mm/rmap.c

   1 /*
   2  * mm/rmap.c - physical to virtual reverse mappings
   3  *
   4  * Copyright 2001, Rik van Riel <riel@conectiva.com.br>
   5  * Released under the General Public License (GPL).
   6  *
   7  * Simple, low overhead reverse mapping scheme.
   8  * Please try to keep this thing as modular as possible.
   9  *
  10  * Provides methods for unmapping each kind of mapped page:
  11  * the anon methods track anonymous pages, and
  12  * the file methods track pages belonging to an inode.
  13  *
  14  * Original design by Rik van Riel <riel@conectiva.com.br> 2001
  15  * File methods by Dave McCracken <dmccr@us.ibm.com> 2003, 2004
  16  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> 2004
  17  * Contributions by Hugh Dickins <hugh@veritas.com> 2003, 2004
  18  */
  19
  20 /*
  21  * Lock ordering in mm:
  22  *
  23  * inode->i_sem (while writing or truncating, not reading or faulting)
  24  *   inode->i_alloc_sem
  25  *
  26  * When a page fault occurs in writing from user to file, down_read
  27  * of mmap_sem nests within i_sem; in sys_msync, i_sem nests within
  28  * down_read of mmap_sem; i_sem and down_write of mmap_sem are never
  29  * taken together; in truncation, i_sem is taken outermost.
  30  *
  31  * mm->mmap_sem
  32  *   page->flags PG_locked (lock_page)
  33  *     mapping->i_mmap_lock
  34  *       anon_vma->lock
  35  *         mm->page_table_lock
  36  *           zone->lru_lock (in mark_page_accessed)
  37  *           swap_list_lock (in swap_free etc's swap_info_get)
  38  *             mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
  39  *             swap_device_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
  40  *             mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
  41  *             inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
  42  *               sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
  43  *               mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
  44  *                         in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
  45  *                         within inode_lock in __sync_single_inode)
  46  */
  47
  48 #include <linux/mm.h>
  49 #include <linux/pagemap.h>
  50 #include <linux/swap.h>
  51 #include <linux/swapops.h>
  52 #include <linux/slab.h>
  53 #include <linux/init.h>
  54 #include <linux/acct.h>
  55 #include <linux/rmap.h>
  56 #include <linux/rcupdate.h>
  57 #include <linux/vs_memory.h>
  58
  59 #include <asm/tlbflush.h>
  60
  61 //#define RMAP_DEBUG /* can be enabled only for debugging */
  62
  63 kmem_cache_t *anon_vma_cachep;
  64
  65 static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
  66 {
  67 #ifdef RMAP_DEBUG
  68         struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
  69         struct vm_area_struct *vma;
  70         unsigned int mapcount = 0;
  71         int found = 0;
  72
  73         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
  74                 mapcount++;
  75                 BUG_ON(mapcount > 100000);
  76                 if (vma == find_vma)
  77                         found = 1;
  78         }
  79         BUG_ON(!found);
  80 #endif
  81 }
  82
  83 /* This must be called under the mmap_sem. */
  84 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
  85 {
  86         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
  87
  88         might_sleep();
  89         if (unlikely(!anon_vma)) {
  90                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  91                 struct anon_vma *allocated, *locked;
  92
  93                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
  94                 if (anon_vma) {
  95                         allocated = NULL;
  96                         locked = anon_vma;
  97                         spin_lock(&locked->lock);
  98                 } else {
  99                         anon_vma = anon_vma_alloc();
 100                         if (unlikely(!anon_vma))
 101                                 return -ENOMEM;
 102                         allocated = anon_vma;
 103                         locked = NULL;
 104                 }
 105
 106                 /* page_table_lock to protect against threads */
 107                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
 108                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
 109                         vma->anon_vma = anon_vma;
 110                         list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 111                         allocated = NULL;
 112                 }
 113                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 114
 115                 if (locked)
 116                         spin_unlock(&locked->lock);
 117                 if (unlikely(allocated))
 118                         anon_vma_free(allocated);
 119         }
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 void __anon_vma_merge(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *next)
 124 {
 125         BUG_ON(vma->anon_vma != next->anon_vma);
 126         list_del(&next->anon_vma_node);
 127 }
 128
 129 void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 130 {
 131         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 132
 133         if (anon_vma) {
 134                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 135                 validate_anon_vma(vma);
 136         }
 137 }
 138
 139 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 140 {
 141         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 142
 143         if (anon_vma) {
 144                 spin_lock(&anon_vma->lock);
 145                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 146                 validate_anon_vma(vma);
 147                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
 148         }
 149 }
 150
 151 void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
 152 {
 153         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 154         int empty;
 155
 156         if (!anon_vma)
 157                 return;
 158
 159         spin_lock(&anon_vma->lock);
 160         validate_anon_vma(vma);
 161         list_del(&vma->anon_vma_node);
 162
 163         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
 164         empty = list_empty(&anon_vma->head);
 165         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 166
 167         if (empty)
 168                 anon_vma_free(anon_vma);
 169 }
 170
 171 static void anon_vma_ctor(void *data, kmem_cache_t *cachep, unsigned long flags)
 172 {
 173         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 174                                                 SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR) {
 175                 struct anon_vma *anon_vma = data;
 176
 177                 spin_lock_init(&anon_vma->lock);
 178                 INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
 179         }
 180 }
 181
 182 void __init anon_vma_init(void)
 183 {
 184         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
 185                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
 190  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
 191  */
 192 static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
 193 {
 194         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
 195         unsigned long anon_mapping;
 196
 197         rcu_read_lock();
 198         anon_mapping = (unsigned long) page->mapping;
 199         if (!(anon_mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
 200                 goto out;
 201         if (!page_mapped(page))
 202                 goto out;
 203
 204         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
 205         spin_lock(&anon_vma->lock);
 206 out:
 207         rcu_read_unlock();
 208         return anon_vma;
 209 }
 210
 211 /*
 212  * At what user virtual address is page expected in vma?
 213  */
 214 static inline unsigned long
 215 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 216 {
 217         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 218         unsigned long address;
 219
 220         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 221         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
 222                 /* page should be within any vma from prio_tree_next */
 223                 BUG_ON(!PageAnon(page));
 224                 return -EFAULT;
 225         }
 226         return address;
 227 }
 228
 229 /*
 230  * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
 231  * page matches the vma: currently only used by unuse_process, on anon pages.
 232  */
 233 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 234 {
 235         if (PageAnon(page)) {
 236                 if ((void *)vma->anon_vma !=
 237                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
 238                         return -EFAULT;
 239         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 240                 if (vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
 241                         return -EFAULT;
 242         } else
 243                 return -EFAULT;
 244         return vma_address(page, vma);
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
 249  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
 250  */
 251 static int page_referenced_one(struct page *page,
 252         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount, int ignore_token)
 253 {
 254         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 255         unsigned long address;
 256         pgd_t *pgd;
 257         pud_t *pud;
 258         pmd_t *pmd;
 259         pte_t *pte;
 260         int referenced = 0;
 261
 262         if (!mm->rss)
 263                 goto out;
 264         address = vma_address(page, vma);
 265         if (address == -EFAULT)
 266                 goto out;
 267
 268         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 269
 270         pgd = pgd_offset(mm, address);
 271         if (!pgd_present(*pgd))
 272                 goto out_unlock;
 273
 274         pud = pud_offset(pgd, address);
 275         if (!pud_present(*pud))
 276                 goto out_unlock;
 277
 278         pmd = pmd_offset(pud, address);
 279         if (!pmd_present(*pmd))
 280                 goto out_unlock;
 281
 282         pte = pte_offset_map(pmd, address);
 283         if (!pte_present(*pte))
 284                 goto out_unmap;
 285
 286         if (page_to_pfn(page) != pte_pfn(*pte))
 287                 goto out_unmap;
 288
 289         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 290                 referenced++;
 291
 292         if (mm != current->mm && !ignore_token && has_swap_token(mm))
 293                 referenced++;
 294
 295         (*mapcount)--;
 296
 297 out_unmap:
 298         pte_unmap(pte);
 299 out_unlock:
 300         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 301 out:
 302         return referenced;
 303 }
 304
 305 static int page_referenced_anon(struct page *page, int ignore_token)
 306 {
 307         unsigned int mapcount;
 308         struct anon_vma *anon_vma;
 309         struct vm_area_struct *vma;
 310         int referenced = 0;
 311
 312         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 313         if (!anon_vma)
 314                 return referenced;
 315
 316         mapcount = page_mapcount(page);
 317         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 318                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount,
 319                                                         ignore_token);
 320                 if (!mapcount)
 321                         break;
 322         }
 323         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 324         return referenced;
 325 }
 326
 327 /**
 328  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
 329  * @page: the page we're checking references on.
 330  *
 331  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
 332  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
 333  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
 334  * of references it found.
