mm/fremap.c

   1 /*
   2  *   linux/mm/fremap.c
   3  *
   4  * Explicit pagetable population and nonlinear (random) mappings support.
   5  *
   6  * started by Ingo Molnar, Copyright (C) 2002, 2003
   7  */
   8
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/swap.h>
  11 #include <linux/file.h>
  12 #include <linux/mman.h>
  13 #include <linux/pagemap.h>
  14 #include <linux/swapops.h>
  15 #include <linux/rmap.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/vs_memory.h>
  18 #include <linux/syscalls.h>
  19 #include <linux/vs_memory.h>
  20
  21 #include <asm/mmu_context.h>
  22 #include <asm/cacheflush.h>
  23 #include <asm/tlbflush.h>
  24
  25 static inline void zap_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
  26                         unsigned long addr, pte_t *ptep)
  27 {
  28         pte_t pte = *ptep;
  29
  30         if (pte_none(pte))
  31                 return;
  32         if (pte_present(pte)) {
  33                 unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
  34
  35                 flush_cache_page(vma, addr);
  36                 pte = ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
  37                 if (pfn_valid(pfn)) {
  38                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
  39                         if (!PageReserved(page)) {
  40                                 if (pte_dirty(pte))
  41                                         set_page_dirty(page);
  42                                 page_remove_rmap(page);
  43                                 page_cache_release(page);
  44                                 // mm->rss--;
  45                                 vx_rsspages_dec(mm);
  46                         }
  47                 }
  48         } else {
  49                 if (!pte_file(pte))
  50                         free_swap_and_cache(pte_to_swp_entry(pte));
  51                 pte_clear(ptep);
  52         }
  53 }
  54
  55 /*
  56  * Install a file page to a given virtual memory address, release any
  57  * previously existing mapping.
  58  */
  59 int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
  60                 unsigned long addr, struct page *page, pgprot_t prot)
  61 {
  62         struct inode *inode;
  63         pgoff_t size;
  64         int err = -ENOMEM;
  65         pte_t *pte;
  66         pgd_t *pgd;
  67         pmd_t *pmd;
  68         pte_t pte_val;
  69
  70         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  71         spin_lock(&mm->page_table_lock);
  72
  73         if (!vx_rsspages_avail(mm, 1))
  74                 goto err_unlock;
  75
  76         pmd = pmd_alloc(mm, pgd, addr);
  77         if (!pmd)
  78                 goto err_unlock;
  79
  80         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
  81         if (!pte)
  82                 goto err_unlock;
  83
  84         /*
  85          * This page may have been truncated. Tell the
  86          * caller about it.
  87          */
  88         err = -EINVAL;
  89         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
  90         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
  91         if (!page->mapping || page->index >= size)
  92                 goto err_unlock;
  93
  94         zap_pte(mm, vma, addr, pte);
  95
  96         // mm->rss++;
  97         vx_rsspages_inc(mm);
  98         flush_icache_page(vma, page);
  99         set_pte(pte, mk_pte(page, prot));
 100         page_add_file_rmap(page);
 101         pte_val = *pte;
 102         pte_unmap(pte);
 103         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
 104
 105         err = 0;
 106 err_unlock:
 107         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 108         return err;
 109 }
 110 EXPORT_SYMBOL(install_page);
 111
 112
 113 /*
 114  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
 115  * previously existing mapping.
 116  */
 117 int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 118                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
 119 {
 120         int err = -ENOMEM;
 121         pte_t *pte;
 122         pgd_t *pgd;
 123         pmd_t *pmd;
 124         pte_t pte_val;
 125
 126         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 127         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 128
 129         pmd = pmd_alloc(mm, pgd, addr);
 130         if (!pmd)
 131                 goto err_unlock;
 132
 133         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
 134         if (!pte)
 135                 goto err_unlock;
 136
 137         zap_pte(mm, vma, addr, pte);
 138
 139         set_pte(pte, pgoff_to_pte(pgoff));
 140         pte_val = *pte;
 141         pte_unmap(pte);
 142         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
 143         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 144         return 0;
 145
 146 err_unlock:
 147         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 148         return err;
 149 }
 150
 151
 152 /***
 153  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of a shared backing store
 154  *                        file within an existing vma.
 155  * @start: start of the remapped virtual memory range
 156  * @size: size of the remapped virtual memory range
 157  * @prot: new protection bits of the range
 158  * @pgoff: to be mapped page of the backing store file
 159  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
 160  *
 161  * this syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
 162  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
 163  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
 164  * also safe across swapout.
 165  *
 166  * NOTE: the 'prot' parameter right now is ignored, and the vma's default
 167  * protection is used. Arbitrary protections might be implemented in the
 168  * future.
 169  */
 170 asmlinkage long sys_remap_file_pages(unsigned long start, unsigned long size,
 171         unsigned long __prot, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 172 {
 173         struct mm_struct *mm = current->mm;
 174         struct address_space *mapping;
 175         unsigned long end = start + size;
 176         struct vm_area_struct *vma;
 177         int err = -EINVAL;
 178         int has_write_lock = 0;
 179
 180         if (__prot)
 181                 return err;
 182         /*
 183          * Sanitize the syscall parameters:
 184          */
 185         start = start & PAGE_MASK;
 186         size = size & PAGE_MASK;
 187
 188         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
 189         if (start + size <= start)
 190                 return err;
 191
 192         /* Can we represent this offset inside this architecture's pte's? */
 193 #if PTE_FILE_MAX_BITS < BITS_PER_LONG
 194         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) >= (1UL << PTE_FILE_MAX_BITS))
 195                 return err;
 196 #endif
 197
 198         /* We need down_write() to change vma->vm_flags. */
 199         down_read(&mm->mmap_sem);
 200  retry:
 201         vma = find_vma(mm, start);
 202
 203         /*
 204          * Make sure the vma is shared, that it supports prefaulting,
 205          * and that the remapped range is valid and fully within
 206          * the single existing vma.  vm_private_data is used as a
 207          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma (unless VM_RESERVED
 208          * or VM_LOCKED, but VM_LOCKED could be revoked later on).
 209          */
 210         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SHARED) &&
 211                 (!vma->vm_private_data ||
 212                         (vma->vm_flags & (VM_NONLINEAR|VM_RESERVED))) &&
 213                 vma->vm_ops && vma->vm_ops->populate &&
 214                         end > start && start >= vma->vm_start &&
 215                                 end <= vma->vm_end) {
 216
 217                 /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
 218                 if (pgoff != linear_page_index(vma, start) &&
 219                     !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 220                         if (!has_write_lock) {
 221                                 up_read(&mm->mmap_sem);
 222                                 down_write(&mm->mmap_sem);
 223                                 has_write_lock = 1;
 224                                 goto retry;
 225                         }
 226                         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
 227                         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 228                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 229                         vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
 230                         vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
 231                         vma_nonlinear_insert(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear);
 232                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 233                         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 234                 }
 235
 236                 err = vma->vm_ops->populate(vma, start, size,
 237                                             vma->vm_page_prot,
 238                                             pgoff, flags & MAP_NONBLOCK);
 239
 240                 /*
 241                  * We can't clear VM_NONLINEAR because we'd have to do
 242                  * it after ->populate completes, and that would prevent
 243                  * downgrading the lock.  (Locks can't be upgraded).
 244                  */
 245         }
 246         if (likely(!has_write_lock))
 247                 up_read(&mm->mmap_sem);
 248         else
 249                 up_write(&mm->mmap_sem);
 250
 251         return err;
 252 }
 253