]> Git Repo - linux.git/blob - mm/gup.c
selftests: error out if kernel header files are not yet built
[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 #include <linux/shmem_fs.h>
22
23 #include <asm/mmu_context.h>
24 #include <asm/tlbflush.h>
25
26 #include "internal.h"
27
28 struct follow_page_context {
29         struct dev_pagemap *pgmap;
30         unsigned int page_mask;
31 };
32
33 static inline void sanity_check_pinned_pages(struct page **pages,
34                                              unsigned long npages)
35 {
36         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM))
37                 return;
38
39         /*
40          * We only pin anonymous pages if they are exclusive. Once pinned, we
41          * can no longer turn them possibly shared and PageAnonExclusive() will
42          * stick around until the page is freed.
43          *
44          * We'd like to verify that our pinned anonymous pages are still mapped
45          * exclusively. The issue with anon THP is that we don't know how
46          * they are/were mapped when pinning them. However, for anon
47          * THP we can assume that either the given page (PTE-mapped THP) or
48          * the head page (PMD-mapped THP) should be PageAnonExclusive(). If
49          * neither is the case, there is certainly something wrong.
50          */
51         for (; npages; npages--, pages++) {
52                 struct page *page = *pages;
53                 struct folio *folio = page_folio(page);
54
55                 if (!folio_test_anon(folio))
56                         continue;
57                 if (!folio_test_large(folio) || folio_test_hugetlb(folio))
58                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page), page);
59                 else
60                         /* Either a PTE-mapped or a PMD-mapped THP. */
61                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page) &&
62                                        !PageAnonExclusive(page), page);
63         }
64 }
65
66 /*
67  * Return the folio with ref appropriately incremented,
68  * or NULL if that failed.
69  */
70 static inline struct folio *try_get_folio(struct page *page, int refs)
71 {
72         struct folio *folio;
73
74 retry:
75         folio = page_folio(page);
76         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) < 0))
77                 return NULL;
78         if (unlikely(!folio_ref_try_add_rcu(folio, refs)))
79                 return NULL;
80
81         /*
82          * At this point we have a stable reference to the folio; but it
83          * could be that between calling page_folio() and the refcount
84          * increment, the folio was split, in which case we'd end up
85          * holding a reference on a folio that has nothing to do with the page
86          * we were given anymore.
87          * So now that the folio is stable, recheck that the page still
88          * belongs to this folio.
89          */
90         if (unlikely(page_folio(page) != folio)) {
91                 if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
92                         folio_put_refs(folio, refs);
93                 goto retry;
94         }
95
96         return folio;
97 }
98
99 /**
100  * try_grab_folio() - Attempt to get or pin a folio.
101  * @page:  pointer to page to be grabbed
102  * @refs:  the value to (effectively) add to the folio's refcount
103  * @flags: gup flags: these are the FOLL_* flag values.
104  *
105  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
106  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the folio's refcount.
107  *
108  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) must be set, but not both at the
109  * same time. (That's true throughout the get_user_pages*() and
110  * pin_user_pages*() APIs.) Cases:
111  *
112  *    FOLL_GET: folio's refcount will be incremented by @refs.
113  *
114  *    FOLL_PIN on large folios: folio's refcount will be incremented by
115  *    @refs, and its pincount will be incremented by @refs.
116  *
117  *    FOLL_PIN on single-page folios: folio's refcount will be incremented by
118  *    @refs * GUP_PIN_COUNTING_BIAS.
119  *
120  * Return: The folio containing @page (with refcount appropriately
121  * incremented) for success, or NULL upon failure. If neither FOLL_GET
122  * nor FOLL_PIN was set, that's considered failure, and furthermore,
123  * a likely bug in the caller, so a warning is also emitted.
124  */
125 struct folio *try_grab_folio(struct page *page, int refs, unsigned int flags)
126 {
127         if (unlikely(!(flags & FOLL_PCI_P2PDMA) && is_pci_p2pdma_page(page)))
128                 return NULL;
129
130         if (flags & FOLL_GET)
131                 return try_get_folio(page, refs);
132         else if (flags & FOLL_PIN) {
133                 struct folio *folio;
134
135                 /*
136                  * Can't do FOLL_LONGTERM + FOLL_PIN gup fast path if not in a
137                  * right zone, so fail and let the caller fall back to the slow
138                  * path.
139                  */
140                 if (unlikely((flags & FOLL_LONGTERM) &&
141                              !is_longterm_pinnable_page(page)))
142                         return NULL;
143
144                 /*
145                  * CAUTION: Don't use compound_head() on the page before this
146                  * point, the result won't be stable.
147                  */
148                 folio = try_get_folio(page, refs);
149                 if (!folio)
150                         return NULL;
151
152                 /*
153                  * When pinning a large folio, use an exact count to track it.
154                  *
155                  * However, be sure to *also* increment the normal folio
156                  * refcount field at least once, so that the folio really
157                  * is pinned.  That's why the refcount from the earlier
158                  * try_get_folio() is left intact.
159                  */
160                 if (folio_test_large(folio))
161                         atomic_add(refs, &folio->_pincount);
162                 else
163                         folio_ref_add(folio,
164                                         refs * (GUP_PIN_COUNTING_BIAS - 1));
165                 /*
166                  * Adjust the pincount before re-checking the PTE for changes.
167                  * This is essentially a smp_mb() and is paired with a memory
168                  * barrier in page_try_share_anon_rmap().
169                  */
170                 smp_mb__after_atomic();
171
172                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, refs);
173
174                 return folio;
175         }
176
177         WARN_ON_ONCE(1);
178         return NULL;
179 }
180
181 static void gup_put_folio(struct folio *folio, int refs, unsigned int flags)
182 {
183         if (flags & FOLL_PIN) {
184                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_RELEASED, refs);
185                 if (folio_test_large(folio))
186                         atomic_sub(refs, &folio->_pincount);
187                 else
188                         refs *= GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
189         }
190
191         if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
192                 folio_put_refs(folio, refs);
193 }
194
195 /**
196  * try_grab_page() - elevate a page's refcount by a flag-dependent amount
197  * @page:    pointer to page to be grabbed
198  * @flags:   gup flags: these are the FOLL_* flag values.
199  *
200  * This might not do anything at all, depending on the flags argument.
201  *
202  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
203  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the page's refcount.
204  *
205  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) may be set, but not both at the same
206  * time. Cases: please see the try_grab_folio() documentation, with
207  * "refs=1".