 335  *
 336  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
 337  */
 338 static int page_referenced_file(struct page *page, int ignore_token)
 339 {
 340         unsigned int mapcount;
 341         struct address_space *mapping = page->mapping;
 342         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 343         struct vm_area_struct *vma;
 344         struct prio_tree_iter iter;
 345         int referenced = 0;
 346
 347         /*
 348          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
 349          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
 350          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
 351          */
 352         BUG_ON(PageAnon(page));
 353
 354         /*
 355          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
 356          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
 357          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
 358          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
 359          */
 360         BUG_ON(!PageLocked(page));
 361
 362         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 363
 364         /*
 365          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
 366          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
 367          */
 368         mapcount = page_mapcount(page);
 369
 370         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 371                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
 372                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
 373                         referenced++;
 374                         break;
 375                 }
 376                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount,
 377                                                         ignore_token);
 378                 if (!mapcount)
 379                         break;
 380         }
 381
 382         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 383         return referenced;
 384 }
 385
 386 /**
 387  * page_referenced - test if the page was referenced
 388  * @page: the page to test
 389  * @is_locked: caller holds lock on the page
 390  *
 391  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
 392  * returns the number of ptes which referenced the page.
 393  */
 394 int page_referenced(struct page *page, int is_locked, int ignore_token)
 395 {
 396         int referenced = 0;
 397
 398         if (!swap_token_default_timeout)
 399                 ignore_token = 1;
 400
 401         if (page_test_and_clear_young(page))
 402                 referenced++;
 403
 404         if (TestClearPageReferenced(page))
 405                 referenced++;
 406
 407         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
 408                 if (PageAnon(page))
 409                         referenced += page_referenced_anon(page, ignore_token);
 410                 else if (is_locked)
 411                         referenced += page_referenced_file(page, ignore_token);
 412                 else if (TestSetPageLocked(page))
 413                         referenced++;
 414                 else {
 415                         if (page->mapping)
 416                                 referenced += page_referenced_file(page,
 417                                                                 ignore_token);
 418                         unlock_page(page);
 419                 }
 420         }
 421         return referenced;
 422 }
 423
 424 /**
 425  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
 426  * @page:       the page to add the mapping to
 427  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 428  * @address:    the user virtual address mapped
 429  *
 430  * The caller needs to hold the mm->page_table_lock.
 431  */
 432 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
 433         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 434 {
 435         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 436         pgoff_t index;
 437
 438         BUG_ON(PageReserved(page));
 439         BUG_ON(!anon_vma);
 440
 441         vx_anonpages_inc(vma->vm_mm);
 442
 443         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
 444         index = (address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 445         index += vma->vm_pgoff;
 446         index >>= PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT;
 447
 448         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
 449                 page->index = index;
 450                 page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
 451                 inc_page_state(nr_mapped);
 452         }
 453         /* else checking page index and mapping is racy */
 454 }
 455
 456 /**
 457  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
 458  * @page: the page to add the mapping to
 459  *
 460  * The caller needs to hold the mm->page_table_lock.
 461  */
 462 void page_add_file_rmap(struct page *page)
 463 {
 464         BUG_ON(PageAnon(page));
 465         if (!pfn_valid(page_to_pfn(page)) || PageReserved(page))
 466                 return;
 467
 468         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 469                 inc_page_state(nr_mapped);
 470 }
 471
 472 /**
 473  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
 474  * @page: page to remove mapping from
 475  *
 476  * Caller needs to hold the mm->page_table_lock.
 477  */
 478 void page_remove_rmap(struct page *page)
 479 {
 480         BUG_ON(PageReserved(page));
 481
 482         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
 483                 BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
 484                 /*
 485                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
 486                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
 487                  * which increments mapcount after us but sets mapping
 488                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
 489                  * and remember that it's only reliable while mapped.
 490                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
 491                  * faster for those pages still in swapcache.
 492                  */
 493                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
 494                         set_page_dirty(page);
 495                 dec_page_state(nr_mapped);
 496         }
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
 501  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
 502  */
 503 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 504 {
 505         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 506         unsigned long address;
 507         pgd_t *pgd;
 508         pud_t *pud;
 509         pmd_t *pmd;
 510         pte_t *pte;
 511         pte_t pteval;
 512         int ret = SWAP_AGAIN;
 513
 514         if (!mm->rss)
 515                 goto out;
 516         address = vma_address(page, vma);
 517         if (address == -EFAULT)
 518                 goto out;
 519
 520         /*
 521          * We need the page_table_lock to protect us from page faults,
 522          * munmap, fork, etc...
