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