]> Git Repo - linux.git/blob - mm/gup.c
KVM: SVM: Skip WRMSR fastpath on VM-Exit if next RIP isn't valid
[linux.git] / mm / gup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/errno.h>
4 #include <linux/err.h>
5 #include <linux/spinlock.h>
6
7 #include <linux/mm.h>
8 #include <linux/memremap.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/rmap.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/swapops.h>
13 #include <linux/secretmem.h>
14
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/rwsem.h>
17 #include <linux/hugetlb.h>
18 #include <linux/migrate.h>
19 #include <linux/mm_inline.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/tlbflush.h>
24
25 #include "internal.h"
26
27 struct follow_page_context {
28         struct dev_pagemap *pgmap;
29         unsigned int page_mask;
30 };
31
32 static inline void sanity_check_pinned_pages(struct page **pages,
33                                              unsigned long npages)
34 {
35         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM))
36                 return;
37
38         /*
39          * We only pin anonymous pages if they are exclusive. Once pinned, we
40          * can no longer turn them possibly shared and PageAnonExclusive() will
41          * stick around until the page is freed.
42          *
43          * We'd like to verify that our pinned anonymous pages are still mapped
44          * exclusively. The issue with anon THP is that we don't know how
45          * they are/were mapped when pinning them. However, for anon
46          * THP we can assume that either the given page (PTE-mapped THP) or
47          * the head page (PMD-mapped THP) should be PageAnonExclusive(). If
48          * neither is the case, there is certainly something wrong.
49          */
50         for (; npages; npages--, pages++) {
51                 struct page *page = *pages;
52                 struct folio *folio = page_folio(page);
53
54                 if (!folio_test_anon(folio))
55                         continue;
56                 if (!folio_test_large(folio) || folio_test_hugetlb(folio))
57                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page), page);
58                 else
59                         /* Either a PTE-mapped or a PMD-mapped THP. */
60                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page) &&
61                                        !PageAnonExclusive(page), page);
62         }
63 }
64
65 /*
66  * Return the folio with ref appropriately incremented,
67  * or NULL if that failed.
68  */
69 static inline struct folio *try_get_folio(struct page *page, int refs)
70 {
71         struct folio *folio;
72
73 retry:
74         folio = page_folio(page);
75         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) < 0))
76                 return NULL;
77         if (unlikely(!folio_ref_try_add_rcu(folio, refs)))
78                 return NULL;
79
80         /*
81          * At this point we have a stable reference to the folio; but it
82          * could be that between calling page_folio() and the refcount
83          * increment, the folio was split, in which case we'd end up
84          * holding a reference on a folio that has nothing to do with the page
85          * we were given anymore.
86          * So now that the folio is stable, recheck that the page still
87          * belongs to this folio.
88          */
89         if (unlikely(page_folio(page) != folio)) {
90                 if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
91                         folio_put_refs(folio, refs);
92                 goto retry;
93         }
94
95         return folio;
96 }
97
98 /**
99  * try_grab_folio() - Attempt to get or pin a folio.
100  * @page:  pointer to page to be grabbed
101  * @refs:  the value to (effectively) add to the folio's refcount
102  * @flags: gup flags: these are the FOLL_* flag values.
103  *
104  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
105  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the folio's refcount.
106  *
107  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) must be set, but not both at the
108  * same time. (That's true throughout the get_user_pages*() and
109  * pin_user_pages*() APIs.) Cases:
110  *
111  *    FOLL_GET: folio's refcount will be incremented by @refs.
112  *
113  *    FOLL_PIN on large folios: folio's refcount will be incremented by
114  *    @refs, and its compound_pincount will be incremented by @refs.
115  *
116  *    FOLL_PIN on single-page folios: folio's refcount will be incremented by
117  *    @refs * GUP_PIN_COUNTING_BIAS.
118  *
119  * Return: The folio containing @page (with refcount appropriately
120  * incremented) for success, or NULL upon failure. If neither FOLL_GET
121  * nor FOLL_PIN was set, that's considered failure, and furthermore,
122  * a likely bug in the caller, so a warning is also emitted.
123  */
124 struct folio *try_grab_folio(struct page *page, int refs, unsigned int flags)
125 {
126         if (flags & FOLL_GET)
127                 return try_get_folio(page, refs);
128         else if (flags & FOLL_PIN) {
129                 struct folio *folio;
130
131                 /*
132                  * Can't do FOLL_LONGTERM + FOLL_PIN gup fast path if not in a
133                  * right zone, so fail and let the caller fall back to the slow
134                  * path.
135                  */
136                 if (unlikely((flags & FOLL_LONGTERM) &&
137                              !is_longterm_pinnable_page(page)))
138                         return NULL;
139
140                 /*
141                  * CAUTION: Don't use compound_head() on the page before this
142                  * point, the result won't be stable.
143                  */
144                 folio = try_get_folio(page, refs);
145                 if (!folio)
146                         return NULL;
147
148                 /*
149                  * When pinning a large folio, use an exact count to track it.
150                  *
151                  * However, be sure to *also* increment the normal folio
152                  * refcount field at least once, so that the folio really
153                  * is pinned.  That's why the refcount from the earlier
154                  * try_get_folio() is left intact.
155                  */
156                 if (folio_test_large(folio))
157                         atomic_add(refs, folio_pincount_ptr(folio));
158                 else
159                         folio_ref_add(folio,
160                                         refs * (GUP_PIN_COUNTING_BIAS - 1));
161                 /*
162                  * Adjust the pincount before re-checking the PTE for changes.
163                  * This is essentially a smp_mb() and is paired with a memory
164                  * barrier in page_try_share_anon_rmap().
165                  */
166                 smp_mb__after_atomic();
167
168                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, refs);
169
170                 return folio;
171         }
172
173         WARN_ON_ONCE(1);
174         return NULL;
175 }
176
177 static void gup_put_folio(struct folio *folio, int refs, unsigned int flags)
178 {
179         if (flags & FOLL_PIN) {
180                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_RELEASED, refs);
181                 if (folio_test_large(folio))
182                         atomic_sub(refs, folio_pincount_ptr(folio));
183                 else
184                         refs *= GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
185         }
186
187         if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
188                 folio_put_refs(folio, refs);
189 }
190
191 /**
192  * try_grab_page() - elevate a page's refcount by a flag-dependent amount
193  * @page:    pointer to page to be grabbed
194  * @flags:   gup flags: these are the FOLL_* flag values.
195  *
196  * This might not do anything at all, depending on the flags argument.
197  *
198  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
199  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the page's refcount.
200  *
201  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) may be set, but not both at the same
202  * time. Cases: please see the try_grab_folio() documentation, with
203  * "refs=1".
204  *
205  * Return: true for success, or if no action was required (if neither FOLL_PIN
206  * nor FOLL_GET was set, nothing is done). False for failure: FOLL_GET or
207  * FOLL_PIN was set, but the page could not be grabbed.
208  */
209 bool __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags)
210 {
211         struct folio *folio = page_folio(page);
212
213         WARN_ON_ONCE((flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)) == (FOLL_GET | FOLL_PIN));
214         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) <= 0))
215                 return false;
216
217         if (flags & FOLL_GET)
218                 folio_ref_inc(folio);
219         else if (flags & FOLL_PIN) {
220                 /*
221                  * Similar to try_grab_folio(): be sure to *also*
222                  * increment the normal page refcount field at least once,
223                  * so that the page really is pinned.
224                  */
225                 if (folio_test_large(folio)) {
226                         folio_ref_add(folio, 1);
227                         atomic_add(1, folio_pincount_ptr(folio));
228                 } else {
229                         folio_ref_add(folio, GUP_PIN_COUNTING_BIAS);
230                 }
231
232                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, 1);
233         }
234
235         return true;
236 }
237
238 /**
239  * unpin_user_page() - release a dma-pinned page
240  * @page:            pointer to page to be released
241  *
242  * Pages that were pinned via pin_user_pages*() must be released via either
243  * unpin_user_page(), or one of the unpin_user_pages*() routines. This is so
244  * that such pages can be separately tracked and uniquely handled. In
245  * particular, interactions with RDMA and filesystems need special handling.
246  */
247 void unpin_user_page(struct page *page)
248 {
249         sanity_check_pinned_pages(&page, 1);
250         gup_put_folio(page_folio(page), 1, FOLL_PIN);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page);
253
254 static inline struct folio *gup_folio_range_next(struct page *start,
255                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
256 {
257         struct page *next = nth_page(start, i);
258         struct folio *folio = page_folio(next);
259         unsigned int nr = 1;
260
261         if (folio_test_large(folio))
262                 nr = min_t(unsigned int, npages - i,
263                            folio_nr_pages(folio) - folio_page_idx(folio, next));
264
265         *ntails = nr;
266         return folio;
267 }
268
269 static inline struct folio *gup_folio_next(struct page **list,
270                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
271 {
272         struct folio *folio = page_folio(list[i]);
273         unsigned int nr;
274
275         for (nr = i + 1; nr < npages; nr++) {
276                 if (page_folio(list[nr]) != folio)
277                         break;
278         }
279
280         *ntails = nr - i;
281         return folio;
282 }
283
284 /**
285  * unpin_user_pages_dirty_lock() - release and optionally dirty gup-pinned pages
286  * @pages:  array of pages to be maybe marked dirty, and definitely released.
287  * @npages: number of pages in the @pages array.
288  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
289  *
290  * "gup-pinned page" refers to a page that has had one of the get_user_pages()
291  * variants called on that page.
292  *
293  * For each page in the @pages array, make that page (or its head page, if a
294  * compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the page was previously
295  * listed as clean. In any case, releases all pages using unpin_user_page(),
296  * possibly via unpin_user_pages(), for the non-dirty case.
297  *
298  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
299  *
300  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
301  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
302  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
303  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
304  *
305  */
306 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
307                                  bool make_dirty)
308 {
309         unsigned long i;
310         struct folio *folio;
311         unsigned int nr;
312
313         if (!make_dirty) {
314                 unpin_user_pages(pages, npages);
315                 return;
316         }
317
318         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
319         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
320                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
321                 /*
322                  * Checking PageDirty at this point may race with
323                  * clear_page_dirty_for_io(), but that's OK. Two key
324                  * cases:
325                  *
326                  * 1) This code sees the page as already dirty, so it
327                  * skips the call to set_page_dirty(). That could happen
328                  * because clear_page_dirty_for_io() called
329                  * page_mkclean(), followed by set_page_dirty().
330                  * However, now the page is going to get written back,
331                  * which meets the original intention of setting it
332                  * dirty, so all is well: clear_page_dirty_for_io() goes
333                  * on to call TestClearPageDirty(), and write the page
334                  * back.
335                  *
336                  * 2) This code sees the page as clean, so it calls
337                  * set_page_dirty(). The page stays dirty, despite being
338                  * written back, so it gets written back again in the
339                  * next writeback cycle. This is harmless.
340                  */
341                 if (!folio_test_dirty(folio)) {
342                         folio_lock(folio);
343                         folio_mark_dirty(folio);
344                         folio_unlock(folio);
345                 }
346                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
347         }
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages_dirty_lock);
350
351 /**
352  * unpin_user_page_range_dirty_lock() - release and optionally dirty
353  * gup-pinned page range
354  *
355  * @page:  the starting page of a range maybe marked dirty, and definitely released.
356  * @npages: number of consecutive pages to release.
357  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
358  *
359  * "gup-pinned page range" refers to a range of pages that has had one of the
360  * pin_user_pages() variants called on that page.
361  *
362  * For the page ranges defined by [page .. page+npages], make that range (or
363  * its head pages, if a compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the
364  * page range was previously listed as clean.
