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         /*
  67          * We use page_add_file_rmap below: if install_page is
  68          * ever extended to anonymous pages, this will warn us.
  69          */
  70         BUG_ON(!page_mapping(page));
  71
  72         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  73         spin_lock(&mm->page_table_lock);
  74
  75         if (!vx_rsspages_avail(mm, 1))
  76                 goto err_unlock;
  77
  78         pmd = pmd_alloc(mm, pgd, addr);
  79         if (!pmd)
  80                 goto err_unlock;
  81
  82         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
  83         if (!pte)
  84                 goto err_unlock;
  85
  86         zap_pte(mm, vma, addr, pte);
  87
  88         // mm->rss++;
  89         vx_rsspages_inc(mm);
  90         flush_icache_page(vma, page);
  91         set_pte(pte, mk_pte(page, prot));
  92         page_add_file_rmap(page);
  93         pte_val = *pte;
  94         pte_unmap(pte);
  95         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
  96
  97         err = 0;
  98 err_unlock:
  99         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 100         return err;
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL(install_page);
 103
 104
 105 /*
 106  * Install a file pte to a given virtual memory address, release any
 107  * previously existing mapping.
 108  */
 109 int install_file_pte(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
 110                 unsigned long addr, unsigned long pgoff, pgprot_t prot)
 111 {
 112         int err = -ENOMEM;
 113         pte_t *pte;
 114         pgd_t *pgd;
 115         pmd_t *pmd;
 116         pte_t pte_val;
 117
 118         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 119         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 120
 121         pmd = pmd_alloc(mm, pgd, addr);
 122         if (!pmd)
 123                 goto err_unlock;
 124
 125         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
 126         if (!pte)
 127                 goto err_unlock;
 128
 129         zap_pte(mm, vma, addr, pte);
 130
 131         set_pte(pte, pgoff_to_pte(pgoff));
 132         pte_val = *pte;
 133         pte_unmap(pte);
 134         update_mmu_cache(vma, addr, pte_val);
 135         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 136         return 0;
 137
 138 err_unlock:
 139         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 140         return err;
 141 }
 142
 143
 144 /***
 145  * sys_remap_file_pages - remap arbitrary pages of a shared backing store
 146  *                        file within an existing vma.
 147  * @start: start of the remapped virtual memory range
 148  * @size: size of the remapped virtual memory range
 149  * @prot: new protection bits of the range
 150  * @pgoff: to be mapped page of the backing store file
 151  * @flags: 0 or MAP_NONBLOCKED - the later will cause no IO.
 152  *
 153  * this syscall works purely via pagetables, so it's the most efficient
 154  * way to map the same (large) file into a given virtual window. Unlike
 155  * mmap()/mremap() it does not create any new vmas. The new mappings are
 156  * also safe across swapout.
 157  *
 158  * NOTE: the 'prot' parameter right now is ignored, and the vma's default
 159  * protection is used. Arbitrary protections might be implemented in the
 160  * future.
 161  */
 162 asmlinkage long sys_remap_file_pages(unsigned long start, unsigned long size,
 163         unsigned long __prot, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 164 {
 165         struct mm_struct *mm = current->mm;
 166         struct address_space *mapping;
 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.  vm_private_data is used as a
 197          * swapout cursor in a VM_NONLINEAR vma (unless VM_RESERVED
 198          * or VM_LOCKED, but VM_LOCKED could be revoked later on).
 199          */
 200         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SHARED) &&
 201                 (!vma->vm_private_data || (vma->vm_flags & VM_RESERVED)) &&
 202                 vma->vm_ops && vma->vm_ops->populate &&
 203                         end > start && start >= vma->vm_start &&
 204                                 end <= vma->vm_end) {
 205
 206                 /* Must set VM_NONLINEAR before any pages are populated. */
 207                 if (pgoff != linear_page_index(vma, start) &&
 208                     !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 209                         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
 210                         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 211                         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 212                         vma->vm_flags |= VM_NONLINEAR;
 213                         vma_prio_tree_remove(vma, &mapping->i_mmap);
 214                         vma_prio_tree_init(vma);
 215                         list_add_tail(&vma->shared.vm_set.list,
 216                                         &mapping->i_mmap_nonlinear);
 217                         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 218                         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 219                 }
 220
 221                 /* ->populate can take a long time, so downgrade the lock. */
 222                 downgrade_write(&mm->mmap_sem);
 223                 err = vma->vm_ops->populate(vma, start, size,
 224                                             vma->vm_page_prot,
 225                                             pgoff, flags & MAP_NONBLOCK);
 226
 227                 /*
 228                  * We can't clear VM_NONLINEAR because we'd have to do
 229                  * it after ->populate completes, and that would prevent
 230                  * downgrading the lock.  (Locks can't be upgraded).
 231                  */
 232                 up_read(&mm->mmap_sem);
 233         } else {
 234                 up_write(&mm->mmap_sem);
 235         }
 236
 237         return err;
 238 }
 239