208  *
209  * Return: 0 for success, or if no action was required (if neither FOLL_PIN
210  * nor FOLL_GET was set, nothing is done). A negative error code for failure:
211  *
212  *   -ENOMEM            FOLL_GET or FOLL_PIN was set, but the page could not
213  *                      be grabbed.
214  */
215 int __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags)
216 {
217         struct folio *folio = page_folio(page);
218
219         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) <= 0))
220                 return -ENOMEM;
221
222         if (unlikely(!(flags & FOLL_PCI_P2PDMA) && is_pci_p2pdma_page(page)))
223                 return -EREMOTEIO;
224
225         if (flags & FOLL_GET)
226                 folio_ref_inc(folio);
227         else if (flags & FOLL_PIN) {
228                 /*
229                  * Similar to try_grab_folio(): be sure to *also*
230                  * increment the normal page refcount field at least once,
231                  * so that the page really is pinned.
232                  */
233                 if (folio_test_large(folio)) {
234                         folio_ref_add(folio, 1);
235                         atomic_add(1, &folio->_pincount);
236                 } else {
237                         folio_ref_add(folio, GUP_PIN_COUNTING_BIAS);
238                 }
239
240                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, 1);
241         }
242
243         return 0;
244 }
245
246 /**
247  * unpin_user_page() - release a dma-pinned page
248  * @page:            pointer to page to be released
249  *
250  * Pages that were pinned via pin_user_pages*() must be released via either
251  * unpin_user_page(), or one of the unpin_user_pages*() routines. This is so
252  * that such pages can be separately tracked and uniquely handled. In
253  * particular, interactions with RDMA and filesystems need special handling.
254  */
255 void unpin_user_page(struct page *page)
256 {
257         sanity_check_pinned_pages(&page, 1);
258         gup_put_folio(page_folio(page), 1, FOLL_PIN);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page);
261
262 static inline struct folio *gup_folio_range_next(struct page *start,
263                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
264 {
265         struct page *next = nth_page(start, i);
266         struct folio *folio = page_folio(next);
267         unsigned int nr = 1;
268
269         if (folio_test_large(folio))
270                 nr = min_t(unsigned int, npages - i,
271                            folio_nr_pages(folio) - folio_page_idx(folio, next));
272
273         *ntails = nr;
274         return folio;
275 }
276
277 static inline struct folio *gup_folio_next(struct page **list,
278                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
279 {
280         struct folio *folio = page_folio(list[i]);
281         unsigned int nr;
282
283         for (nr = i + 1; nr < npages; nr++) {
284                 if (page_folio(list[nr]) != folio)
285                         break;
286         }
287
288         *ntails = nr - i;
289         return folio;
290 }
291
292 /**
293  * unpin_user_pages_dirty_lock() - release and optionally dirty gup-pinned pages
294  * @pages:  array of pages to be maybe marked dirty, and definitely released.
295  * @npages: number of pages in the @pages array.
296  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
297  *
298  * "gup-pinned page" refers to a page that has had one of the get_user_pages()
299  * variants called on that page.
300  *
301  * For each page in the @pages array, make that page (or its head page, if a
302  * compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the page was previously
303  * listed as clean. In any case, releases all pages using unpin_user_page(),
304  * possibly via unpin_user_pages(), for the non-dirty case.
305  *
306  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
307  *
308  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
309  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
310  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
311  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
312  *
313  */
314 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
315                                  bool make_dirty)
316 {
317         unsigned long i;
318         struct folio *folio;
319         unsigned int nr;
320
321         if (!make_dirty) {
322                 unpin_user_pages(pages, npages);
323                 return;
324         }
325
326         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
327         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
328                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
329                 /*
330                  * Checking PageDirty at this point may race with
331                  * clear_page_dirty_for_io(), but that's OK. Two key
332                  * cases:
333                  *
334                  * 1) This code sees the page as already dirty, so it
335                  * skips the call to set_page_dirty(). That could happen
336                  * because clear_page_dirty_for_io() called
337                  * page_mkclean(), followed by set_page_dirty().
338                  * However, now the page is going to get written back,
339                  * which meets the original intention of setting it
340                  * dirty, so all is well: clear_page_dirty_for_io() goes
341                  * on to call TestClearPageDirty(), and write the page
342                  * back.
343                  *
344                  * 2) This code sees the page as clean, so it calls
345                  * set_page_dirty(). The page stays dirty, despite being
346                  * written back, so it gets written back again in the
347                  * next writeback cycle. This is harmless.
348                  */
349                 if (!folio_test_dirty(folio)) {
350                         folio_lock(folio);
351                         folio_mark_dirty(folio);
352                         folio_unlock(folio);
353                 }
354                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
355         }
356 }
357 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages_dirty_lock);
358
359 /**
360  * unpin_user_page_range_dirty_lock() - release and optionally dirty
361  * gup-pinned page range
362  *
363  * @page:  the starting page of a range maybe marked dirty, and definitely released.
364  * @npages: number of consecutive pages to release.
365  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
366  *
367  * "gup-pinned page range" refers to a range of pages that has had one of the
368  * pin_user_pages() variants called on that page.
369  *
370  * For the page ranges defined by [page .. page+npages], make that range (or
371  * its head pages, if a compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the
372  * page range was previously listed as clean.
373  *
374  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
375  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
376  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
377  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
378  *
379  */
380 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
381                                       bool make_dirty)
382 {
383         unsigned long i;
384         struct folio *folio;
385         unsigned int nr;
386
387         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
388                 folio = gup_folio_range_next(page, npages, i, &nr);
389                 if (make_dirty && !folio_test_dirty(folio)) {
390                         folio_lock(folio);
391                         folio_mark_dirty(folio);
392                         folio_unlock(folio);
393                 }
394                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
395         }
396 }
397 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page_range_dirty_lock);
398
399 static void unpin_user_pages_lockless(struct page **pages, unsigned long npages)
400 {
401         unsigned long i;
402         struct folio *folio;
403         unsigned int nr;
404
405         /*
406          * Don't perform any sanity checks because we might have raced with
407          * fork() and some anonymous pages might now actually be shared --
408          * which is why we're unpinning after all.
409          */
410         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
411                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
412                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
413         }
414 }
415
416 /**
417  * unpin_user_pages() - release an array of gup-pinned pages.
418  * @pages:  array of pages to be marked dirty and released.
419  * @npages: number of pages in the @pages array.
420  *
421  * For each page in the @pages array, release the page using unpin_user_page().
422  *
423  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
424  */
425 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages)
426 {
427         unsigned long i;
428         struct folio *folio;
429         unsigned int nr;
430
431         /*
432          * If this WARN_ON() fires, then the system *might* be leaking pages (by
433          * leaving them pinned), but probably not. More likely, gup/pup returned
434          * a hard -ERRNO error to the caller, who erroneously passed it here.
435          */
436         if (WARN_ON(IS_ERR_VALUE(npages)))
437                 return;
438
439         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
440         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
441                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
442                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
443         }
444 }
445 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages);
446
447 /*
448  * Set the MMF_HAS_PINNED if not set yet; after set it'll be there for the mm's
449  * lifecycle.  Avoid setting the bit unless necessary, or it might cause write
450  * cache bouncing on large SMP machines for concurrent pinned gups.
451  */
452 static inline void mm_set_has_pinned_flag(unsigned long *mm_flags)
453 {
454         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags))
455                 set_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags);
456 }
457
458 #ifdef CONFIG_MMU
459 static struct page *no_page_table(struct vm_area_struct *vma,
460                 unsigned int flags)
461 {
462         /*
463          * When core dumping an enormous anonymous area that nobody
464          * has touched so far, we don't want to allocate unnecessary pages or
465          * page tables.  Return error instead of NULL to skip handle_mm_fault,
466          * then get_dump_page() will return NULL to leave a hole in the dump.
467          * But we can only make this optimization where a hole would surely
468          * be zero-filled if handle_mm_fault() actually did handle it.
469          */
470         if ((flags & FOLL_DUMP) &&
471                         (vma_is_anonymous(vma) || !vma->vm_ops->fault))
472                 return ERR_PTR(-EFAULT);
473         return NULL;
474 }
475
476 static int follow_pfn_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
477                 pte_t *pte, unsigned int flags)
478 {
479         if (flags & FOLL_TOUCH) {
480                 pte_t entry = *pte;
481
482                 if (flags & FOLL_WRITE)
483                         entry = pte_mkdirty(entry);
484                 entry = pte_mkyoung(entry);
485
486                 if (!pte_same(*pte, entry)) {
487                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
488                         update_mmu_cache(vma, address, pte);
489                 }
490         }
491
492         /* Proper page table entry exists, but no corresponding struct page */
493         return -EEXIST;
494 }
495
496 /* FOLL_FORCE can write to even unwritable PTEs in COW mappings. */
497 static inline bool can_follow_write_pte(pte_t pte, struct page *page,
498                                         struct vm_area_struct *vma,
499                                         unsigned int flags)
500 {
501         /* If the pte is writable, we can write to the page. */
502         if (pte_write(pte))
503                 return true;
504
505         /* Maybe FOLL_FORCE is set to override it? */
506         if (!(flags & FOLL_FORCE))
507                 return false;
508
509         /* But FOLL_FORCE has no effect on shared mappings */
510         if (vma->vm_flags & (VM_MAYSHARE | VM_SHARED))
511                 return false;
512
513         /* ... or read-only private ones */
514         if (!(vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
515                 return false;
516
517         /* ... or already writable ones that just need to take a write fault */
518         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
519                 return false;
520
521         /*
522          * See can_change_pte_writable(): we broke COW and could map the page
523          * writable if we have an exclusive anonymous page ...
524          */
525         if (!page || !PageAnon(page) || !PageAnonExclusive(page))
526                 return false;
527
528         /* ... and a write-fault isn't required for other reasons. */
529         if (vma_soft_dirty_enabled(vma) && !pte_soft_dirty(pte))
530                 return false;
531         return !userfaultfd_pte_wp(vma, pte);
532 }
533
534 static struct page *follow_page_pte(struct vm_area_struct *vma,
535                 unsigned long address, pmd_t *pmd, unsigned int flags,
536                 struct dev_pagemap **pgmap)
537 {
538         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
539         struct page *page;
540         spinlock_t *ptl;
541         pte_t *ptep, pte;
542         int ret;
543
544         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
545         if (WARN_ON_ONCE((flags & (FOLL_PIN | FOLL_GET)) ==
546                          (FOLL_PIN | FOLL_GET)))
547                 return ERR_PTR(-EINVAL);
548         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
549                 return no_page_table(vma, flags);
550
551         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
552         pte = *ptep;
553         if (!pte_present(pte))
554                 goto no_page;
555         if (pte_protnone(pte) && !gup_can_follow_protnone(flags))
556                 goto no_page;
557
558         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
559
560         /*
561          * We only care about anon pages in can_follow_write_pte() and don't
562          * have to worry about pte_devmap() because they are never anon.
563          */
564         if ((flags & FOLL_WRITE) &&
565             !can_follow_write_pte(pte, page, vma, flags)) {
566                 page = NULL;
567                 goto out;
568         }
569
570         if (!page && pte_devmap(pte) && (flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN))) {
571                 /*
572                  * Only return device mapping pages in the FOLL_GET or FOLL_PIN
573                  * case since they are only valid while holding the pgmap
574                  * reference.
575                  */
576                 *pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), *pgmap);
577                 if (*pgmap)
578                         page = pte_page(pte);
579                 else
580                         goto no_page;
581         } else if (unlikely(!page)) {
582                 if (flags & FOLL_DUMP) {
583                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
584                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
585                         goto out;
586                 }
587
588                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
589                         page = pte_page(pte);
590                 } else {
591                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
592                         page = ERR_PTR(ret);
593                         goto out;
594                 }
595         }
596
597         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(vma, flags, page)) {
598                 page = ERR_PTR(-EMLINK);
599                 goto out;
600         }
601
602         VM_BUG_ON_PAGE((flags & FOLL_PIN) && PageAnon(page) &&
603                        !PageAnonExclusive(page), page);
604
605         /* try_grab_page() does nothing unless FOLL_GET or FOLL_PIN is set. */
606         ret = try_grab_page(page, flags);
607         if (unlikely(ret)) {
608                 page = ERR_PTR(ret);
609                 goto out;
610         }
611
612         /*
613          * We need to make the page accessible if and only if we are going
614          * to access its content (the FOLL_PIN case).  Please see
615          * Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
616          */
617         if (flags & FOLL_PIN) {
618                 ret = arch_make_page_accessible(page);
619                 if (ret) {
620                         unpin_user_page(page);
621                         page = ERR_PTR(ret);
622                         goto out;
623                 }
624         }
625         if (flags & FOLL_TOUCH) {
626                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
627                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
628                         set_page_dirty(page);
629                 /*
630                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
631                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
632                  * mark_page_accessed().
633                  */
634                 mark_page_accessed(page);
635         }
636 out:
637         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
638         return page;
639 no_page:
640         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
641         if (!pte_none(pte))
642                 return NULL;
643         return no_page_table(vma, flags);
644 }
645
646 static struct page *follow_pmd_mask(struct vm_area_struct *vma,
647                                     unsigned long address, pud_t *pudp,
648                                     unsigned int flags,
649                                     struct follow_page_context *ctx)
650 {
651         pmd_t *pmd, pmdval;
652         spinlock_t *ptl;
653         struct page *page;
654         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
655
656         pmd = pmd_offset(pudp, address);
657         /*
658          * The READ_ONCE() will stabilize the pmdval in a register or
659          * on the stack so that it will stop changing under the code.
660          */
661         pmdval = READ_ONCE(*pmd);
662         if (pmd_none(pmdval))
663                 return no_page_table(vma, flags);
664         if (!pmd_present(pmdval))
665                 return no_page_table(vma, flags);
666         if (pmd_devmap(pmdval)) {
667                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
668                 page = follow_devmap_pmd(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
669                 spin_unlock(ptl);
670                 if (page)
671                         return page;
672         }
673         if (likely(!pmd_trans_huge(pmdval)))
674                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
675
676         if (pmd_protnone(pmdval) && !gup_can_follow_protnone(flags))
677                 return no_page_table(vma, flags);
678
679         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
680         if (unlikely(!pmd_present(*pmd))) {
681                 spin_unlock(ptl);
682                 return no_page_table(vma, flags);
683         }
684         if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmd))) {
685                 spin_unlock(ptl);
686                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
687         }
688         if (flags & FOLL_SPLIT_PMD) {
689                 int ret;
690                 page = pmd_page(*pmd);
691                 if (is_huge_zero_page(page)) {
692                         spin_unlock(ptl);
693                         ret = 0;
694                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
695                         if (pmd_trans_unstable(pmd))
696                                 ret = -EBUSY;
697                 } else {
698                         spin_unlock(ptl);
699                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
700                         ret = pte_alloc(mm, pmd) ? -ENOMEM : 0;
701                 }
702
703                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
704                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
705         }
706         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
707         spin_unlock(ptl);
708         ctx->page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
709         return page;
710 }
711
712 static struct page *follow_pud_mask(struct vm_area_struct *vma,
713                                     unsigned long address, p4d_t *p4dp,
714                                     unsigned int flags,
715                                     struct follow_page_context *ctx)
716 {
717         pud_t *pud;
718         spinlock_t *ptl;
719         struct page *page;
720         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
721
722         pud = pud_offset(p4dp, address);
723         if (pud_none(*pud))
724                 return no_page_table(vma, flags);
725         if (pud_devmap(*pud)) {
726                 ptl = pud_lock(mm, pud);
727                 page = follow_devmap_pud(vma, address, pud, flags, &ctx->pgmap);
728                 spin_unlock(ptl);
729                 if (page)
730                         return page;
731         }
732         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
733                 return no_page_table(vma, flags);
734
735         return follow_pmd_mask(vma, address, pud, flags, ctx);
736 }
737
738 static struct page *follow_p4d_mask(struct vm_area_struct *vma,
739                                     unsigned long address, pgd_t *pgdp,
740                                     unsigned int flags,
741                                     struct follow_page_context *ctx)
742 {
743         p4d_t *p4d;
744
745         p4d = p4d_offset(pgdp, address);
746         if (p4d_none(*p4d))
747                 return no_page_table(vma, flags);
748         BUILD_BUG_ON(p4d_huge(*p4d));
749         if (unlikely(p4d_bad(*p4d)))
750                 return no_page_table(vma, flags);
751
752         return follow_pud_mask(vma, address, p4d, flags, ctx);
753 }
754
755 /**
756  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
757  * @vma: vm_area_struct mapping @address
758  * @address: virtual address to look up
759  * @flags: flags modifying lookup behaviour
760  * @ctx: contains dev_pagemap for %ZONE_DEVICE memory pinning and a
761  *       pointer to output page_mask
762  *
763  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
764  *
765  * When getting pages from ZONE_DEVICE memory, the @ctx->pgmap caches
766  * the device's dev_pagemap metadata to avoid repeating expensive lookups.
767  *
768  * When getting an anonymous page and the caller has to trigger unsharing
769  * of a shared anonymous page first, -EMLINK is returned. The caller should
770  * trigger a fault with FAULT_FLAG_UNSHARE set. Note that unsharing is only
771  * relevant with FOLL_PIN and !FOLL_WRITE.
772  *
773  * On output, the @ctx->page_mask is set according to the size of the page.
774  *
775  * Return: the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
776  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
777  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
778  */
779 static struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
780                               unsigned long address, unsigned int flags,
781                               struct follow_page_context *ctx)
782 {
783         pgd_t *pgd;
784         struct page *page;
785         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
786
787         ctx->page_mask = 0;
788
789         /*
790          * Call hugetlb_follow_page_mask for hugetlb vmas as it will use
791          * special hugetlb page table walking code.  This eliminates the
792          * need to check for hugetlb entries in the general walking code.
793          *
794          * hugetlb_follow_page_mask is only for follow_page() handling here.
795          * Ordinary GUP uses follow_hugetlb_page for hugetlb processing.
796          */
797         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
798                 page = hugetlb_follow_page_mask(vma, address, flags);
799                 if (!page)
800                         page = no_page_table(vma, flags);
801                 return page;
802         }
803
804         pgd = pgd_offset(mm, address);
805
806         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
807                 return no_page_table(vma, flags);
808
809         return follow_p4d_mask(vma, address, pgd, flags, ctx);
810 }
811
812 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
813                          unsigned int foll_flags)
814 {
815         struct follow_page_context ctx = { NULL };
816         struct page *page;
817
818         if (vma_is_secretmem(vma))
819                 return NULL;
820
821         if (WARN_ON_ONCE(foll_flags & FOLL_PIN))
822                 return NULL;
823
824         page = follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &ctx);
825         if (ctx.pgmap)
826                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
827         return page;
828 }
829
830 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
831                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
832                 struct page **page)
833 {
834         pgd_t *pgd;
835         p4d_t *p4d;
836         pud_t *pud;
837         pmd_t *pmd;
838         pte_t *pte;
839         int ret = -EFAULT;
840
841         /* user gate pages are read-only */
842         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
843                 return -EFAULT;
844         if (address > TASK_SIZE)
845                 pgd = pgd_offset_k(address);
846         else
847                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
848         if (pgd_none(*pgd))
849                 return -EFAULT;
850         p4d = p4d_offset(pgd, address);
851         if (p4d_none(*p4d))
852                 return -EFAULT;
853         pud = pud_offset(p4d, address);
854         if (pud_none(*pud))
855                 return -EFAULT;
856         pmd = pmd_offset(pud, address);
857         if (!pmd_present(*pmd))
858                 return -EFAULT;
859         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
860         pte = pte_offset_map(pmd, address);
861         if (pte_none(*pte))
862                 goto unmap;
863         *vma = get_gate_vma(mm);
864         if (!page)
865                 goto out;
866         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
867         if (!*page) {
868                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
869                         goto unmap;
870                 *page = pte_page(*pte);
871         }
872         ret = try_grab_page(*page, gup_flags);
873         if (unlikely(ret))
874                 goto unmap;
875 out:
876         ret = 0;
877 unmap:
878         pte_unmap(pte);
879         return ret;
880 }
881
882 /*
883  * mmap_lock must be held on entry.  If @flags has FOLL_UNLOCKABLE but not
884  * FOLL_NOWAIT, the mmap_lock may be released.  If it is, *@locked will be set
885  * to 0 and -EBUSY returned.
886  */
887 static int faultin_page(struct vm_area_struct *vma,
888                 unsigned long address, unsigned int *flags, bool unshare,
889                 int *locked)
890 {
891         unsigned int fault_flags = 0;
892         vm_fault_t ret;
893
894         if (*flags & FOLL_NOFAULT)
895                 return -EFAULT;
896         if (*flags & FOLL_WRITE)
897                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
898         if (*flags & FOLL_REMOTE)
899                 fault_flags |= FAULT_FLAG_REMOTE;
900         if (*flags & FOLL_UNLOCKABLE) {
901                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
902                 /*
903                  * FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE is opt-in. GUP callers must set
904                  * FOLL_INTERRUPTIBLE to enable FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE.
905                  * That's because some callers may not be prepared to
906                  * handle early exits caused by non-fatal signals.
907                  */
908                 if (*flags & FOLL_INTERRUPTIBLE)
909                         fault_flags |= FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE;
910         }
911         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
912                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
913         if (*flags & FOLL_TRIED) {
914                 /*
915                  * Note: FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_TRIED
916                  * can co-exist
917                  */
918                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
919         }
920         if (unshare) {
921                 fault_flags |= FAULT_FLAG_UNSHARE;
922                 /* FAULT_FLAG_WRITE and FAULT_FLAG_UNSHARE are incompatible */
923                 VM_BUG_ON(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
924         }
925
926         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
927
928         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
929                 /*
930                  * With FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT we'll never release the
931                  * mmap lock in the page fault handler. Sanity check this.
932                  */
933                 WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT);
934                 *locked = 0;
935
936                 /*
937                  * We should do the same as VM_FAULT_RETRY, but let's not
938                  * return -EBUSY since that's not reflecting the reality of
939                  * what has happened - we've just fully completed a page
940                  * fault, with the mmap lock released.  Use -EAGAIN to show
941                  * that we want to take the mmap lock _again_.
942                  */
943                 return -EAGAIN;
944         }
945
946         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
947                 int err = vm_fault_to_errno(ret, *flags);
948
949                 if (err)
950                         return err;
951                 BUG();
952         }
953
954         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
955                 if (!(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT))
956                         *locked = 0;
957                 return -EBUSY;
958         }
959
960         return 0;
961 }
962
963 /*
964  * Writing to file-backed mappings which require folio dirty tracking using GUP
965  * is a fundamentally broken operation, as kernel write access to GUP mappings
966  * do not adhere to the semantics expected by a file system.
967  *
968  * Consider the following scenario:-
969  *
970  * 1. A folio is written to via GUP which write-faults the memory, notifying
971  *    the file system and dirtying the folio.
972  * 2. Later, writeback is triggered, resulting in the folio being cleaned and
973  *    the PTE being marked read-only.
974  * 3. The GUP caller writes to the folio, as it is mapped read/write via the
975  *    direct mapping.
976  * 4. The GUP caller, now done with the page, unpins it and sets it dirty
977  *    (though it does not have to).
978  *
979  * This results in both data being written to a folio without writenotify, and
980  * the folio being dirtied unexpectedly (if the caller decides to do so).
981  */
982 static bool writable_file_mapping_allowed(struct vm_area_struct *vma,
983                                           unsigned long gup_flags)
984 {
985         /*
986          * If we aren't pinning then no problematic write can occur. A long term
987          * pin is the most egregious case so this is the case we disallow.
988          */
989         if ((gup_flags & (FOLL_PIN | FOLL_LONGTERM)) !=
990             (FOLL_PIN | FOLL_LONGTERM))
991                 return true;
992
993         /*
994          * If the VMA does not require dirty tracking then no problematic write
995          * can occur either.
996          */
997         return !vma_needs_dirty_tracking(vma);
998 }
999
1000 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
1001 {
1002         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
1003         int write = (gup_flags & FOLL_WRITE);
1004         int foreign = (gup_flags & FOLL_REMOTE);
1005         bool vma_anon = vma_is_anonymous(vma);
1006
1007         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1008                 return -EFAULT;
1009
1010         if ((gup_flags & FOLL_ANON) && !vma_anon)
1011                 return -EFAULT;
1012
1013         if ((gup_flags & FOLL_LONGTERM) && vma_is_fsdax(vma))
1014                 return -EOPNOTSUPP;
1015
1016         if (vma_is_secretmem(vma))
1017                 return -EFAULT;
1018
1019         if (write) {
1020                 if (!vma_anon &&
1021                     !writable_file_mapping_allowed(vma, gup_flags))
1022                         return -EFAULT;
1023
1024                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
1025                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1026                                 return -EFAULT;
1027                         /* hugetlb does not support FOLL_FORCE|FOLL_WRITE. */
1028                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1029                                 return -EFAULT;
1030                         /*
1031                          * We used to let the write,force case do COW in a
1032                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
1033                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
1034                          * executable, without corrupting the file (yet only
1035                          * when that file had been opened for writing!).