365  *
366  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
367  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
368  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
369  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
370  *
371  */
372 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
373                                       bool make_dirty)
374 {
375         unsigned long i;
376         struct folio *folio;
377         unsigned int nr;
378
379         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
380                 folio = gup_folio_range_next(page, npages, i, &nr);
381                 if (make_dirty && !folio_test_dirty(folio)) {
382                         folio_lock(folio);
383                         folio_mark_dirty(folio);
384                         folio_unlock(folio);
385                 }
386                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
387         }
388 }
389 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page_range_dirty_lock);
390
391 static void unpin_user_pages_lockless(struct page **pages, unsigned long npages)
392 {
393         unsigned long i;
394         struct folio *folio;
395         unsigned int nr;
396
397         /*
398          * Don't perform any sanity checks because we might have raced with
399          * fork() and some anonymous pages might now actually be shared --
400          * which is why we're unpinning after all.
401          */
402         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
403                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
404                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
405         }
406 }
407
408 /**
409  * unpin_user_pages() - release an array of gup-pinned pages.
410  * @pages:  array of pages to be marked dirty and released.
411  * @npages: number of pages in the @pages array.
412  *
413  * For each page in the @pages array, release the page using unpin_user_page().
414  *
415  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
416  */
417 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages)
418 {
419         unsigned long i;
420         struct folio *folio;
421         unsigned int nr;
422
423         /*
424          * If this WARN_ON() fires, then the system *might* be leaking pages (by
425          * leaving them pinned), but probably not. More likely, gup/pup returned
426          * a hard -ERRNO error to the caller, who erroneously passed it here.
427          */
428         if (WARN_ON(IS_ERR_VALUE(npages)))
429                 return;
430
431         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
432         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
433                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
434                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
435         }
436 }
437 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages);
438
439 /*
440  * Set the MMF_HAS_PINNED if not set yet; after set it'll be there for the mm's
441  * lifecycle.  Avoid setting the bit unless necessary, or it might cause write
442  * cache bouncing on large SMP machines for concurrent pinned gups.
443  */
444 static inline void mm_set_has_pinned_flag(unsigned long *mm_flags)
445 {
446         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags))
447                 set_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags);
448 }
449
450 #ifdef CONFIG_MMU
451 static struct page *no_page_table(struct vm_area_struct *vma,
452                 unsigned int flags)
453 {
454         /*
455          * When core dumping an enormous anonymous area that nobody
456          * has touched so far, we don't want to allocate unnecessary pages or
457          * page tables.  Return error instead of NULL to skip handle_mm_fault,
458          * then get_dump_page() will return NULL to leave a hole in the dump.
459          * But we can only make this optimization where a hole would surely
460          * be zero-filled if handle_mm_fault() actually did handle it.
461          */
462         if ((flags & FOLL_DUMP) &&
463                         (vma_is_anonymous(vma) || !vma->vm_ops->fault))
464                 return ERR_PTR(-EFAULT);
465         return NULL;
466 }
467
468 static int follow_pfn_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
469                 pte_t *pte, unsigned int flags)
470 {
471         if (flags & FOLL_TOUCH) {
472                 pte_t entry = *pte;
473
474                 if (flags & FOLL_WRITE)
475                         entry = pte_mkdirty(entry);
476                 entry = pte_mkyoung(entry);
477
478                 if (!pte_same(*pte, entry)) {
479                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
480                         update_mmu_cache(vma, address, pte);
481                 }
482         }
483
484         /* Proper page table entry exists, but no corresponding struct page */
485         return -EEXIST;
486 }
487
488 /* FOLL_FORCE can write to even unwritable PTEs in COW mappings. */
489 static inline bool can_follow_write_pte(pte_t pte, struct page *page,
490                                         struct vm_area_struct *vma,
491                                         unsigned int flags)
492 {
493         /* If the pte is writable, we can write to the page. */
494         if (pte_write(pte))
495                 return true;
496
497         /* Maybe FOLL_FORCE is set to override it? */
498         if (!(flags & FOLL_FORCE))
499                 return false;
500
501         /* But FOLL_FORCE has no effect on shared mappings */
502         if (vma->vm_flags & (VM_MAYSHARE | VM_SHARED))
503                 return false;
504
505         /* ... or read-only private ones */
506         if (!(vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
507                 return false;
508
509         /* ... or already writable ones that just need to take a write fault */
510         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
511                 return false;
512
513         /*
514          * See can_change_pte_writable(): we broke COW and could map the page
515          * writable if we have an exclusive anonymous page ...
516          */
517         if (!page || !PageAnon(page) || !PageAnonExclusive(page))
518                 return false;
519
520         /* ... and a write-fault isn't required for other reasons. */
521         if (vma_soft_dirty_enabled(vma) && !pte_soft_dirty(pte))
522                 return false;
523         return !userfaultfd_pte_wp(vma, pte);
524 }
525
526 static struct page *follow_page_pte(struct vm_area_struct *vma,
527                 unsigned long address, pmd_t *pmd, unsigned int flags,
528                 struct dev_pagemap **pgmap)
529 {
530         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
531         struct page *page;
532         spinlock_t *ptl;
533         pte_t *ptep, pte;
534         int ret;
535
536         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
537         if (WARN_ON_ONCE((flags & (FOLL_PIN | FOLL_GET)) ==
538                          (FOLL_PIN | FOLL_GET)))
539                 return ERR_PTR(-EINVAL);
540
541         /*
542          * Considering PTE level hugetlb, like continuous-PTE hugetlb on
543          * ARM64 architecture.
544          */
545         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
546                 page = follow_huge_pmd_pte(vma, address, flags);
547                 if (page)
548                         return page;
549                 return no_page_table(vma, flags);
550         }
551
552 retry:
553         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
554                 return no_page_table(vma, flags);
555
556         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
557         pte = *ptep;
558         if (!pte_present(pte)) {
559                 swp_entry_t entry;
560                 /*
561                  * KSM's break_ksm() relies upon recognizing a ksm page
562                  * even while it is being migrated, so for that case we
563                  * need migration_entry_wait().
564                  */
565                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
566                         goto no_page;
567                 if (pte_none(pte))
568                         goto no_page;
569                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
570                 if (!is_migration_entry(entry))
571                         goto no_page;
572                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
573                 migration_entry_wait(mm, pmd, address);
574                 goto retry;
575         }
576         if (pte_protnone(pte) && !gup_can_follow_protnone(flags))
577                 goto no_page;
578
579         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
580
581         /*
582          * We only care about anon pages in can_follow_write_pte() and don't
583          * have to worry about pte_devmap() because they are never anon.
584          */
585         if ((flags & FOLL_WRITE) &&
586             !can_follow_write_pte(pte, page, vma, flags)) {
587                 page = NULL;
588                 goto out;
589         }
590
591         if (!page && pte_devmap(pte) && (flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN))) {
592                 /*
593                  * Only return device mapping pages in the FOLL_GET or FOLL_PIN
594                  * case since they are only valid while holding the pgmap
595                  * reference.
596                  */
597                 *pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), *pgmap);
598                 if (*pgmap)
599                         page = pte_page(pte);
600                 else
601                         goto no_page;
602         } else if (unlikely(!page)) {
603                 if (flags & FOLL_DUMP) {
604                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
605                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
606                         goto out;
607                 }
608
609                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
610                         page = pte_page(pte);
611                 } else {
612                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
613                         page = ERR_PTR(ret);
614                         goto out;
615                 }
616         }
617
618         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, page)) {
619                 page = ERR_PTR(-EMLINK);
620                 goto out;
621         }
622
623         VM_BUG_ON_PAGE((flags & FOLL_PIN) && PageAnon(page) &&
624                        !PageAnonExclusive(page), page);
625
626         /* try_grab_page() does nothing unless FOLL_GET or FOLL_PIN is set. */
627         if (unlikely(!try_grab_page(page, flags))) {
628                 page = ERR_PTR(-ENOMEM);
629                 goto out;
630         }
631         /*
632          * We need to make the page accessible if and only if we are going
633          * to access its content (the FOLL_PIN case).  Please see
634          * Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
635          */
636         if (flags & FOLL_PIN) {
637                 ret = arch_make_page_accessible(page);
638                 if (ret) {
639                         unpin_user_page(page);
640                         page = ERR_PTR(ret);
641                         goto out;
642                 }
643         }
644         if (flags & FOLL_TOUCH) {
645                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
646                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
647                         set_page_dirty(page);
648                 /*
649                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
650                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
651                  * mark_page_accessed().
652                  */
653                 mark_page_accessed(page);
654         }
655 out:
656         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
657         return page;
658 no_page:
659         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
660         if (!pte_none(pte))
661                 return NULL;
662         return no_page_table(vma, flags);
663 }
664
665 static struct page *follow_pmd_mask(struct vm_area_struct *vma,
666                                     unsigned long address, pud_t *pudp,
667                                     unsigned int flags,
668                                     struct follow_page_context *ctx)
669 {
670         pmd_t *pmd, pmdval;
671         spinlock_t *ptl;
672         struct page *page;
673         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
674
675         pmd = pmd_offset(pudp, address);
676         /*
677          * The READ_ONCE() will stabilize the pmdval in a register or
678          * on the stack so that it will stop changing under the code.
679          */
680         pmdval = READ_ONCE(*pmd);
681         if (pmd_none(pmdval))
682                 return no_page_table(vma, flags);
683         if (pmd_huge(pmdval) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
684                 page = follow_huge_pmd_pte(vma, address, flags);
685                 if (page)
686                         return page;
687                 return no_page_table(vma, flags);
688         }
689         if (is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmdval)))) {
690                 page = follow_huge_pd(vma, address,
691                                       __hugepd(pmd_val(pmdval)), flags,
692                                       PMD_SHIFT);
693                 if (page)
694                         return page;
695                 return no_page_table(vma, flags);
696         }
697 retry:
698         if (!pmd_present(pmdval)) {
699                 /*
700                  * Should never reach here, if thp migration is not supported;
701                  * Otherwise, it must be a thp migration entry.
