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