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