702                  */
703                 VM_BUG_ON(!thp_migration_supported() ||
704                                   !is_pmd_migration_entry(pmdval));
705
706                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
707                         return no_page_table(vma, flags);
708
709                 pmd_migration_entry_wait(mm, pmd);
710                 pmdval = READ_ONCE(*pmd);
711                 /*
712                  * MADV_DONTNEED may convert the pmd to null because
713                  * mmap_lock is held in read mode
714                  */
715                 if (pmd_none(pmdval))
716                         return no_page_table(vma, flags);
717                 goto retry;
718         }
719         if (pmd_devmap(pmdval)) {
720                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
721                 page = follow_devmap_pmd(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
722                 spin_unlock(ptl);
723                 if (page)
724                         return page;
725         }
726         if (likely(!pmd_trans_huge(pmdval)))
727                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
728
729         if (pmd_protnone(pmdval) && !gup_can_follow_protnone(flags))
730                 return no_page_table(vma, flags);
731
732 retry_locked:
733         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
734         if (unlikely(pmd_none(*pmd))) {
735                 spin_unlock(ptl);
736                 return no_page_table(vma, flags);
737         }
738         if (unlikely(!pmd_present(*pmd))) {
739                 spin_unlock(ptl);
740                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
741                         return no_page_table(vma, flags);
742                 pmd_migration_entry_wait(mm, pmd);
743                 goto retry_locked;
744         }
745         if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmd))) {
746                 spin_unlock(ptl);
747                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
748         }
749         if (flags & FOLL_SPLIT_PMD) {
750                 int ret;
751                 page = pmd_page(*pmd);
752                 if (is_huge_zero_page(page)) {
753                         spin_unlock(ptl);
754                         ret = 0;
755                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
756                         if (pmd_trans_unstable(pmd))
757                                 ret = -EBUSY;
758                 } else {
759                         spin_unlock(ptl);
760                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
761                         ret = pte_alloc(mm, pmd) ? -ENOMEM : 0;
762                 }
763
764                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
765                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
766         }
767         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
768         spin_unlock(ptl);
769         ctx->page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
770         return page;
771 }
772
773 static struct page *follow_pud_mask(struct vm_area_struct *vma,
774                                     unsigned long address, p4d_t *p4dp,
775                                     unsigned int flags,
776                                     struct follow_page_context *ctx)
777 {
778         pud_t *pud;
779         spinlock_t *ptl;
780         struct page *page;
781         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
782
783         pud = pud_offset(p4dp, address);
784         if (pud_none(*pud))
785                 return no_page_table(vma, flags);
786         if (pud_huge(*pud) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
787                 page = follow_huge_pud(mm, address, pud, flags);
788                 if (page)
789                         return page;
790                 return no_page_table(vma, flags);
791         }
792         if (is_hugepd(__hugepd(pud_val(*pud)))) {
793                 page = follow_huge_pd(vma, address,
794                                       __hugepd(pud_val(*pud)), flags,
795                                       PUD_SHIFT);
796                 if (page)
797                         return page;
798                 return no_page_table(vma, flags);
799         }
800         if (pud_devmap(*pud)) {
801                 ptl = pud_lock(mm, pud);
802                 page = follow_devmap_pud(vma, address, pud, flags, &ctx->pgmap);
803                 spin_unlock(ptl);
804                 if (page)
805                         return page;
806         }
807         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
808                 return no_page_table(vma, flags);
809
810         return follow_pmd_mask(vma, address, pud, flags, ctx);
811 }
812
813 static struct page *follow_p4d_mask(struct vm_area_struct *vma,
814                                     unsigned long address, pgd_t *pgdp,
815                                     unsigned int flags,
816                                     struct follow_page_context *ctx)
817 {
818         p4d_t *p4d;
819         struct page *page;
820
821         p4d = p4d_offset(pgdp, address);
822         if (p4d_none(*p4d))
823                 return no_page_table(vma, flags);
824         BUILD_BUG_ON(p4d_huge(*p4d));
825         if (unlikely(p4d_bad(*p4d)))
826                 return no_page_table(vma, flags);
827
828         if (is_hugepd(__hugepd(p4d_val(*p4d)))) {
829                 page = follow_huge_pd(vma, address,
830                                       __hugepd(p4d_val(*p4d)), flags,
831                                       P4D_SHIFT);
832                 if (page)
833                         return page;
834                 return no_page_table(vma, flags);
835         }
836         return follow_pud_mask(vma, address, p4d, flags, ctx);
837 }
838
839 /**
840  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
841  * @vma: vm_area_struct mapping @address
842  * @address: virtual address to look up
843  * @flags: flags modifying lookup behaviour
844  * @ctx: contains dev_pagemap for %ZONE_DEVICE memory pinning and a
845  *       pointer to output page_mask
846  *
847  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
848  *
849  * When getting pages from ZONE_DEVICE memory, the @ctx->pgmap caches
850  * the device's dev_pagemap metadata to avoid repeating expensive lookups.
851  *
852  * When getting an anonymous page and the caller has to trigger unsharing
853  * of a shared anonymous page first, -EMLINK is returned. The caller should
854  * trigger a fault with FAULT_FLAG_UNSHARE set. Note that unsharing is only
855  * relevant with FOLL_PIN and !FOLL_WRITE.
856  *
857  * On output, the @ctx->page_mask is set according to the size of the page.
858  *
859  * Return: the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
860  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
861  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
862  */
863 static struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
864                               unsigned long address, unsigned int flags,
865                               struct follow_page_context *ctx)
866 {
867         pgd_t *pgd;
868         struct page *page;
869         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
870
871         ctx->page_mask = 0;
872
873         /* make this handle hugepd */
874         page = follow_huge_addr(mm, address, flags & FOLL_WRITE);
875         if (!IS_ERR(page)) {
876                 WARN_ON_ONCE(flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN));
877                 return page;
878         }
879
880         pgd = pgd_offset(mm, address);
881
882         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
883                 return no_page_table(vma, flags);
884
885         if (pgd_huge(*pgd)) {
886                 page = follow_huge_pgd(mm, address, pgd, flags);
887                 if (page)
888                         return page;
889                 return no_page_table(vma, flags);
890         }
891         if (is_hugepd(__hugepd(pgd_val(*pgd)))) {
892                 page = follow_huge_pd(vma, address,
893                                       __hugepd(pgd_val(*pgd)), flags,
894                                       PGDIR_SHIFT);
895                 if (page)
896                         return page;
897                 return no_page_table(vma, flags);
898         }
899
900         return follow_p4d_mask(vma, address, pgd, flags, ctx);
901 }
902
903 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
904                          unsigned int foll_flags)
905 {
906         struct follow_page_context ctx = { NULL };
907         struct page *page;
908
909         if (vma_is_secretmem(vma))
910                 return NULL;
911
912         if (foll_flags & FOLL_PIN)
913                 return NULL;
914
915         page = follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &ctx);
916         if (ctx.pgmap)
917                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
918         return page;
919 }
920
921 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
922                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
923                 struct page **page)
924 {
925         pgd_t *pgd;
926         p4d_t *p4d;
927         pud_t *pud;
928         pmd_t *pmd;
929         pte_t *pte;
930         int ret = -EFAULT;
931
932         /* user gate pages are read-only */
933         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
934                 return -EFAULT;
935         if (address > TASK_SIZE)
936                 pgd = pgd_offset_k(address);
937         else
938                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
939         if (pgd_none(*pgd))
940                 return -EFAULT;
941         p4d = p4d_offset(pgd, address);
942         if (p4d_none(*p4d))
943                 return -EFAULT;
944         pud = pud_offset(p4d, address);
945         if (pud_none(*pud))
946                 return -EFAULT;
947         pmd = pmd_offset(pud, address);
948         if (!pmd_present(*pmd))
949                 return -EFAULT;
950         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
951         pte = pte_offset_map(pmd, address);
952         if (pte_none(*pte))
953                 goto unmap;
954         *vma = get_gate_vma(mm);
955         if (!page)
956                 goto out;
957         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
958         if (!*page) {
959                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
960                         goto unmap;
961                 *page = pte_page(*pte);
962         }
963         if (unlikely(!try_grab_page(*page, gup_flags))) {
964                 ret = -ENOMEM;
965                 goto unmap;
966         }
967 out:
968         ret = 0;
969 unmap:
970         pte_unmap(pte);
971         return ret;
972 }
973
974 /*
975  * mmap_lock must be held on entry.  If @locked != NULL and *@flags
976  * does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_lock may be released.  If it
977  * is, *@locked will be set to 0 and -EBUSY returned.
978  */
979 static int faultin_page(struct vm_area_struct *vma,
980                 unsigned long address, unsigned int *flags, bool unshare,
981                 int *locked)
982 {
983         unsigned int fault_flags = 0;
984         vm_fault_t ret;
985
986         if (*flags & FOLL_NOFAULT)
987                 return -EFAULT;
988         if (*flags & FOLL_WRITE)
989                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
990         if (*flags & FOLL_REMOTE)
991                 fault_flags |= FAULT_FLAG_REMOTE;
992         if (locked) {
993                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
994                 /*
995                  * FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE is opt-in. GUP callers must set
996                  * FOLL_INTERRUPTIBLE to enable FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE.
997                  * That's because some callers may not be prepared to
998                  * handle early exits caused by non-fatal signals.
999                  */
1000                 if (*flags & FOLL_INTERRUPTIBLE)
1001                         fault_flags |= FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE;
1002         }
1003         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
1004                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
1005         if (*flags & FOLL_TRIED) {
1006                 /*
1007                  * Note: FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_TRIED
1008                  * can co-exist
1009                  */
1010                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1011         }
1012         if (unshare) {
1013                 fault_flags |= FAULT_FLAG_UNSHARE;
1014                 /* FAULT_FLAG_WRITE and FAULT_FLAG_UNSHARE are incompatible */
1015                 VM_BUG_ON(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1016         }
1017
1018         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1019
1020         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1021                 /*
1022                  * With FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT we'll never release the
1023                  * mmap lock in the page fault handler. Sanity check this.
1024                  */
1025                 WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT);
1026                 if (locked)
1027                         *locked = 0;
1028                 /*
1029                  * We should do the same as VM_FAULT_RETRY, but let's not
1030                  * return -EBUSY since that's not reflecting the reality of
1031                  * what has happened - we've just fully completed a page
1032                  * fault, with the mmap lock released.  Use -EAGAIN to show
1033                  * that we want to take the mmap lock _again_.
1034                  */
1035                 return -EAGAIN;
1036         }
1037
1038         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1039                 int err = vm_fault_to_errno(ret, *flags);
1040
1041                 if (err)
1042                         return err;
1043                 BUG();
1044         }
1045
1046         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1047                 if (locked && !(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT))
1048                         *locked = 0;
1049                 return -EBUSY;
1050         }
1051
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
1056 {
1057         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
1058         int write = (gup_flags & FOLL_WRITE);
1059         int foreign = (gup_flags & FOLL_REMOTE);
1060
1061         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1062                 return -EFAULT;
1063
1064         if (gup_flags & FOLL_ANON && !vma_is_anonymous(vma))
1065                 return -EFAULT;
1066
1067         if ((gup_flags & FOLL_LONGTERM) && vma_is_fsdax(vma))
1068                 return -EOPNOTSUPP;
1069
1070         if (vma_is_secretmem(vma))
1071                 return -EFAULT;
1072
1073         if (write) {
1074                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
1075                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1076                                 return -EFAULT;
1077                         /*
1078                          * We used to let the write,force case do COW in a
1079                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
1080                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
1081                          * executable, without corrupting the file (yet only
1082                          * when that file had been opened for writing!).
1083                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
1084                          * just reject it.
1085                          */
1086                         if (!is_cow_mapping(vm_flags))
1087                                 return -EFAULT;
1088                 }
1089         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
1090                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1091                         return -EFAULT;
1092                 /*
1093                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
1094                  * have VM_MAYREAD set?
1095                  */
1096                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
1097                         return -EFAULT;
1098         }
1099         /*
1100          * gups are always data accesses, not instruction
1101          * fetches, so execute=false here
1102          */
1103         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1104                 return -EFAULT;
1105         return 0;
1106 }
1107
1108 /**
1109  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
1110  * @mm:         mm_struct of target mm
1111  * @start:      starting user address
1112  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1113  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
1114  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1115  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
1116  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
1117  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
1118  *              Or NULL if the caller does not require them.
1119  * @locked:     whether we're still with the mmap_lock held
1120  *
1121  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
1122  * number requested), or an error. Details about the return value:
1123  *
1124  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
1125  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
1126  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
1127  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
1128  * -- 0 return value is possible when the fault would need to be retried.
1129  *
1130  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
1131  *
1132  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
1133  *
1134  * Must be called with mmap_lock held.  It may be released.  See below.
1135  *
1136  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
1137  * each struct page that each user address corresponds to at a given
1138  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
1139  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
1140  *
1141  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
1142  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
1143  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
1144  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
1145  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
1146  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
1147  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
1148  * locks can't be held over the syscall boundary.
1149  *
1150  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
1151  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
1152  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
1153  * before put_page is called.
1154  *
1155  * If @locked != NULL, *@locked will be set to 0 when mmap_lock is
1156  * released by an up_read().  That can happen if @gup_flags does not
1157  * have FOLL_NOWAIT.
1158  *
1159  * A caller using such a combination of @locked and @gup_flags
1160  * must therefore hold the mmap_lock for reading only, and recognize
1161  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
1162  * reading or writing and will not be released.
1163  *
1164  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
1165  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
1166  * you need some special @gup_flags.
1167  */
1168 static long __get_user_pages(struct mm_struct *mm,
1169                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1170                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1171                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
1172 {
1173         long ret = 0, i = 0;
1174         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1175         struct follow_page_context ctx = { NULL };
1176
1177         if (!nr_pages)
1178                 return 0;
1179
1180         start = untagged_addr(start);
1181
1182         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)));
1183
1184         do {
1185                 struct page *page;
1186                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
1187                 unsigned int page_increm;
1188
1189                 /* first iteration or cross vma bound */
1190                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
1191                         vma = find_extend_vma(mm, start);
1192                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
1193                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
1194                                                 gup_flags, &vma,
1195                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
1196                                 if (ret)
1197                                         goto out;
1198                                 ctx.page_mask = 0;
1199                                 goto next_page;
1200                         }
1201
1202                         if (!vma) {
1203                                 ret = -EFAULT;
1204                                 goto out;
1205                         }
1206                         ret = check_vma_flags(vma, gup_flags);
1207                         if (ret)
1208                                 goto out;
1209
1210                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
1211                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
1212                                                 &start, &nr_pages, i,
1213                                                 gup_flags, locked);
1214                                 if (locked && *locked == 0) {
1215                                         /*
1216                                          * We've got a VM_FAULT_RETRY
1217                                          * and we've lost mmap_lock.
1218                                          * We must stop here.
1219                                          */
1220                                         BUG_ON(gup_flags & FOLL_NOWAIT);
1221                                         goto out;
1222                                 }
1223                                 continue;
1224                         }
1225                 }
1226 retry:
1227                 /*
1228                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
1229                  * potentially allocating memory.
1230                  */
1231                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1232                         ret = -EINTR;
1233                         goto out;
1234                 }
1235                 cond_resched();
1236
1237                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &ctx);
1238                 if (!page || PTR_ERR(page) == -EMLINK) {
1239                         ret = faultin_page(vma, start, &foll_flags,
1240                                            PTR_ERR(page) == -EMLINK, locked);
1241                         switch (ret) {
1242                         case 0:
1243                                 goto retry;
1244                         case -EBUSY:
1245                         case -EAGAIN:
1246                                 ret = 0;
1247                                 fallthrough;
1248                         case -EFAULT:
1249                         case -ENOMEM:
1250                         case -EHWPOISON:
1251                                 goto out;
1252                         }
1253                         BUG();
1254                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
1255                         /*
1256                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
1257                          * struct page. If the caller expects **pages to be
1258                          * filled in, bail out now, because that can't be done
1259                          * for this page.
1260                          */
1261                         if (pages) {
1262                                 ret = PTR_ERR(page);
1263                                 goto out;
1264                         }
1265
1266                         goto next_page;
1267                 } else if (IS_ERR(page)) {
1268                         ret = PTR_ERR(page);
1269                         goto out;
1270                 }
1271                 if (pages) {
1272                         pages[i] = page;
1273                         flush_anon_page(vma, page, start);
1274                         flush_dcache_page(page);
1275                         ctx.page_mask = 0;
1276                 }
1277 next_page:
1278                 if (vmas) {
1279                         vmas[i] = vma;
1280                         ctx.page_mask = 0;
1281                 }
1282                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & ctx.page_mask);
1283                 if (page_increm > nr_pages)
1284                         page_increm = nr_pages;
1285                 i += page_increm;
1286                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
1287                 nr_pages -= page_increm;
1288         } while (nr_pages);
1289 out:
1290         if (ctx.pgmap)
1291                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
1292         return i ? i : ret;
1293 }
1294
1295 static bool vma_permits_fault(struct vm_area_struct *vma,
1296                               unsigned int fault_flags)
1297 {
1298         bool write   = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1299         bool foreign = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_REMOTE);
1300         vm_flags_t vm_flags = write ? VM_WRITE : VM_READ;
1301
1302         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
1303                 return false;
1304
1305         /*
1306          * The architecture might have a hardware protection
1307          * mechanism other than read/write that can deny access.
1308          *
1309          * gup always represents data access, not instruction
1310          * fetches, so execute=false here:
1311          */
1312         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1313                 return false;
1314
1315         return true;
1316 }
1317
1318 /**
1319  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
1320  * @mm:         mm_struct of target mm
1321  * @address:    user address
1322  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
1323  * @unlocked:   did we unlock the mmap_lock while retrying, maybe NULL if caller
1324  *              does not allow retry. If NULL, the caller must guarantee
1325  *              that fault_flags does not contain FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
1326  *
1327  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
1328  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
1329  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
1330  * trying again.
1331  *
1332  * Typically this is meant to be used by the futex code.
1333  *
1334  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
1335  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
1336  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
1337  * get_user_pages() only guarantees to update these in the struct page.
1338  *
1339  * This is important for some architectures where those bits also gate the
1340  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
1341  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
1342  * succeed.
1343  *
1344  * This function will not return with an unlocked mmap_lock. So it has not the
1345  * same semantics wrt the @mm->mmap_lock as does filemap_fault().
1346  */
1347 int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
1348                      unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1349                      bool *unlocked)
1350 {
1351         struct vm_area_struct *vma;
1352         vm_fault_t ret;
1353
1354         address = untagged_addr(address);
1355
1356         if (unlocked)
1357                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1358
1359 retry:
1360         vma = find_extend_vma(mm, address);
1361         if (!vma || address < vma->vm_start)
1362                 return -EFAULT;
1363
1364         if (!vma_permits_fault(vma, fault_flags))
1365                 return -EFAULT;
1366
1367         if ((fault_flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) &&
1368             fatal_signal_pending(current))
1369                 return -EINTR;
1370
1371         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1372
1373         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1374                 /*
1375                  * NOTE: it's a pity that we need to retake the lock here
1376                  * to pair with the unlock() in the callers. Ideally we
1377                  * could tell the callers so they do not need to unlock.
1378                  */
1379                 mmap_read_lock(mm);
1380                 *unlocked = true;
1381                 return 0;
1382         }
1383
1384         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1385                 int err = vm_fault_to_errno(ret, 0);
1386
1387                 if (err)
1388                         return err;
1389                 BUG();
1390         }
1391
1392         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1393                 mmap_read_lock(mm);
1394                 *unlocked = true;
1395                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1396                 goto retry;
1397         }
1398
1399         return 0;
1400 }
1401 EXPORT_SYMBOL_GPL(fixup_user_fault);
1402
1403 /*
1404  * GUP always responds to fatal signals.  When FOLL_INTERRUPTIBLE is
1405  * specified, it'll also respond to generic signals.  The caller of GUP
1406  * that has FOLL_INTERRUPTIBLE should take care of the GUP interruption.
1407  */
1408 static bool gup_signal_pending(unsigned int flags)
1409 {
1410         if (fatal_signal_pending(current))
1411                 return true;
1412
1413         if (!(flags & FOLL_INTERRUPTIBLE))
1414                 return false;
1415
1416         return signal_pending(current);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Please note that this function, unlike __get_user_pages will not
1421  * return 0 for nr_pages > 0 without FOLL_NOWAIT
1422  */
1423 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm,
1424                                                 unsigned long start,
1425                                                 unsigned long nr_pages,
1426                                                 struct page **pages,
1427                                                 struct vm_area_struct **vmas,
1428                                                 int *locked,
1429                                                 unsigned int flags)
1430 {
1431         long ret, pages_done;
1432         bool lock_dropped;
1433
1434         if (locked) {
1435                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
1436                 BUG_ON(vmas);
1437                 /* check caller initialized locked */
1438                 BUG_ON(*locked != 1);
1439         }
1440
1441         if (flags & FOLL_PIN)
1442                 mm_set_has_pinned_flag(&mm->flags);
1443
1444         /*
1445          * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive. Traditional behavior
1446          * is to set FOLL_GET if the caller wants pages[] filled in (but has
1447          * carelessly failed to specify FOLL_GET), so keep doing that, but only
1448          * for FOLL_GET, not for the newer FOLL_PIN.
1449          *
1450          * FOLL_PIN always expects pages to be non-null, but no need to assert
1451          * that here, as any failures will be obvious enough.
1452          */
1453         if (pages && !(flags & FOLL_PIN))
1454                 flags |= FOLL_GET;
1455
1456         pages_done = 0;
1457         lock_dropped = false;
1458         for (;;) {
1459                 ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, flags, pages,
1460                                        vmas, locked);
1461                 if (!locked)
1462                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
1463                         return ret;
1464
1465                 /* VM_FAULT_RETRY or VM_FAULT_COMPLETED cannot return errors */
1466                 if (!*locked) {
1467                         BUG_ON(ret < 0);
1468                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
1469                 }
1470
1471                 if (ret > 0) {
1472                         nr_pages -= ret;
1473                         pages_done += ret;
1474                         if (!nr_pages)
1475                                 break;
1476                 }
1477                 if (*locked) {
1478                         /*
1479                          * VM_FAULT_RETRY didn't trigger or it was a
1480                          * FOLL_NOWAIT.
1481                          */
1482                         if (!pages_done)
1483                                 pages_done = ret;
1484                         break;
1485                 }
1486                 /*
1487                  * VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset.
1488                  * For the prefault case (!pages) we only update counts.
1489                  */
1490                 if (likely(pages))
1491                         pages += ret;
1492                 start += ret << PAGE_SHIFT;
1493                 lock_dropped = true;
1494
1495 retry:
1496                 /*
1497                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
1498                  * with both FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and
1499                  * FAULT_FLAG_TRIED.  Note that GUP can be interrupted
1500                  * by fatal signals of even common signals, depending on
1501                  * the caller's request. So we need to check it before we
1502                  * start trying again otherwise it can loop forever.
1503                  */
1504                 if (gup_signal_pending(flags)) {
1505                         if (!pages_done)
1506                                 pages_done = -EINTR;
1507                         break;
1508                 }
1509
1510                 ret = mmap_read_lock_killable(mm);
1511                 if (ret) {
1512                         BUG_ON(ret > 0);
1513                         if (!pages_done)
1514                                 pages_done = ret;
1515                         break;
1516                 }
1517
1518                 *locked = 1;
1519                 ret = __get_user_pages(mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
1520                                        pages, NULL, locked);
1521                 if (!*locked) {
1522                         /* Continue to retry until we succeeded */
1523                         BUG_ON(ret != 0);
1524                         goto retry;
1525                 }
1526                 if (ret != 1) {
1527                         BUG_ON(ret > 1);
1528                         if (!pages_done)
1529                                 pages_done = ret;
1530                         break;
1531                 }
1532                 nr_pages--;
1533                 pages_done++;
1534                 if (!nr_pages)
1535                         break;
1536                 if (likely(pages))
1537                         pages++;
1538                 start += PAGE_SIZE;
1539         }
1540         if (lock_dropped && *locked) {
1541                 /*
1542                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
1543                  * and so the critical section protected by it was lost.
1544                  */
1545                 mmap_read_unlock(mm);
1546                 *locked = 0;
1547         }
1548         return pages_done;
1549 }
1550
1551 /**
1552  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
1553  * @vma:   target vma
1554  * @start: start address
1555  * @end:   end address
1556  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1557  *
1558  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
1559  *
1560  * Return either number of pages pinned in the vma, or a negative error
1561  * code on error.
1562  *
1563  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held.
1564  *
1565  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will
1566  * be unperturbed.
1567  *
1568  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be
1569  * released.  If it's released, *@locked will be set to 0.
1570  */
1571 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
1572                 unsigned long start, unsigned long end, int *locked)
1573 {
1574         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1575         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1576         int gup_flags;
1577         long ret;
1578
1579         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1580         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1581         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1582         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
1583         mmap_assert_locked(mm);
1584
1585         /*
1586          * Rightly or wrongly, the VM_LOCKONFAULT case has never used
1587          * faultin_page() to break COW, so it has no work to do here.
1588          */
1589         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
1590                 return nr_pages;
1591
1592         gup_flags = FOLL_TOUCH;
1593         /*
1594          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
1595          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
1596          * and we would not want to dirty them for nothing.
1597          */
1598         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
1599                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1600
1601         /*
1602          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
1603          * other than PROT_NONE.
1604          */
1605         if (vma_is_accessible(vma))
1606                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
1607
1608         /*
1609          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
1610          * not result in a stack expansion that recurses back here.
1611          */
1612         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1613                                 NULL, NULL, locked);
1614         lru_add_drain();
1615         return ret;
1616 }
1617
1618 /*
1619  * faultin_vma_page_range() - populate (prefault) page tables inside the
1620  *                            given VMA range readable/writable
1621  *
1622  * This takes care of mlocking the pages, too, if VM_LOCKED is set.
