(page)) && page_test_dirty(page)) {
-               page_clear_dirty(page);
+       if ((!PageAnon(page) || PageSwapCache(page)) &&
+           page_test_and_clear_dirty(page_to_pfn(page), 1))
                set_page_dirty(page);
-       }
+       /*
+        * Hugepages are not counted in NR_ANON_PAGES nor NR_FILE_MAPPED
+        * and not charged by memcg for now.
+        */
+       if (unlikely(PageHuge(page)))
+               return;
        if (PageAnon(page)) {
                mem_cgroup_uncharge_page(page);
-               __dec_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+               if (!PageTransHuge(page))
+                       __dec_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+               else
+                       __dec_zone_page_state(page,
+                                             NR_ANON_TRANSPARENT_HUGEPAGES);
        } else {
                __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
-               mem_cgroup_update_file_mapped(page, -1);
+               mem_cgroup_dec_page_stat(page, MEMCG_NR_FILE_MAPPED);
        }
        /*
         * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
@@ -977,7 +1271,7 @@ out_mlock:
        /*
         * We need mmap_sem locking, Otherwise VM_LOCKED check makes
         * unstable result and race. Plus, We can't wait here because
-        * we now hold anon_vma->lock or mapping->i_mmap_lock.
+        * we now hold anon_vma->mutex or mapping->i_mmap_mutex.
         * if trylock failed, the page remain in evictable lru and later
         * vmscan could retry to move the page to unevictable lru if the
         * page is actually mlocked.
@@ -1108,6 +1402,20 @@ static int try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor, unsigned int *mapcount,
        return ret;
 }
 
+bool is_vma_temporary_stack(struct vm_area_struct *vma)
+{
+       int maybe_stack = vma->vm_flags & (VM_GROWSDOWN | VM_GROWSUP);
+
+       if (!maybe_stack)
+               return false;
+
+       if ((vma->vm_flags & VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP) ==
+                                               VM_STACK_INCOMPLETE_SETUP)
+               return true;
+
+       return false;
+}
+
 /**
  * try_to_unmap_anon - unmap or unlock anonymous page using the object-based
  * rmap method
@@ -1136,7 +1444,21 @@ static int try_to_unmap_anon(struct page *page, enum ttu_flags flags)
 
        list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
                struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
-               unsigned long address = vma_address(page, vma);
+               unsigned long address;
+
+               /*
+                * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
+                * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
+                * page tables leading to a race where migration cannot
+                * find the migration ptes. Rather than increasing the
+                * locking requirements of exec(), migration skips
+                * temporary VMAs until after exec() completes.
+                */
+               if (PAGE_MIGRATION && (flags & TTU_MIGRATION) &&
+                               is_vma_temporary_stack(vma))
+                       continue;
+
+               address = vma_address(page, vma);
                if (address == -EFAULT)
                        continue;
                ret = try_to_unmap_one(page, vma, address, flags);
@@ -1175,7 +1497,7 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
        unsigned long max_nl_size = 0;
        unsigned int mapcount;
 
-       spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
        vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
                unsigned long address = vma_address(page, vma);
                if (address == -EFAULT)
@@ -1221,7 +1543,7 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
        mapcount = page_mapcount(page);
        if (!mapcount)
                goto out;
-       cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+       cond_resched();
 
        max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
        if (max_nl_cursor == 0)
@@ -1243,7 +1565,7 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
                        }
                        vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
                }
-               cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+               cond_resched();
                max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
        } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
 
@@ -1255,7 +1577,7 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
        list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
                vma->vm_private_data = NULL;
 out:
-       spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
        return ret;
 }
 
@@ -1278,6 +1600,7 @@ int try_to_unmap(struct page *page, enum ttu_flags flags)
        int ret;
 
        BUG_ON(!PageLocked(page));
+       VM_BUG_ON(!PageHuge(page) && PageTransHuge(page));
 
        if (unlikely(PageKsm(page)))
                ret = try_to_unmap_ksm(page, flags);
@@ -1317,6 +1640,16 @@ int try_to_munlock(struct page *page)
                return try_to_unmap_file(page, TTU_MUNLOCK);
 }
 
+void __put_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
+{
+       struct anon_vma *root = anon_vma->root;
+
+       if (root != anon_vma && atomic_dec_and_test(&root->refcount))
+               anon_vma_free(root);
+
+       anon_vma_free(anon_vma);
+}
+
 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 /*
  * rmap_walk() and its helpers rmap_walk_anon() and rmap_walk_file():
@@ -1332,15 +1665,13 @@ static int rmap_walk_anon(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
        /*
         * Note: remove_migration_ptes() cannot use page_lock_anon_vma()
         * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
-        * are holding mmap_sem, which also gave the necessary guarantee
-        * (that this anon_vma's slab has not already been destroyed).
-        * This needs to be reviewed later: avoiding page_lock_anon_vma()
-        * is risky, and currently limits the usefulness of rmap_walk().
+        * are holding mmap_sem. Users without mmap_sem are required to
+        * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
         */
        anon_vma = page_anon_vma(page);
        if (!anon_vma)
                return ret;
-       spin_lock(&anon_vma->lock);
+       anon_vma_lock(anon_vma);
        list_for_each_entry(avc, &anon_vma->head, same_anon_vma) {
                struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
                unsigned long address = vma_address(page, vma);
@@ -1350,7 +1681,7 @@ static int rmap_walk_anon(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
                if (ret != SWAP_AGAIN)
                        break;
        }
-       spin_unlock(&anon_vma->lock);
+       anon_vma_unlock(anon_vma);
        return ret;
 }
 
@@ -1365,7 +1696,7 @@ static int rmap_walk_file(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
 
        if (!mapping)
                return ret;
-       spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
        vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
                unsigned long address = vma_address(page, vma);
                if (address == -EFAULT)
@@ -1379,7 +1710,7 @@ static int rmap_walk_file(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
         * never contain migration ptes.  Decide what to do about this
         * limitation to linear when we need rmap_walk() on nonlinear.
         */
-       spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
+       mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
        return ret;
 }
 
@@ -1396,3 +1727,49 @@ int rmap_walk(struct page *page, int (*rmap_one)(struct page *,
                return rmap_walk_file(page, rmap_one, arg);
 }
 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
+
+#ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
+/*
+ * The following three functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
+ * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
+ * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
+ */
+static void __hugepage_set_anon_rmap(struct page *page,
+       struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
+{
+       struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
+
+       BUG_ON(!anon_vma);
+
+       if (PageAnon(page))
+               return;
+       if (!exclusive)
+               anon_vma = anon_vma->root;
+
+       anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
+       page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
+       page->index = linear_page_index(vma, address);
+}
+
+void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page,
+                           struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
+{
+       struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
+       int first;
+
+       BUG_ON(!PageLocked(page));
+       BUG_ON(!anon_vma);
+       /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
+       first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
+       if (first)
+               __hugepage_set_anon_rmap(page, vma, address, 0);
+}
+
+void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
+                       struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
+{
+       BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
+       atomic_set(&page->_mapcount, 0);
+       __hugepage_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
+}
+#endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */