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