1623  *
1624  * @vma: target vma
1625  * @start: start address
1626  * @end: end address
1627  * @write: whether to prefault readable or writable
1628  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1629  *
1630  * Returns either number of processed pages in the vma, or a negative error
1631  * code on error (see __get_user_pages()).
1632  *
1633  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held. The range must be page-aligned and
1634  * covered by the VMA.
1635  *
1636  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will be unperturbed.
1637  *
1638  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be released.  If
1639  * it's released, *@locked will be set to 0.
1640  */
1641 long faultin_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1642                             unsigned long end, bool write, int *locked)
1643 {
1644         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1645         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1646         int gup_flags;
1647         long ret;
1648
1649         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1650         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1651         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1652         VM_BUG_ON_VMA(end > vma->vm_end, vma);
1653         mmap_assert_locked(mm);
1654
1655         /*
1656          * FOLL_TOUCH: Mark page accessed and thereby young; will also mark
1657          *             the page dirty with FOLL_WRITE -- which doesn't make a
1658          *             difference with !FOLL_FORCE, because the page is writable
1659          *             in the page table.
1660          * FOLL_HWPOISON: Return -EHWPOISON instead of -EFAULT when we hit
1661          *                a poisoned page.
1662          * !FOLL_FORCE: Require proper access permissions.
1663          */
1664         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_HWPOISON;
1665         if (write)
1666                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1667
1668         /*
1669          * We want to report -EINVAL instead of -EFAULT for any permission
1670          * problems or incompatible mappings.
1671          */
1672         if (check_vma_flags(vma, gup_flags))
1673                 return -EINVAL;
1674
1675         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1676                                 NULL, NULL, locked);
1677         lru_add_drain();
1678         return ret;
1679 }
1680
1681 /*
1682  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
1683  *
1684  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
1685  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
1686  * mmap_lock must not be held.
1687  */
1688 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
1689 {
1690         struct mm_struct *mm = current->mm;
1691         unsigned long end, nstart, nend;
1692         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1693         int locked = 0;
1694         long ret = 0;
1695
1696         end = start + len;
1697
1698         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
1699                 /*
1700                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
1701                  * Find first corresponding VMA.
1702                  */
1703                 if (!locked) {
1704                         locked = 1;
1705                         mmap_read_lock(mm);
1706                         vma = find_vma_intersection(mm, nstart, end);
1707                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
1708                         vma = find_vma_intersection(mm, vma->vm_end, end);
1709
1710                 if (!vma)
1711                         break;
1712                 /*
1713                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
1714                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
1715                  */
1716                 nend = min(end, vma->vm_end);
1717                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1718                         continue;
1719                 if (nstart < vma->vm_start)
1720                         nstart = vma->vm_start;
1721                 /*
1722                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
1723                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
1724                  * if the vma was already munlocked.
1725                  */
1726                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
1727                 if (ret < 0) {
1728                         if (ignore_errors) {
1729                                 ret = 0;
1730                                 continue;       /* continue at next VMA */
1731                         }
1732                         break;
1733                 }
1734                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1735                 ret = 0;
1736         }
1737         if (locked)
1738                 mmap_read_unlock(mm);
1739         return ret;     /* 0 or negative error code */
1740 }
1741 #else /* CONFIG_MMU */
1742 static long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1743                 unsigned long nr_pages, struct page **pages,
1744                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked,
1745                 unsigned int foll_flags)
1746 {
1747         struct vm_area_struct *vma;
1748         unsigned long vm_flags;
1749         long i;
1750
1751         /* calculate required read or write permissions.
1752          * If FOLL_FORCE is set, we only require the "MAY" flags.
1753          */
1754         vm_flags  = (foll_flags & FOLL_WRITE) ?
1755                         (VM_WRITE | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_MAYREAD);
1756         vm_flags &= (foll_flags & FOLL_FORCE) ?
1757                         (VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_WRITE);
1758
1759         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1760                 vma = find_vma(mm, start);
1761                 if (!vma)
1762                         goto finish_or_fault;
1763
1764                 /* protect what we can, including chardevs */
1765                 if ((vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP)) ||
1766                     !(vm_flags & vma->vm_flags))
1767                         goto finish_or_fault;
1768
1769                 if (pages) {
1770                         pages[i] = virt_to_page((void *)start);
1771                         if (pages[i])
1772                                 get_page(pages[i]);
1773                 }
1774                 if (vmas)
1775                         vmas[i] = vma;
1776                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1777         }
1778
1779         return i;
1780
1781 finish_or_fault:
1782         return i ? : -EFAULT;
1783 }
1784 #endif /* !CONFIG_MMU */
1785
1786 /**
1787  * fault_in_writeable - fault in userspace address range for writing
1788  * @uaddr: start of address range
1789  * @size: size of address range
1790  *
1791  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1792  * copy_from_user()).
1793  */
1794 size_t fault_in_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1795 {
1796         char __user *start = uaddr, *end;
1797
1798         if (unlikely(size == 0))
1799                 return 0;
1800         if (!user_write_access_begin(uaddr, size))
1801                 return size;
1802         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1803                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1804                 uaddr = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1805         }
1806         end = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1807         if (unlikely(end < start))
1808                 end = NULL;
1809         while (uaddr != end) {
1810                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1811                 uaddr += PAGE_SIZE;
1812         }
1813
1814 out:
1815         user_write_access_end();
1816         if (size > uaddr - start)
1817                 return size - (uaddr - start);
1818         return 0;
1819 }
1820 EXPORT_SYMBOL(fault_in_writeable);
1821
1822 /**
1823  * fault_in_subpage_writeable - fault in an address range for writing
1824  * @uaddr: start of address range
1825  * @size: size of address range
1826  *
1827  * Fault in a user address range for writing while checking for permissions at
1828  * sub-page granularity (e.g. arm64 MTE). This function should be used when
1829  * the caller cannot guarantee forward progress of a copy_to_user() loop.
1830  *
1831  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1832  * copy_from_user()).
1833  */
1834 size_t fault_in_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1835 {
1836         size_t faulted_in;
1837
1838         /*
1839          * Attempt faulting in at page granularity first for page table
1840          * permission checking. The arch-specific probe_subpage_writeable()
1841          * functions may not check for this.
1842          */
1843         faulted_in = size - fault_in_writeable(uaddr, size);
1844         if (faulted_in)
1845                 faulted_in -= probe_subpage_writeable(uaddr, faulted_in);
1846
1847         return size - faulted_in;
1848 }
1849 EXPORT_SYMBOL(fault_in_subpage_writeable);
1850
1851 /*
1852  * fault_in_safe_writeable - fault in an address range for writing
1853  * @uaddr: start of address range
1854  * @size: length of address range
1855  *
1856  * Faults in an address range for writing.  This is primarily useful when we
1857  * already know that some or all of the pages in the address range aren't in
1858  * memory.
1859  *
1860  * Unlike fault_in_writeable(), this function is non-destructive.
1861  *
1862  * Note that we don't pin or otherwise hold the pages referenced that we fault
1863  * in.  There's no guarantee that they'll stay in memory for any duration of
1864  * time.
1865  *
1866  * Returns the number of bytes not faulted in, like copy_to_user() and
1867  * copy_from_user().
1868  */
1869 size_t fault_in_safe_writeable(const char __user *uaddr, size_t size)
1870 {
1871         unsigned long start = (unsigned long)uaddr, end;
1872         struct mm_struct *mm = current->mm;
1873         bool unlocked = false;
1874
1875         if (unlikely(size == 0))
1876                 return 0;
1877         end = PAGE_ALIGN(start + size);
1878         if (end < start)
1879                 end = 0;
1880
1881         mmap_read_lock(mm);
1882         do {
1883                 if (fixup_user_fault(mm, start, FAULT_FLAG_WRITE, &unlocked))
1884                         break;
1885                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1886         } while (start != end);
1887         mmap_read_unlock(mm);
1888
1889         if (size > (unsigned long)uaddr - start)
1890                 return size - ((unsigned long)uaddr - start);
1891         return 0;
1892 }
1893 EXPORT_SYMBOL(fault_in_safe_writeable);
1894
1895 /**
1896  * fault_in_readable - fault in userspace address range for reading
1897  * @uaddr: start of user address range
1898  * @size: size of user address range
1899  *
1900  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1901  * copy_from_user()).
1902  */
1903 size_t fault_in_readable(const char __user *uaddr, size_t size)
1904 {
1905         const char __user *start = uaddr, *end;
1906         volatile char c;
1907
1908         if (unlikely(size == 0))
1909                 return 0;
1910         if (!user_read_access_begin(uaddr, size))
1911                 return size;
1912         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1913                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1914                 uaddr = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1915         }
1916         end = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1917         if (unlikely(end < start))
1918                 end = NULL;
1919         while (uaddr != end) {
1920                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1921                 uaddr += PAGE_SIZE;
1922         }
1923
1924 out:
1925         user_read_access_end();
1926         (void)c;
1927         if (size > uaddr - start)
1928                 return size - (uaddr - start);
1929         return 0;
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL(fault_in_readable);
1932
1933 /**
1934  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1935  * @addr: user address
1936  *
1937  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1938  * to be freed afterwards by put_page().
1939  *
1940  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1941  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1942  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1943  * allowing a hole to be left in the corefile to save disk space.
1944  *
1945  * Called without mmap_lock (takes and releases the mmap_lock by itself).
1946  */
1947 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1948 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1949 {
1950         struct mm_struct *mm = current->mm;
1951         struct page *page;
1952         int locked = 1;
1953         int ret;
1954
1955         if (mmap_read_lock_killable(mm))
1956                 return NULL;
1957         ret = __get_user_pages_locked(mm, addr, 1, &page, NULL, &locked,
1958                                       FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET);
1959         if (locked)
1960                 mmap_read_unlock(mm);
1961         return (ret == 1) ? page : NULL;
1962 }
1963 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1964
1965 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1966 /*
1967  * Returns the number of collected pages. Return value is always >= 0.
1968  */
1969 static unsigned long collect_longterm_unpinnable_pages(
1970                                         struct list_head *movable_page_list,
1971                                         unsigned long nr_pages,
1972                                         struct page **pages)
1973 {
1974         unsigned long i, collected = 0;
1975         struct folio *prev_folio = NULL;
1976         bool drain_allow = true;
1977
1978         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1979                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
1980
1981                 if (folio == prev_folio)
1982                         continue;
1983                 prev_folio = folio;
1984
1985                 if (folio_is_longterm_pinnable(folio))
1986                         continue;
1987
1988                 collected++;
1989
1990                 if (folio_is_device_coherent(folio))
1991                         continue;
1992
1993                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1994                         isolate_hugetlb(&folio->page, movable_page_list);
1995                         continue;
1996                 }
1997
1998                 if (!folio_test_lru(folio) && drain_allow) {
1999                         lru_add_drain_all();
2000                         drain_allow = false;
2001                 }
2002
2003                 if (!folio_isolate_lru(folio))
2004                         continue;
2005
2006                 list_add_tail(&folio->lru, movable_page_list);
2007                 node_stat_mod_folio(folio,
2008                                     NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
2009                                     folio_nr_pages(folio));
2010         }
2011
2012         return collected;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Unpins all pages and migrates device coherent pages and movable_page_list.
2017  * Returns -EAGAIN if all pages were successfully migrated or -errno for failure
2018  * (or partial success).
2019  */
2020 static int migrate_longterm_unpinnable_pages(
2021                                         struct list_head *movable_page_list,
2022                                         unsigned long nr_pages,
2023                                         struct page **pages)
2024 {
2025         int ret;
2026         unsigned long i;
2027
2028         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2029                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2030
2031                 if (folio_is_device_coherent(folio)) {
2032                         /*
2033                          * Migration will fail if the page is pinned, so convert
2034                          * the pin on the source page to a normal reference.