1036                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
1037                          * just reject it.
1038                          */
1039                         if (!is_cow_mapping(vm_flags))
1040                                 return -EFAULT;
1041                 }
1042         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
1043                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1044                         return -EFAULT;
1045                 /*
1046                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
1047                  * have VM_MAYREAD set?
1048                  */
1049                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
1050                         return -EFAULT;
1051         }
1052         /*
1053          * gups are always data accesses, not instruction
1054          * fetches, so execute=false here
1055          */
1056         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1057                 return -EFAULT;
1058         return 0;
1059 }
1060
1061 /**
1062  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
1063  * @mm:         mm_struct of target mm
1064  * @start:      starting user address
1065  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1066  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
1067  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1068  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
1069  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
1070  * @locked:     whether we're still with the mmap_lock held
1071  *
1072  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
1073  * number requested), or an error. Details about the return value:
1074  *
1075  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
1076  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
1077  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
1078  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
1079  * -- 0 return value is possible when the fault would need to be retried.
1080  *
1081  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
1082  *
1083  * Must be called with mmap_lock held.  It may be released.  See below.
1084  *
1085  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
1086  * each struct page that each user address corresponds to at a given
1087  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
1088  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
1089  *
1090  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
1091  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
1092  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
1093  * and subsequently re-faulted). However it does guarantee that the page
1094  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
1095  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
1096  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
1097  * locks can't be held over the syscall boundary.
1098  *
1099  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
1100  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
1101  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
1102  * before put_page is called.
1103  *
1104  * If FOLL_UNLOCKABLE is set without FOLL_NOWAIT then the mmap_lock may
1105  * be released. If this happens *@locked will be set to 0 on return.
1106  *
1107  * A caller using such a combination of @gup_flags must therefore hold the
1108  * mmap_lock for reading only, and recognize when it's been released. Otherwise,
1109  * it must be held for either reading or writing and will not be released.
1110  *
1111  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
1112  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
1113  * you need some special @gup_flags.
1114  */
1115 static long __get_user_pages(struct mm_struct *mm,
1116                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1117                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1118                 int *locked)
1119 {
1120         long ret = 0, i = 0;
1121         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1122         struct follow_page_context ctx = { NULL };
1123
1124         if (!nr_pages)
1125                 return 0;
1126
1127         start = untagged_addr_remote(mm, start);
1128
1129         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)));
1130
1131         do {
1132                 struct page *page;
1133                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
1134                 unsigned int page_increm;
1135
1136                 /* first iteration or cross vma bound */
1137                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
1138                         vma = find_extend_vma(mm, start);
1139                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
1140                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
1141                                                 gup_flags, &vma,
1142                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
1143                                 if (ret)
1144                                         goto out;
1145                                 ctx.page_mask = 0;
1146                                 goto next_page;
1147                         }
1148
1149                         if (!vma) {
1150                                 ret = -EFAULT;
1151                                 goto out;
1152                         }
1153                         ret = check_vma_flags(vma, gup_flags);
1154                         if (ret)
1155                                 goto out;
1156
1157                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
1158                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages,
1159                                                         &start, &nr_pages, i,
1160                                                         gup_flags, locked);
1161                                 if (!*locked) {
1162                                         /*
1163                                          * We've got a VM_FAULT_RETRY
1164                                          * and we've lost mmap_lock.
1165                                          * We must stop here.
1166                                          */
1167                                         BUG_ON(gup_flags & FOLL_NOWAIT);
1168                                         goto out;
1169                                 }
1170                                 continue;
1171                         }
1172                 }
1173 retry:
1174                 /*
1175                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
1176                  * potentially allocating memory.
1177                  */
1178                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1179                         ret = -EINTR;
1180                         goto out;
1181                 }
1182                 cond_resched();
1183
1184                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &ctx);
1185                 if (!page || PTR_ERR(page) == -EMLINK) {
1186                         ret = faultin_page(vma, start, &foll_flags,
1187                                            PTR_ERR(page) == -EMLINK, locked);
1188                         switch (ret) {
1189                         case 0:
1190                                 goto retry;
1191                         case -EBUSY:
1192                         case -EAGAIN:
1193                                 ret = 0;
1194                                 fallthrough;
1195                         case -EFAULT:
1196                         case -ENOMEM:
1197                         case -EHWPOISON:
1198                                 goto out;
1199                         }
1200                         BUG();
1201                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
1202                         /*
1203                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
1204                          * struct page. If the caller expects **pages to be
1205                          * filled in, bail out now, because that can't be done
1206                          * for this page.
1207                          */
1208                         if (pages) {
1209                                 ret = PTR_ERR(page);
1210                                 goto out;
1211                         }
1212
1213                         goto next_page;
1214                 } else if (IS_ERR(page)) {
1215                         ret = PTR_ERR(page);
1216                         goto out;
1217                 }
1218                 if (pages) {
1219                         pages[i] = page;
1220                         flush_anon_page(vma, page, start);
1221                         flush_dcache_page(page);
1222                         ctx.page_mask = 0;
1223                 }
1224 next_page:
1225                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & ctx.page_mask);
1226                 if (page_increm > nr_pages)
1227                         page_increm = nr_pages;
1228                 i += page_increm;
1229                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
1230                 nr_pages -= page_increm;
1231         } while (nr_pages);
1232 out:
1233         if (ctx.pgmap)
1234                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
1235         return i ? i : ret;
1236 }
1237
1238 static bool vma_permits_fault(struct vm_area_struct *vma,
1239                               unsigned int fault_flags)
1240 {
1241         bool write   = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1242         bool foreign = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_REMOTE);
1243         vm_flags_t vm_flags = write ? VM_WRITE : VM_READ;
1244
1245         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
1246                 return false;
1247
1248         /*
1249          * The architecture might have a hardware protection
1250          * mechanism other than read/write that can deny access.
1251          *
1252          * gup always represents data access, not instruction
1253          * fetches, so execute=false here:
1254          */
1255         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1256                 return false;
1257
1258         return true;
1259 }
1260
1261 /**
1262  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
1263  * @mm:         mm_struct of target mm
1264  * @address:    user address
1265  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
1266  * @unlocked:   did we unlock the mmap_lock while retrying, maybe NULL if caller
1267  *              does not allow retry. If NULL, the caller must guarantee
1268  *              that fault_flags does not contain FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
1269  *
1270  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
1271  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
1272  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
1273  * trying again.
