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         struct inode *inode;
  61         pgoff_t size;
  62         int err = -ENOMEM;
  63         pte_t *pte;
  64         pgd_t *pgd;
  65         pmd_t *pmd;
  66         pte_t pte_val;
  67
  68         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  69         spin_lock(&mm->page_table_lock);
  70
  71         if (!vx_rsspages_avail(mm, 1))
  72                 goto err_unlock;
  73
  74         pmd = pmd_alloc(mm, pgd, addr);
  75         if (!pmd)
  76                 goto err_unlock;
  77
  78         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
  79         if (!pte)
  80                 goto err_unlock;
  81
  82         /*
  83          * This page may have been truncated. Tell the
  84          * caller about it.
  85          */
  86         err = -EINVAL;
  87         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
  88         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
  89         if (!page->mapping || page->index >= size)
  90                 goto err_unlock;
  91
  92         zap_pte(mm, vma, addr, pte);
  93
  94         // mm->rss++;
  95         vx_rsspages_inc(mm);
  96         flush_icache_page(vma, page);
  97         set_pte(pte, mk_pte(page, prot));
  98         page_add_file_rmap(page);
  99         pte_val = *pte;
 100         pte_unmap(pte);
 101         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
 102
 103         err = 0;
 104 err_unlock:
 105         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 106         return err;
 107 }
 108 EXPORT_SYMBOL(install_page);
 109
 110
 111 /*
 112  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
 113  * previously existing mapping.
 114  */
 115 int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 116                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
 117 {
 118         int err = -ENOMEM;
 119         pte_t *pte;
 120         pgd_t *pgd;
 121         pmd_t *pmd;
 122         pte_t pte_val;
 123
 124         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 125         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 126
 127         pmd = pmd_alloc(mm, pgd, addr);
 128         if (!pmd)
 129                 goto err_unlock;
 130
 131         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
 132         if (!pte)
 133                 goto err_unlock;
 134
 135         zap_pte(mm, vma, addr, pte);
 136
 137         set_pte(pte, pgoff_to_pte(pgoff));
 138         pte_val = *pte;
 139         pte_unmap(pte);
 140         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
 141         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 142         return 0;
 143
 144 err_unlock:
 145         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 146         return err;
 147 }
 148
 149
 150 /***
 151  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of a shared backing store
 152  *                        file within an existing vma.
 153  * @start: start of the remapped virtual memory range
 154  * @size: size of the remapped virtual memory range
 155  * @prot: new protection bits of the range
 156  * @pgoff: to be mapped page of the backing store file
 157  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
 158  *
 159  * this syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
 160  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
 161  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
 162  * also safe across swapout.
 163  *
 164  * NOTE: the 'prot' parameter right now is ignored, and the vma's default
 165  * protection is used. Arbitrary protections might be implemented in the
 166  * future.
 167  */
 168 asmlinkage long sys_remap_file_pages(unsigned long start, unsigned long size,
 169         unsigned long __prot, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 170 {
 171         struct mm_struct *mm = current->mm;
 172         struct address_space *mapping;
 173         unsigned long end = start + size;
 174         struct vm_area_struct *vma;
 175         int err = -EINVAL;
 176         int has_write_lock = 0;
 177
 178         if (__prot)
 179                 return err;
 180         /*
 181          * Sanitize the syscall parameters:
 182          */
 183         start = start & PAGE_MASK;
 184         size = size & PAGE_MASK;
 185
 186         /* Does the address range wrap, or is the span zero-sized? */
 187         if (start + size <= start)
 188                 return err;
 189
 190         /* Can we represent this offset inside this architecture's pte's? */
 191 #if PTE_FILE_MAX_BITS < BITS_PER_LONG
 192         if (pgoff + (size >> PAGE_SHIFT) >= (1UL << PTE_FILE_MAX_BITS))
 193                 return err;
 194 #endif
 195
 196         /* We need down_write() to change vma->vm_flags. */
 197         down_read(&mm->mmap_sem);
 198  retry:
 199         vma = find_vma(mm, start);
 200
 201         /*
 202          * Make sure the vma is shared, that it supports prefaulting,
 203          * and that the remapped range is valid and fully within
 204          * the single existing vma.  vm_private_data is used as a
 205          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma (unless VM_RESERVED
 206          * or VM_LOCKED, but VM_LOCKED could be revoked later on).
 207          */
 208         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SHARED) &&
 209                 (!vma->vm_private_data ||
 210                         (vma->vm_flags & (VM_NONLINEAR|VM_RESERVED))) &&
 211                 vma->vm_ops && vma->vm_ops->populate &&
 212                         end > start && start >= vma->vm_start &&
 213                                 end <= vma->vm_end) {
 214
 215                 /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
 216                 if (pgoff != linear_page_index(vma, start) &&
 217                     !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 218                         if (!has_write_lock) {
 219                                 up_read(&mm->mmap_sem);
 220                                 down_write(&mm->mmap_sem);
 221                                 has_write_lock = 1;
 222                                 goto retry;
 223                         }
 224                         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
 225                         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 226                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 227                         vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
 228                         vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
 229                         vma_prio_tree_init(vma);
 230                         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list,
 231                                         &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