2035                          */
2036                         pages[i] = NULL;
2037                         folio_get(folio);
2038                         gup_put_folio(folio, 1, FOLL_PIN);
2039
2040                         if (migrate_device_coherent_page(&folio->page)) {
2041                                 ret = -EBUSY;
2042                                 goto err;
2043                         }
2044
2045                         continue;
2046                 }
2047
2048                 /*
2049                  * We can't migrate pages with unexpected references, so drop
2050                  * the reference obtained by __get_user_pages_locked().
2051                  * Migrating pages have been added to movable_page_list after
2052                  * calling folio_isolate_lru() which takes a reference so the
2053                  * page won't be freed if it's migrating.
2054                  */
2055                 unpin_user_page(pages[i]);
2056                 pages[i] = NULL;
2057         }
2058
2059         if (!list_empty(movable_page_list)) {
2060                 struct migration_target_control mtc = {
2061                         .nid = NUMA_NO_NODE,
2062                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_NOWARN,
2063                 };
2064
2065                 if (migrate_pages(movable_page_list, alloc_migration_target,
2066                                   NULL, (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC,
2067                                   MR_LONGTERM_PIN, NULL)) {
2068                         ret = -ENOMEM;
2069                         goto err;
2070                 }
2071         }
2072
2073         putback_movable_pages(movable_page_list);
2074
2075         return -EAGAIN;
2076
2077 err:
2078         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
2079                 if (pages[i])
2080                         unpin_user_page(pages[i]);
2081         putback_movable_pages(movable_page_list);
2082
2083         return ret;
2084 }
2085
2086 /*
2087  * Check whether all pages are *allowed* to be pinned. Rather confusingly, all
2088  * pages in the range are required to be pinned via FOLL_PIN, before calling
2089  * this routine.
2090  *
2091  * If any pages in the range are not allowed to be pinned, then this routine
2092  * will migrate those pages away, unpin all the pages in the range and return
2093  * -EAGAIN. The caller should re-pin the entire range with FOLL_PIN and then
2094  * call this routine again.
2095  *
2096  * If an error other than -EAGAIN occurs, this indicates a migration failure.
2097  * The caller should give up, and propagate the error back up the call stack.
2098  *
2099  * If everything is OK and all pages in the range are allowed to be pinned, then
2100  * this routine leaves all pages pinned and returns zero for success.
2101  */
2102 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2103                                             struct page **pages)
2104 {
2105         unsigned long collected;
2106         LIST_HEAD(movable_page_list);
2107
2108         collected = collect_longterm_unpinnable_pages(&movable_page_list,
2109                                                 nr_pages, pages);
2110         if (!collected)
2111                 return 0;
2112
2113         return migrate_longterm_unpinnable_pages(&movable_page_list, nr_pages,
2114                                                 pages);
2115 }
2116 #else
2117 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2118                                             struct page **pages)
2119 {
2120         return 0;
2121 }
2122 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
2123
2124 /*
2125  * __gup_longterm_locked() is a wrapper for __get_user_pages_locked which
2126  * allows us to process the FOLL_LONGTERM flag.
2127  */
2128 static long __gup_longterm_locked(struct mm_struct *mm,
2129                                   unsigned long start,
2130                                   unsigned long nr_pages,
2131                                   struct page **pages,
2132                                   struct vm_area_struct **vmas,
2133                                   unsigned int gup_flags)
2134 {
2135         unsigned int flags;
2136         long rc, nr_pinned_pages;
2137
2138         if (!(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2139                 return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2140                                                NULL, gup_flags);
2141
2142         /*
2143          * If we get to this point then FOLL_LONGTERM is set, and FOLL_LONGTERM
2144          * implies FOLL_PIN (although the reverse is not true). Therefore it is
2145          * correct to unconditionally call check_and_migrate_movable_pages()
2146          * which assumes pages have been pinned via FOLL_PIN.
2147          *
2148          * Enforce the above reasoning by asserting that FOLL_PIN is set.
2149          */
2150         if (WARN_ON(!(gup_flags & FOLL_PIN)))
2151                 return -EINVAL;
2152         flags = memalloc_pin_save();
2153         do {
2154                 nr_pinned_pages = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages,
2155                                                           pages, vmas, NULL,
2156                                                           gup_flags);
2157                 if (nr_pinned_pages <= 0) {
2158                         rc = nr_pinned_pages;
2159                         break;
2160                 }
2161                 rc = check_and_migrate_movable_pages(nr_pinned_pages, pages);
2162         } while (rc == -EAGAIN);
2163         memalloc_pin_restore(flags);
2164
2165         return rc ? rc : nr_pinned_pages;
2166 }
2167
2168 static bool is_valid_gup_flags(unsigned int gup_flags)
2169 {
2170         /*
2171          * FOLL_PIN must only be set internally by the pin_user_pages*() APIs,
2172          * never directly by the caller, so enforce that with an assertion:
2173          */
2174         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_PIN))
2175                 return false;
2176         /*
2177          * FOLL_PIN is a prerequisite to FOLL_LONGTERM. Another way of saying
2178          * that is, FOLL_LONGTERM is a specific case, more restrictive case of
2179          * FOLL_PIN.
2180          */
2181         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2182                 return false;
2183
2184         return true;
2185 }
2186
2187 #ifdef CONFIG_MMU
2188 static long __get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2189                                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2190                                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2191                                     struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2192 {
2193         /*
2194          * Parts of FOLL_LONGTERM behavior are incompatible with
2195          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY because of the FS DAX check requirement on
2196          * vmas. However, this only comes up if locked is set, and there are
2197          * callers that do request FOLL_LONGTERM, but do not set locked. So,
2198          * allow what we can.
2199          */
2200         if (gup_flags & FOLL_LONGTERM) {
2201                 if (WARN_ON_ONCE(locked))
2202                         return -EINVAL;
2203                 /*
2204                  * This will check the vmas (even if our vmas arg is NULL)
2205                  * and return -ENOTSUPP if DAX isn't allowed in this case:
2206                  */
2207                 return __gup_longterm_locked(mm, start, nr_pages, pages,
2208                                              vmas, gup_flags | FOLL_TOUCH |
2209                                              FOLL_REMOTE);
2210         }
2211
2212         return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2213                                        locked,
2214                                        gup_flags | FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE);
2215 }
2216
2217 /**
2218  * get_user_pages_remote() - pin user pages in memory
2219  * @mm:         mm_struct of target mm
2220  * @start:      starting user address
2221  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2222  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2223  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2224  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2225  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2226  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2227  *              Or NULL if the caller does not require them.
2228  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
2229  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
2230  *              utilised. Lock must initially be held.
2231  *
2232  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
2233  * number requested), or an error. Details about the return value:
2234  *
2235  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
2236  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
2237  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
2238  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
2239  *
2240  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
2241  *
2242  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
2243  *
2244  * Must be called with mmap_lock held for read or write.
2245  *
2246  * get_user_pages_remote walks a process's page tables and takes a reference
2247  * to each struct page that each user address corresponds to at a given
2248  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
2249  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
2250  *
2251  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
2252  * get_user_pages_remote returns, and there may even be a completely different
2253  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
2254  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
2255  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
2256  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
2257  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
2258  * locks can't be held over the syscall boundary.
2259  *
2260  * If gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If the page
2261  * is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must
2262  * be called after the page is finished with, and before put_page is called.
2263  *
2264  * get_user_pages_remote is typically used for fewer-copy IO operations,
2265  * to get a handle on the memory by some means other than accesses
2266  * via the user virtual addresses. The pages may be submitted for
2267  * DMA to devices or accessed via their kernel linear mapping (via the
2268  * kmap APIs). Care should be taken to use the correct cache flushing APIs.
2269  *
2270  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
2271  *
2272  * get_user_pages_remote should be phased out in favor of
2273  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
2274  * should use get_user_pages_remote because it cannot pass
2275  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
2276  */
2277 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2278                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2279                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2280                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2281 {
2282         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
2283                 return -EINVAL;
2284
2285         return __get_user_pages_remote(mm, start, nr_pages, gup_flags,
2286                                        pages, vmas, locked);
2287 }
2288 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_remote);
2289
2290 #else /* CONFIG_MMU */
2291 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2292                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2293                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2294                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2295 {
2296         return 0;
2297 }
2298
2299 static long __get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2300                                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2301                                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2302                                     struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2303 {
2304         return 0;
2305 }
2306 #endif /* !CONFIG_MMU */
2307
2308 /**
2309  * get_user_pages() - pin user pages in memory
2310  * @start:      starting user address
2311  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2312  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2313  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2314  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2315  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2316  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2317  *              Or NULL if the caller does not require them.
2318  *
2319  * This is the same as get_user_pages_remote(), just with a less-flexible
2320  * calling convention where we assume that the mm being operated on belongs to
2321  * the current task, and doesn't allow passing of a locked parameter.  We also
2322  * obviously don't pass FOLL_REMOTE in here.
2323  */
2324 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2325                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2326                 struct vm_area_struct **vmas)
2327 {
2328         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
2329                 return -EINVAL;
2330
2331         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
2332                                      pages, vmas, gup_flags | FOLL_TOUCH);
2333 }
2334 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
2335
2336 /*
2337  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
2338  *
2339  *      mmap_read_lock(mm);
2340  *      get_user_pages(mm, ..., pages, NULL);
2341  *      mmap_read_unlock(mm);
2342  *
2343  *  with:
2344  *
2345  *      get_user_pages_unlocked(mm, ..., pages);
2346  *
2347  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
2348  * get_user_pages_fast should be used instead if specific gup_flags
2349  * (e.g. FOLL_FORCE) are not required.
2350  */
2351 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2352                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
2353 {
2354         struct mm_struct *mm = current->mm;
2355         int locked = 1;
2356         long ret;
2357
2358         /*
2359          * FIXME: Current FOLL_LONGTERM behavior is incompatible with
2360          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY because of the FS DAX check requirement on
2361          * vmas.  As there are no users of this flag in this call we simply
2362          * disallow this option for now.
2363          */
2364         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2365                 return -EINVAL;
2366
2367         mmap_read_lock(mm);
2368         ret = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, NULL,
2369                                       &locked, gup_flags | FOLL_TOUCH);
2370         if (locked)
2371                 mmap_read_unlock(mm);
2372         return ret;
2373 }
2374 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
2375
2376 /*
2377  * Fast GUP
2378  *
2379  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
2380  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
2381  * protected from page table pages being freed from under it, and should
2382  * block any THP splits.
2383  *
2384  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
2385  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
2386  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
2387  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
2388  *
2389  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
2390  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
2391  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
2392  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
2393  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
2394  *
2395  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
2396  * are currently made:
2397  *
2398  *  *) Either MMU_GATHER_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table() is used to
2399  *  free pages containing page tables or TLB flushing requires IPI broadcast.
2400  *
2401  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
2402  *
2403  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
2404  *
2405  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
2406  *
2407  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
2408  */
2409 #ifdef CONFIG_HAVE_FAST_GUP
2410
2411 static void __maybe_unused undo_dev_pagemap(int *nr, int nr_start,
2412                                             unsigned int flags,
2413                                             struct page **pages)
2414 {
2415         while ((*nr) - nr_start) {
2416                 struct page *page = pages[--(*nr)];
2417
2418                 ClearPageReferenced(page);
2419                 if (flags & FOLL_PIN)
2420                         unpin_user_page(page);
2421                 else
2422                         put_page(page);
2423         }
2424 }
2425
2426 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2427 /*
2428  * Fast-gup relies on pte change detection to avoid concurrent pgtable
2429  * operations.
2430  *
2431  * To pin the page, fast-gup needs to do below in order:
2432  * (1) pin the page (by prefetching pte), then (2) check pte not changed.
2433  *
2434  * For the rest of pgtable operations where pgtable updates can be racy
2435  * with fast-gup, we need to do (1) clear pte, then (2) check whether page
2436  * is pinned.