1274  *
1275  * Typically this is meant to be used by the futex code.
1276  *
1277  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
1278  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
1279  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
1280  * get_user_pages() only guarantees to update these in the struct page.
1281  *
1282  * This is important for some architectures where those bits also gate the
1283  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
1284  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
1285  * succeed.
1286  *
1287  * This function will not return with an unlocked mmap_lock. So it has not the
1288  * same semantics wrt the @mm->mmap_lock as does filemap_fault().
1289  */
1290 int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
1291                      unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1292                      bool *unlocked)
1293 {
1294         struct vm_area_struct *vma;
1295         vm_fault_t ret;
1296
1297         address = untagged_addr_remote(mm, address);
1298
1299         if (unlocked)
1300                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1301
1302 retry:
1303         vma = find_extend_vma(mm, address);
1304         if (!vma || address < vma->vm_start)
1305                 return -EFAULT;
1306
1307         if (!vma_permits_fault(vma, fault_flags))
1308                 return -EFAULT;
1309
1310         if ((fault_flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) &&
1311             fatal_signal_pending(current))
1312                 return -EINTR;
1313
1314         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1315
1316         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1317                 /*
1318                  * NOTE: it's a pity that we need to retake the lock here
1319                  * to pair with the unlock() in the callers. Ideally we
1320                  * could tell the callers so they do not need to unlock.
1321                  */
1322                 mmap_read_lock(mm);
1323                 *unlocked = true;
1324                 return 0;
1325         }
1326
1327         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1328                 int err = vm_fault_to_errno(ret, 0);
1329
1330                 if (err)
1331                         return err;
1332                 BUG();
1333         }
1334
1335         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1336                 mmap_read_lock(mm);
1337                 *unlocked = true;
1338                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1339                 goto retry;
1340         }
1341
1342         return 0;
1343 }
1344 EXPORT_SYMBOL_GPL(fixup_user_fault);
1345
1346 /*
1347  * GUP always responds to fatal signals.  When FOLL_INTERRUPTIBLE is
1348  * specified, it'll also respond to generic signals.  The caller of GUP
1349  * that has FOLL_INTERRUPTIBLE should take care of the GUP interruption.
1350  */
1351 static bool gup_signal_pending(unsigned int flags)
1352 {
1353         if (fatal_signal_pending(current))
1354                 return true;
1355
1356         if (!(flags & FOLL_INTERRUPTIBLE))
1357                 return false;
1358
1359         return signal_pending(current);
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Locking: (*locked == 1) means that the mmap_lock has already been acquired by
1364  * the caller. This function may drop the mmap_lock. If it does so, then it will
1365  * set (*locked = 0).
1366  *
1367  * (*locked == 0) means that the caller expects this function to acquire and
1368  * drop the mmap_lock. Therefore, the value of *locked will still be zero when
1369  * the function returns, even though it may have changed temporarily during
1370  * function execution.
1371  *
1372  * Please note that this function, unlike __get_user_pages(), will not return 0
1373  * for nr_pages > 0, unless FOLL_NOWAIT is used.
1374  */
1375 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm,
1376                                                 unsigned long start,
1377                                                 unsigned long nr_pages,
1378                                                 struct page **pages,
1379                                                 int *locked,
1380                                                 unsigned int flags)
1381 {
1382         long ret, pages_done;
1383         bool must_unlock = false;
1384
1385         /*
1386          * The internal caller expects GUP to manage the lock internally and the
1387          * lock must be released when this returns.
1388          */
1389         if (!*locked) {
1390                 if (mmap_read_lock_killable(mm))
1391                         return -EAGAIN;
1392                 must_unlock = true;
1393                 *locked = 1;
1394         }
1395         else
1396                 mmap_assert_locked(mm);
1397
1398         if (flags & FOLL_PIN)
1399                 mm_set_has_pinned_flag(&mm->flags);
1400
1401         /*
1402          * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive. Traditional behavior
1403          * is to set FOLL_GET if the caller wants pages[] filled in (but has
1404          * carelessly failed to specify FOLL_GET), so keep doing that, but only
1405          * for FOLL_GET, not for the newer FOLL_PIN.
1406          *
1407          * FOLL_PIN always expects pages to be non-null, but no need to assert
1408          * that here, as any failures will be obvious enough.
1409          */
1410         if (pages && !(flags & FOLL_PIN))
1411                 flags |= FOLL_GET;
1412
1413         pages_done = 0;
1414         for (;;) {
1415                 ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, flags, pages,
1416                                        locked);
1417                 if (!(flags & FOLL_UNLOCKABLE)) {
1418                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
1419                         pages_done = ret;
1420                         break;
1421                 }
1422
1423                 /* VM_FAULT_RETRY or VM_FAULT_COMPLETED cannot return errors */
1424                 if (!*locked) {
1425                         BUG_ON(ret < 0);
1426                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
1427                 }
1428
1429                 if (ret > 0) {
1430                         nr_pages -= ret;
1431                         pages_done += ret;
1432                         if (!nr_pages)
1433                                 break;
1434                 }
1435                 if (*locked) {
1436                         /*
1437                          * VM_FAULT_RETRY didn't trigger or it was a
1438                          * FOLL_NOWAIT.
1439                          */
1440                         if (!pages_done)
1441                                 pages_done = ret;
1442                         break;
1443                 }
1444                 /*
1445                  * VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset.
1446                  * For the prefault case (!pages) we only update counts.
1447                  */
1448                 if (likely(pages))
1449                         pages += ret;
1450                 start += ret << PAGE_SHIFT;
1451
1452                 /* The lock was temporarily dropped, so we must unlock later */
1453                 must_unlock = true;
1454
1455 retry:
1456                 /*
1457                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
1458                  * with both FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and
1459                  * FAULT_FLAG_TRIED.  Note that GUP can be interrupted
1460                  * by fatal signals of even common signals, depending on
1461                  * the caller's request. So we need to check it before we
1462                  * start trying again otherwise it can loop forever.