 523          */
 524         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 525
 526         pgd = pgd_offset(mm, address);
 527         if (!pgd_present(*pgd))
 528                 goto out_unlock;
 529
 530         pud = pud_offset(pgd, address);
 531         if (!pud_present(*pud))
 532                 goto out_unlock;
 533
 534         pmd = pmd_offset(pud, address);
 535         if (!pmd_present(*pmd))
 536                 goto out_unlock;
 537
 538         pte = pte_offset_map(pmd, address);
 539         if (!pte_present(*pte))
 540                 goto out_unmap;
 541
 542         if (page_to_pfn(page) != pte_pfn(*pte))
 543                 goto out_unmap;
 544
 545         /*
 546          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
 547          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
 548          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
 549          */
 550         if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED)) ||
 551                         ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)) {
 552                 ret = SWAP_FAIL;
 553                 goto out_unmap;
 554         }
 555
 556         /*
 557          * Don't pull an anonymous page out from under get_user_pages.
 558          * GUP carefully breaks COW and raises page count (while holding
 559          * page_table_lock, as we have here) to make sure that the page
 560          * cannot be freed.  If we unmap that page here, a user write
 561          * access to the virtual address will bring back the page, but
 562          * its raised count will (ironically) be taken to mean it's not
 563          * an exclusive swap page, do_wp_page will replace it by a copy
 564          * page, and the user never get to see the data GUP was holding
 565          * the original page for.
 566          *
 567          * This test is also useful for when swapoff (unuse_process) has
 568          * to drop page lock: its reference to the page stops existing
 569          * ptes from being unmapped, so swapoff can make progress.
 570          */
 571         if (PageSwapCache(page) &&
 572             page_count(page) != page_mapcount(page) + 2) {
 573                 ret = SWAP_FAIL;
 574                 goto out_unmap;
 575         }
 576
 577         /* Nuke the page table entry. */
 578         flush_cache_page(vma, address);
 579         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 580
 581         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 582         if (pte_dirty(pteval))
 583                 set_page_dirty(page);
 584
 585         if (PageAnon(page)) {
 586                 swp_entry_t entry = { .val = page->private };
 587                 /*
 588                  * Store the swap location in the pte.
 589                  * See handle_pte_fault() ...
 590                  */
 591                 BUG_ON(!PageSwapCache(page));
 592                 swap_duplicate(entry);
 593                 if (list_empty(&mm->mmlist)) {
 594                         spin_lock(&mmlist_lock);
 595                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
 596                         spin_unlock(&mmlist_lock);
 597                 }
 598                 set_pte(pte, swp_entry_to_pte(entry));
 599                 BUG_ON(pte_file(*pte));
 600                 vx_anonpages_dec(mm);
 601         }
 602
 603         vx_rsspages_dec(mm);
 604         acct_update_integrals();
 605         page_remove_rmap(page);
 606         page_cache_release(page);
 607
 608 out_unmap:
 609         pte_unmap(pte);
 610 out_unlock:
 611         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 612 out:
 613         return ret;
 614 }
 615
 616 /*
 617  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
 618  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
 619  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
 620  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
 621  *
 622  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
 623  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
 624  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
 625  * around the vma's virtual address space.
 626  *
 627  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
 628  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
 629  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
 630  *
 631  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
 632  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
 633  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
 634  */
 635 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
 636 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
 637
 638 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
 639         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
 640 {
 641         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 642         pgd_t *pgd;
 643         pud_t *pud;
 644         pmd_t *pmd;
 645         pte_t *pte;
 646         pte_t pteval;
 647         struct page *page;
 648         unsigned long address;
 649         unsigned long end;
 650         unsigned long pfn;
 651
 652         /*
 653          * We need the page_table_lock to protect us from page faults,
 654          * munmap, fork, etc...