2437  *
2438  * Above will work for all pte-level operations, including THP split.
2439  *
2440  * For THP collapse, it's a bit more complicated because fast-gup may be
2441  * walking a pgtable page that is being freed (pte is still valid but pmd
2442  * can be cleared already).  To avoid race in such condition, we need to
2443  * also check pmd here to make sure pmd doesn't change (corresponds to
2444  * pmdp_collapse_flush() in the THP collapse code path).
2445  */
2446 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2447                          unsigned long end, unsigned int flags,
2448                          struct page **pages, int *nr)
2449 {
2450         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2451         int nr_start = *nr, ret = 0;
2452         pte_t *ptep, *ptem;
2453
2454         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
2455         do {
2456                 pte_t pte = ptep_get_lockless(ptep);
2457                 struct page *page;
2458                 struct folio *folio;
2459
2460                 if (pte_protnone(pte) && !gup_can_follow_protnone(flags))
2461                         goto pte_unmap;
2462
2463                 if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2464                         goto pte_unmap;
2465
2466                 if (pte_devmap(pte)) {
2467                         if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2468                                 goto pte_unmap;
2469
2470                         pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), pgmap);
2471                         if (unlikely(!pgmap)) {
2472                                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2473                                 goto pte_unmap;
2474                         }
2475                 } else if (pte_special(pte))
2476                         goto pte_unmap;
2477
2478                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2479                 page = pte_page(pte);
2480
2481                 folio = try_grab_folio(page, 1, flags);
2482                 if (!folio)
2483                         goto pte_unmap;
2484
2485                 if (unlikely(page_is_secretmem(page))) {
2486                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2487                         goto pte_unmap;
2488                 }
2489
2490                 if (unlikely(pmd_val(pmd) != pmd_val(*pmdp)) ||
2491                     unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2492                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2493                         goto pte_unmap;
2494                 }
2495
2496                 if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, page)) {
2497                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2498                         goto pte_unmap;
2499                 }
2500
2501                 /*
2502                  * We need to make the page accessible if and only if we are
2503                  * going to access its content (the FOLL_PIN case).  Please
2504                  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for
2505                  * details.
2506                  */
2507                 if (flags & FOLL_PIN) {
2508                         ret = arch_make_page_accessible(page);
2509                         if (ret) {
2510                                 gup_put_folio(folio, 1, flags);
2511                                 goto pte_unmap;
2512                         }
2513                 }
2514                 folio_set_referenced(folio);
2515                 pages[*nr] = page;
2516                 (*nr)++;
2517         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2518
2519         ret = 1;
2520
2521 pte_unmap:
2522         if (pgmap)
2523                 put_dev_pagemap(pgmap);
2524         pte_unmap(ptem);
2525         return ret;
2526 }
2527 #else
2528
2529 /*
2530  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
2531  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
2532  * to be special.
2533  *
2534  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
2535  * get_user_pages_fast_only implementation that can pin pages. Thus it's still
2536  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
2537  */
2538 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2539                          unsigned long end, unsigned int flags,
2540                          struct page **pages, int *nr)
2541 {
2542         return 0;
2543 }
2544 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL */
2545
2546 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
2547 static int __gup_device_huge(unsigned long pfn, unsigned long addr,
2548                              unsigned long end, unsigned int flags,
2549                              struct page **pages, int *nr)
2550 {
2551         int nr_start = *nr;
2552         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2553
2554         do {
2555                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
2556
2557                 pgmap = get_dev_pagemap(pfn, pgmap);
2558                 if (unlikely(!pgmap)) {
2559                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2560                         break;
2561                 }
2562                 SetPageReferenced(page);
2563                 pages[*nr] = page;
2564                 if (unlikely(!try_grab_page(page, flags))) {
2565                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2566                         break;
2567                 }
2568                 (*nr)++;
2569                 pfn++;
2570         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2571
2572         put_dev_pagemap(pgmap);
2573         return addr == end;
2574 }
2575
2576 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2577                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2578                                  struct page **pages, int *nr)
2579 {
2580         unsigned long fault_pfn;
2581         int nr_start = *nr;
2582
2583         fault_pfn = pmd_pfn(orig) + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2584         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2585                 return 0;
2586
2587         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2588                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2589                 return 0;
2590         }
2591         return 1;
2592 }
2593
2594 static int __gup_device_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2595                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2596                                  struct page **pages, int *nr)
2597 {
2598         unsigned long fault_pfn;
2599         int nr_start = *nr;
2600
2601         fault_pfn = pud_pfn(orig) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2602         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2603                 return 0;
2604
2605         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2606                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2607                 return 0;
2608         }
2609         return 1;
2610 }
2611 #else
2612 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2613                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2614                                  struct page **pages, int *nr)
2615 {
2616         BUILD_BUG();
2617         return 0;
2618 }
2619
2620 static int __gup_device_huge_pud(pud_t pud, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2621                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2622                                  struct page **pages, int *nr)
2623 {
2624         BUILD_BUG();
2625         return 0;
2626 }
2627 #endif
2628
2629 static int record_subpages(struct page *page, unsigned long addr,
2630                            unsigned long end, struct page **pages)
2631 {
2632         int nr;
2633
2634         for (nr = 0; addr != end; nr++, addr += PAGE_SIZE)
2635                 pages[nr] = nth_page(page, nr);
2636
2637         return nr;
2638 }
2639
2640 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD
2641 static unsigned long hugepte_addr_end(unsigned long addr, unsigned long end,
2642                                       unsigned long sz)
2643 {
2644         unsigned long __boundary = (addr + sz) & ~(sz-1);
2645         return (__boundary - 1 < end - 1) ? __boundary : end;
2646 }
2647
2648 static int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
2649                        unsigned long end, unsigned int flags,
2650                        struct page **pages, int *nr)
2651 {
2652         unsigned long pte_end;
2653         struct page *page;
2654         struct folio *folio;
2655         pte_t pte;
2656         int refs;
2657
2658         pte_end = (addr + sz) & ~(sz-1);
2659         if (pte_end < end)
2660                 end = pte_end;
2661
2662         pte = huge_ptep_get(ptep);
2663
2664         if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2665                 return 0;
2666
2667         /* hugepages are never "special" */
2668         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2669
2670         page = nth_page(pte_page(pte), (addr & (sz - 1)) >> PAGE_SHIFT);
2671         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2672
2673         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2674         if (!folio)
2675                 return 0;
2676
2677         if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2678                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2679                 return 0;
2680         }
2681
2682         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2683                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2684                 return 0;
2685         }
2686
2687         *nr += refs;
2688         folio_set_referenced(folio);
2689         return 1;
2690 }
2691
2692 static int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2693                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2694                 struct page **pages, int *nr)
2695 {
2696         pte_t *ptep;
2697         unsigned long sz = 1UL << hugepd_shift(hugepd);
2698         unsigned long next;
2699
2700         ptep = hugepte_offset(hugepd, addr, pdshift);
2701         do {
2702                 next = hugepte_addr_end(addr, end, sz);
2703                 if (!gup_hugepte(ptep, sz, addr, end, flags, pages, nr))
2704                         return 0;
2705         } while (ptep++, addr = next, addr != end);
2706
2707         return 1;
2708 }
2709 #else
2710 static inline int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2711                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2712                 struct page **pages, int *nr)
2713 {
2714         return 0;
2715 }
2716 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD */
2717
2718 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2719                         unsigned long end, unsigned int flags,
2720                         struct page **pages, int *nr)
2721 {
2722         struct page *page;
2723         struct folio *folio;
2724         int refs;
2725
2726         if (!pmd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2727                 return 0;
2728
2729         if (pmd_devmap(orig)) {
2730                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2731                         return 0;
2732                 return __gup_device_huge_pmd(orig, pmdp, addr, end, flags,
2733                                              pages, nr);
2734         }
2735
2736         page = nth_page(pmd_page(orig), (addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2737         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2738
2739         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2740         if (!folio)
2741                 return 0;
2742
2743         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2744                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2745                 return 0;
2746         }
2747
2748         if (!pmd_write(orig) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2749                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2750                 return 0;
2751         }
2752
2753         *nr += refs;
2754         folio_set_referenced(folio);
2755         return 1;
2756 }
2757
2758 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2759                         unsigned long end, unsigned int flags,
2760                         struct page **pages, int *nr)
2761 {
2762         struct page *page;
2763         struct folio *folio;
2764         int refs;
2765
2766         if (!pud_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2767                 return 0;
2768
2769         if (pud_devmap(orig)) {
2770                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2771                         return 0;
2772                 return __gup_device_huge_pud(orig, pudp, addr, end, flags,
2773                                              pages, nr);
2774         }
2775
2776         page = nth_page(pud_page(orig), (addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2777         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2778
2779         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2780         if (!folio)
2781                 return 0;
2782
2783         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2784                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2785                 return 0;
2786         }
2787
2788         if (!pud_write(orig) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2789                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2790                 return 0;
2791         }
2792
2793         *nr += refs;
2794         folio_set_referenced(folio);
2795         return 1;
2796 }
2797
2798 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
2799                         unsigned long end, unsigned int flags,
2800                         struct page **pages, int *nr)
2801 {
2802         int refs;
2803         struct page *page;
2804         struct folio *folio;
2805
2806         if (!pgd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2807                 return 0;
2808
2809         BUILD_BUG_ON(pgd_devmap(orig));
2810
2811         page = nth_page(pgd_page(orig), (addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2812         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2813
2814         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2815         if (!folio)
2816                 return 0;
2817
2818         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
2819                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2820                 return 0;
2821         }
2822
2823         *nr += refs;
2824         folio_set_referenced(folio);
2825         return 1;
2826 }
2827
2828 static int gup_pmd_range(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
2829                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2830 {
2831         unsigned long next;
2832         pmd_t *pmdp;
2833
2834         pmdp = pmd_offset_lockless(pudp, pud, addr);
2835         do {
2836                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
2837
2838                 next = pmd_addr_end(addr, end);
2839                 if (!pmd_present(pmd))
2840                         return 0;
2841
2842                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd) ||
2843                              pmd_devmap(pmd))) {
2844                         if (pmd_protnone(pmd) &&
2845                             !gup_can_follow_protnone(flags))
2846                                 return 0;
2847
2848                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, flags,
2849                                 pages, nr))
2850                                 return 0;
2851
2852                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
2853                         /*
2854                          * architecture have different format for hugetlbfs
2855                          * pmd format and THP pmd format
2856                          */
2857                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
2858                                          PMD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2859                                 return 0;
2860                 } else if (!gup_pte_range(pmd, pmdp, addr, next, flags, pages, nr))
2861                         return 0;
2862         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
2863
2864         return 1;
2865 }
2866
2867 static int gup_pud_range(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
2868                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2869 {
2870         unsigned long next;
2871         pud_t *pudp;
2872
2873         pudp = pud_offset_lockless(p4dp, p4d, addr);
2874         do {
2875                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
2876
2877                 next = pud_addr_end(addr, end);
2878                 if (unlikely(!pud_present(pud)))
2879                         return 0;
2880                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
2881                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, flags,
2882                                           pages, nr))
2883                                 return 0;
2884                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
2885                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
2886                                          PUD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2887                                 return 0;
2888                 } else if (!gup_pmd_range(pudp, pud, addr, next, flags, pages, nr))
2889                         return 0;
2890         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
2891
2892         return 1;
2893 }
2894
2895 static int gup_p4d_range(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
2896                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2897 {
2898         unsigned long next;
2899         p4d_t *p4dp;
2900
2901         p4dp = p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, addr);
2902         do {
2903                 p4d_t p4d = READ_ONCE(*p4dp);
2904
2905                 next = p4d_addr_end(addr, end);
2906                 if (p4d_none(p4d))
2907                         return 0;
2908                 BUILD_BUG_ON(p4d_huge(p4d));
2909                 if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(p4d_val(p4d))))) {
2910                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(p4d_val(p4d)), addr,
2911                                          P4D_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2912                                 return 0;
2913                 } else if (!gup_pud_range(p4dp, p4d, addr, next, flags, pages, nr))
2914                         return 0;
2915         } while (p4dp++, addr = next, addr != end);
2916
2917         return 1;
2918 }
2919
2920 static void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2921                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2922 {
2923         unsigned long next;
2924         pgd_t *pgdp;
2925
2926         pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
2927         do {
2928                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
2929
2930                 next = pgd_addr_end(addr, end);
2931                 if (pgd_none(pgd))
2932                         return;
2933                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
2934                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, flags,
2935                                           pages, nr))
2936                                 return;
2937                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
2938                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
2939                                          PGDIR_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2940                                 return;
2941                 } else if (!gup_p4d_range(pgdp, pgd, addr, next, flags, pages, nr))
2942                         return;
2943         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
2944 }
2945 #else
2946 static inline void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2947                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2948 {
2949 }
2950 #endif /* CONFIG_HAVE_FAST_GUP */
2951
2952 #ifndef gup_fast_permitted
2953 /*
2954  * Check if it's allowed to use get_user_pages_fast_only() for the range, or
2955  * we need to fall back to the slow version:
2956  */
2957 static bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
2958 {
2959         return true;
2960 }
2961 #endif
2962
2963 static int __gup_longterm_unlocked(unsigned long start, int nr_pages,
2964                                    unsigned int gup_flags, struct page **pages)
2965 {
2966         int ret;
2967
2968         /*
2969          * FIXME: FOLL_LONGTERM does not work with
2970          * get_user_pages_unlocked() (see comments in that function)
2971          */
2972         if (gup_flags & FOLL_LONGTERM) {
2973                 mmap_read_lock(current->mm);
2974                 ret = __gup_longterm_locked(current->mm,
2975                                             start, nr_pages,
2976                                             pages, NULL, gup_flags);
2977                 mmap_read_unlock(current->mm);
2978         } else {
2979                 ret = get_user_pages_unlocked(start, nr_pages,
2980                                               pages, gup_flags);
2981         }
2982
2983         return ret;
2984 }
2985
2986 static unsigned long lockless_pages_from_mm(unsigned long start,
2987                                             unsigned long end,
2988                                             unsigned int gup_flags,
2989                                             struct page **pages)
2990 {
2991         unsigned long flags;
2992         int nr_pinned = 0;
2993         unsigned seq;
2994
2995         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP) ||
2996             !gup_fast_permitted(start, end))
2997                 return 0;
2998
2999         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
3000                 seq = raw_read_seqcount(&current->mm->write_protect_seq);
3001                 if (seq & 1)
3002                         return 0;
3003         }
3004
3005         /*
3006          * Disable interrupts. The nested form is used, in order to allow full,
3007          * general purpose use of this routine.
3008          *
3009          * With interrupts disabled, we block page table pages from being freed
3010          * from under us. See struct mmu_table_batch comments in
3011          * include/asm-generic/tlb.h for more details.
3012          *
3013          * We do not adopt an rcu_read_lock() here as we also want to block IPIs
3014          * that come from THPs splitting.
3015          */
3016         local_irq_save(flags);
3017         gup_pgd_range(start, end, gup_flags, pages, &nr_pinned);
3018         local_irq_restore(flags);
3019
3020         /*
3021          * When pinning pages for DMA there could be a concurrent write protect
3022          * from fork() via copy_page_range(), in this case always fail fast GUP.
3023          */
3024         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
3025                 if (read_seqcount_retry(&current->mm->write_protect_seq, seq)) {
3026                         unpin_user_pages_lockless(pages, nr_pinned);
3027                         return 0;
3028                 } else {
3029                         sanity_check_pinned_pages(pages, nr_pinned);
3030                 }
3031         }
3032         return nr_pinned;
3033 }
3034
3035 static int internal_get_user_pages_fast(unsigned long start,
3036                                         unsigned long nr_pages,
3037                                         unsigned int gup_flags,
3038                                         struct page **pages)
3039 {
3040         unsigned long len, end;
3041         unsigned long nr_pinned;
3042         int ret;
3043
3044         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & ~(FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM |
3045                                        FOLL_FORCE | FOLL_PIN | FOLL_GET |
3046                                        FOLL_FAST_ONLY | FOLL_NOFAULT)))
3047                 return -EINVAL;
3048
3049         if (gup_flags & FOLL_PIN)
3050                 mm_set_has_pinned_flag(&current->mm->flags);
3051
3052         if (!(gup_flags & FOLL_FAST_ONLY))
3053                 might_lock_read(&current->mm->mmap_lock);
3054
3055         start = untagged_addr(start) & PAGE_MASK;
3056         len = nr_pages << PAGE_SHIFT;
3057         if (check_add_overflow(start, len, &end))
3058                 return 0;
3059         if (unlikely(!access_ok((void __user *)start, len)))
3060                 return -EFAULT;
3061
3062         nr_pinned = lockless_pages_from_mm(start, end, gup_flags, pages);
3063         if (nr_pinned == nr_pages || gup_flags & FOLL_FAST_ONLY)
3064                 return nr_pinned;
3065
3066         /* Slow path: try to get the remaining pages with get_user_pages */
3067         start += nr_pinned << PAGE_SHIFT;
3068         pages += nr_pinned;
3069         ret = __gup_longterm_unlocked(start, nr_pages - nr_pinned, gup_flags,
3070                                       pages);
3071         if (ret < 0) {
3072                 /*
3073                  * The caller has to unpin the pages we already pinned so
3074                  * returning -errno is not an option
3075                  */
3076                 if (nr_pinned)
3077                         return nr_pinned;
3078                 return ret;
3079         }
3080         return ret + nr_pinned;
3081 }
3082
3083 /**
3084  * get_user_pages_fast_only() - pin user pages in memory
3085  * @start:      starting user address
3086  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3087  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3088  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3089  *              Should be at least nr_pages long.
3090  *
3091  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
3092  * the regular GUP.
3093  * Note a difference with get_user_pages_fast: this always returns the
3094  * number of pages pinned, 0 if no pages were pinned.
3095  *
3096  * If the architecture does not support this function, simply return with no
3097  * pages pinned.
3098  *
3099  * Careful, careful! COW breaking can go either way, so a non-write
3100  * access can get ambiguous page results. If you call this function without
3101  * 'write' set, you'd better be sure that you're ok with that ambiguity.
3102  */
3103 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3104                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3105 {
3106         int nr_pinned;
3107         /*
3108          * Internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set FOLL_GET,
3109          * because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount" request.
3110          *
3111          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3112          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3113          */
3114         gup_flags |= FOLL_GET | FOLL_FAST_ONLY;
3115
3116         nr_pinned = internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags,
3117                                                  pages);
3118
3119         /*
3120          * As specified in the API description above, this routine is not
3121          * allowed to return negative values. However, the common core
3122          * routine internal_get_user_pages_fast() *can* return -errno.
3123          * Therefore, correct for that here:
3124          */
3125         if (nr_pinned < 0)
3126                 nr_pinned = 0;
3127
3128         return nr_pinned;
3129 }
3130 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast_only);
3131
3132 /**
3133  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
3134  * @start:      starting user address
3135  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3136  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3137  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3138  *              Should be at least nr_pages long.
3139  *
3140  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_lock.
3141  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
3142  * calling get_user_pages().
3143  *
3144  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number requested.
3145  * If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages were pinned, returns
3146  * -errno.
3147  */
3148 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3149                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3150 {
3151         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
3152                 return -EINVAL;
3153
3154         /*
3155          * The caller may or may not have explicitly set FOLL_GET; either way is
3156          * OK. However, internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set
3157          * FOLL_GET, because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount"
3158          * request.
3159          */
3160         gup_flags |= FOLL_GET;
3161         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3162 }
3163 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
3164
3165 /**
3166  * pin_user_pages_fast() - pin user pages in memory without taking locks
3167  *
3168  * @start:      starting user address
3169  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3170  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3171  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3172  *              Should be at least nr_pages long.
3173  *
3174  * Nearly the same as get_user_pages_fast(), except that FOLL_PIN is set. See
3175  * get_user_pages_fast() for documentation on the function arguments, because
3176  * the arguments here are identical.
3177  *
3178  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3179  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for further details.
3180  */
3181 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3182                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3183 {
3184         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3185         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3186                 return -EINVAL;
3187
3188         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3189                 return -EINVAL;
3190
3191         gup_flags |= FOLL_PIN;
3192         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3193 }
3194 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast);
3195
3196 /*
3197  * This is the FOLL_PIN equivalent of get_user_pages_fast_only(). Behavior
3198  * is the same, except that this one sets FOLL_PIN instead of FOLL_GET.
3199  *
3200  * The API rules are the same, too: no negative values may be returned.
3201  */
3202 int pin_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3203                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3204 {
3205         int nr_pinned;
3206
3207         /*
3208          * FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. Note that the API
3209          * rules require returning 0, rather than -errno:
3210          */
3211         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3212                 return 0;
3213
3214         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3215                 return 0;
3216         /*
3217          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3218          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3219          */
3220         gup_flags |= (FOLL_PIN | FOLL_FAST_ONLY);
3221         nr_pinned = internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags,
3222                                                  pages);
3223         /*
3224          * This routine is not allowed to return negative values. However,
3225          * internal_get_user_pages_fast() *can* return -errno. Therefore,
3226          * correct for that here:
3227          */
3228         if (nr_pinned < 0)
3229                 nr_pinned = 0;
3230
3231         return nr_pinned;
3232 }
3233 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast_only);
3234
3235 /**
3236  * pin_user_pages_remote() - pin pages of a remote process
3237  *
3238  * @mm:         mm_struct of target mm
3239  * @start:      starting user address
3240  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3241  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3242  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3243  *              Should be at least nr_pages long.
3244  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3245  *              Or NULL if the caller does not require them.
3246  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
3247  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
3248  *              utilised. Lock must initially be held.
3249  *
3250  * Nearly the same as get_user_pages_remote(), except that FOLL_PIN is set. See
3251  * get_user_pages_remote() for documentation on the function arguments, because
3252  * the arguments here are identical.
3253  *
3254  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3255  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3256  */
3257 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
3258                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3259                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3260                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
3261 {
3262         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3263         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3264                 return -EINVAL;
3265
3266         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3267                 return -EINVAL;
3268
3269         gup_flags |= FOLL_PIN;
3270         return __get_user_pages_remote(mm, start, nr_pages, gup_flags,
3271                                        pages, vmas, locked);
3272 }
3273 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_remote);
3274
3275 /**
3276  * pin_user_pages() - pin user pages in memory for use by other devices
3277  *
3278  * @start:      starting user address
3279  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3280  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3281  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3282  *              Should be at least nr_pages long.
3283  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3284  *              Or NULL if the caller does not require them.
3285  *
3286  * Nearly the same as get_user_pages(), except that FOLL_TOUCH is not set, and
3287  * FOLL_PIN is set.
3288  *
3289  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3290  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3291  */
3292 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3293                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3294                     struct vm_area_struct **vmas)
3295 {
3296         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3297         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3298                 return -EINVAL;
3299
3300         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3301                 return -EINVAL;
3302
3303         gup_flags |= FOLL_PIN;
3304         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
3305                                      pages, vmas, gup_flags);
3306 }
3307 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages);
3308
3309 /*
3310  * pin_user_pages_unlocked() is the FOLL_PIN variant of
3311  * get_user_pages_unlocked(). Behavior is the same, except that this one sets
3312  * FOLL_PIN and rejects FOLL_GET.
3313  */
3314 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3315                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
3316 {
3317         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3318         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3319                 return -EINVAL;
3320
3321         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3322                 return -EINVAL;
3323
3324         gup_flags |= FOLL_PIN;
3325         return get_user_pages_unlocked(start, nr_pages, pages, gup_flags);
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_unlocked);
This page took 0.208021 seconds and 4 git commands to generate.