 655          */
 656         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 657
 658         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
 659         end = address + CLUSTER_SIZE;
 660         if (address < vma->vm_start)
 661                 address = vma->vm_start;
 662         if (end > vma->vm_end)
 663                 end = vma->vm_end;
 664
 665         pgd = pgd_offset(mm, address);
 666         if (!pgd_present(*pgd))
 667                 goto out_unlock;
 668
 669         pud = pud_offset(pgd, address);
 670         if (!pud_present(*pud))
 671                 goto out_unlock;
 672
 673         pmd = pmd_offset(pud, address);
 674         if (!pmd_present(*pmd))
 675                 goto out_unlock;
 676
 677         for (pte = pte_offset_map(pmd, address);
 678                         address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
 679
 680                 if (!pte_present(*pte))
 681                         continue;
 682
 683                 pfn = pte_pfn(*pte);
 684                 if (!pfn_valid(pfn))
 685                         continue;
 686
 687                 page = pfn_to_page(pfn);
 688                 BUG_ON(PageAnon(page));
 689                 if (PageReserved(page))
 690                         continue;
 691
 692                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 693                         continue;
 694
 695                 /* Nuke the page table entry. */
 696                 flush_cache_page(vma, address);
 697                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 698
 699                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
 700                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
 701                         set_pte(pte, pgoff_to_pte(page->index));
 702
 703                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 704                 if (pte_dirty(pteval))
 705                         set_page_dirty(page);
 706
 707                 page_remove_rmap(page);
 708                 page_cache_release(page);
 709                 acct_update_integrals();
 710                 vx_rsspages_dec(mm);
 711                 (*mapcount)--;
 712         }
 713
 714         pte_unmap(pte);
 715
 716 out_unlock:
 717         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 718 }
 719
 720 static int try_to_unmap_anon(struct page *page)
 721 {
 722         struct anon_vma *anon_vma;
 723         struct vm_area_struct *vma;
 724         int ret = SWAP_AGAIN;
 725
 726         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 727         if (!anon_vma)
 728                 return ret;
 729
 730         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 731                 ret = try_to_unmap_one(page, vma);
 732                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 733                         break;
 734         }
 735         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 736         return ret;
 737 }
 738
 739 /**
 740  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
 741  * @page: the page to unmap
 742  *
 743  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
 744  * contained in the address_space struct it points to.
 745  *
 746  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
 747  */
 748 static int try_to_unmap_file(struct page *page)
 749 {
 750         struct address_space *mapping = page->mapping;
 751         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 752         struct vm_area_struct *vma;
 753         struct prio_tree_iter iter;
 754         int ret = SWAP_AGAIN;
 755         unsigned long cursor;
 756         unsigned long max_nl_cursor = 0;
 757         unsigned long max_nl_size = 0;
 758         unsigned int mapcount;
 759
 760         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 761         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 762                 ret = try_to_unmap_one(page, vma);
 763                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 764                         goto out;
 765         }
 766
 767         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
 768                 goto out;
 769
 770         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 771                                                 shared.vm_set.list) {
 772                 if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED))
 773                         continue;
 774                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 775                 if (cursor > max_nl_cursor)
 776                         max_nl_cursor = cursor;
 777                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
 778                 if (cursor > max_nl_size)
 779                         max_nl_size = cursor;
 780         }
 781
 782         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
 783                 ret = SWAP_FAIL;
 784                 goto out;
 785         }
 786
 787         /*
 788          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
 789          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
 790          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
 791          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
 792          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
 793          */
 794         mapcount = page_mapcount(page);
 795         if (!mapcount)
 796                 goto out;
 797         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 798
 799         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
 800         if (max_nl_cursor == 0)
 801                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
 802
 803         do {
 804                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 805                                                 shared.vm_set.list) {
 806                         if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED))
 807                                 continue;
 808                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 809                         while (vma->vm_mm->rss &&
 810                                 cursor < max_nl_cursor &&
 811                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
 812                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
 813                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
 814                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
 815                                 if ((int)mapcount <= 0)
 816                                         goto out;
 817                         }
 818                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
 819                 }
 820                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 821                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
 822         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
 823
 824         /*
 825          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
 826          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
 827          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
 828          */
 829         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 830                                                 shared.vm_set.list) {
 831                 if (!(vma->vm_flags & VM_RESERVED))
 832                         vma->vm_private_data = NULL;
 833         }
 834 out:
 835         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 836         return ret;
 837 }
 838
 839 /**
 840  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
 841  * @page: the page to get unmapped
 842  *
 843  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
 844  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
 845  * Return values are:
 846  *
 847  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
 848  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
 849  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
 850  */
 851 int try_to_unmap(struct page *page)
 852 {
 853         int ret;
 854
 855         BUG_ON(PageReserved(page));
 856         BUG_ON(!PageLocked(page));
 857
 858         if (PageAnon(page))
 859                 ret = try_to_unmap_anon(page);
 860         else
 861                 ret = try_to_unmap_file(page);
 862
 863         if (!page_mapped(page))
 864                 ret = SWAP_SUCCESS;
 865         return ret;
 866 }