1463                  */
1464                 if (gup_signal_pending(flags)) {
1465                         if (!pages_done)
1466                                 pages_done = -EINTR;
1467                         break;
1468                 }
1469
1470                 ret = mmap_read_lock_killable(mm);
1471                 if (ret) {
1472                         BUG_ON(ret > 0);
1473                         if (!pages_done)
1474                                 pages_done = ret;
1475                         break;
1476                 }
1477
1478                 *locked = 1;
1479                 ret = __get_user_pages(mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
1480                                        pages, locked);
1481                 if (!*locked) {
1482                         /* Continue to retry until we succeeded */
1483                         BUG_ON(ret != 0);
1484                         goto retry;
1485                 }
1486                 if (ret != 1) {
1487                         BUG_ON(ret > 1);
1488                         if (!pages_done)
1489                                 pages_done = ret;
1490                         break;
1491                 }
1492                 nr_pages--;
1493                 pages_done++;
1494                 if (!nr_pages)
1495                         break;
1496                 if (likely(pages))
1497                         pages++;
1498                 start += PAGE_SIZE;
1499         }
1500         if (must_unlock && *locked) {
1501                 /*
1502                  * We either temporarily dropped the lock, or the caller
1503                  * requested that we both acquire and drop the lock. Either way,
1504                  * we must now unlock, and notify the caller of that state.
1505                  */
1506                 mmap_read_unlock(mm);
1507                 *locked = 0;
1508         }
1509         return pages_done;
1510 }
1511
1512 /**
1513  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
1514  * @vma:   target vma
1515  * @start: start address
1516  * @end:   end address
1517  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1518  *
1519  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
1520  *
1521  * Return either number of pages pinned in the vma, or a negative error
1522  * code on error.
1523  *
1524  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held.
1525  *
1526  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will
1527  * be unperturbed.
1528  *
1529  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be
1530  * released.  If it's released, *@locked will be set to 0.
1531  */
1532 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
1533                 unsigned long start, unsigned long end, int *locked)
1534 {
1535         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1536         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1537         int local_locked = 1;
1538         int gup_flags;
1539         long ret;
1540
1541         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1542         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1543         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1544         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
1545         mmap_assert_locked(mm);
1546
1547         /*
1548          * Rightly or wrongly, the VM_LOCKONFAULT case has never used
1549          * faultin_page() to break COW, so it has no work to do here.
1550          */
1551         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
1552                 return nr_pages;
1553
1554         gup_flags = FOLL_TOUCH;
1555         /*
1556          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
1557          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
1558          * and we would not want to dirty them for nothing.
1559          */
1560         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
1561                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1562
1563         /*
1564          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
1565          * other than PROT_NONE.
1566          */
1567         if (vma_is_accessible(vma))
1568                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
1569
1570         if (locked)
1571                 gup_flags |= FOLL_UNLOCKABLE;
1572
1573         /*
1574          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
1575          * not result in a stack expansion that recurses back here.
1576          */
1577         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1578                                NULL, locked ? locked : &local_locked);
1579         lru_add_drain();
1580         return ret;
1581 }
1582
1583 /*
1584  * faultin_vma_page_range() - populate (prefault) page tables inside the
1585  *                            given VMA range readable/writable
1586  *
1587  * This takes care of mlocking the pages, too, if VM_LOCKED is set.
1588  *
1589  * @vma: target vma
1590  * @start: start address
1591  * @end: end address
1592  * @write: whether to prefault readable or writable
1593  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1594  *
1595  * Returns either number of processed pages in the vma, or a negative error
1596  * code on error (see __get_user_pages()).
1597  *
1598  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held. The range must be page-aligned and
1599  * covered by the VMA. If it's released, *@locked will be set to 0.
1600  */
1601 long faultin_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1602                             unsigned long end, bool write, int *locked)
1603 {
1604         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1605         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1606         int gup_flags;
1607         long ret;
1608
1609         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1610         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1611         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1612         VM_BUG_ON_VMA(end > vma->vm_end, vma);
1613         mmap_assert_locked(mm);
1614
1615         /*
1616          * FOLL_TOUCH: Mark page accessed and thereby young; will also mark
1617          *             the page dirty with FOLL_WRITE -- which doesn't make a
1618          *             difference with !FOLL_FORCE, because the page is writable
1619          *             in the page table.
1620          * FOLL_HWPOISON: Return -EHWPOISON instead of -EFAULT when we hit
1621          *                a poisoned page.
1622          * !FOLL_FORCE: Require proper access permissions.
1623          */
1624         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_HWPOISON | FOLL_UNLOCKABLE;
1625         if (write)
1626                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1627
1628         /*
1629          * We want to report -EINVAL instead of -EFAULT for any permission
1630          * problems or incompatible mappings.
1631          */
1632         if (check_vma_flags(vma, gup_flags))
1633                 return -EINVAL;
1634
1635         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1636                                NULL, locked);
1637         lru_add_drain();
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
1643  *
1644  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
1645  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
1646  * mmap_lock must not be held.
1647  */
1648 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
1649 {
1650         struct mm_struct *mm = current->mm;
1651         unsigned long end, nstart, nend;
1652         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1653         int locked = 0;
1654         long ret = 0;
1655
1656         end = start + len;
1657
1658         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
1659                 /*
1660                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
1661                  * Find first corresponding VMA.
1662                  */
1663                 if (!locked) {
1664                         locked = 1;
1665                         mmap_read_lock(mm);
1666                         vma = find_vma_intersection(mm, nstart, end);
1667                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
1668                         vma = find_vma_intersection(mm, vma->vm_end, end);
1669
1670                 if (!vma)
1671                         break;
1672                 /*
1673                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
1674                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
1675                  */
1676                 nend = min(end, vma->vm_end);
1677                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1678                         continue;
1679                 if (nstart < vma->vm_start)
1680                         nstart = vma->vm_start;
1681                 /*
1682                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
1683                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
1684                  * if the vma was already munlocked.
1685                  */
1686                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
1687                 if (ret < 0) {
1688                         if (ignore_errors) {
1689                                 ret = 0;
1690                                 continue;       /* continue at next VMA */
1691                         }
1692                         break;
1693                 }
1694                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1695                 ret = 0;
1696         }
1697         if (locked)
1698                 mmap_read_unlock(mm);
1699         return ret;     /* 0 or negative error code */
1700 }
1701 #else /* CONFIG_MMU */
1702 static long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1703                 unsigned long nr_pages, struct page **pages,
1704                 int *locked, unsigned int foll_flags)
1705 {
1706         struct vm_area_struct *vma;
1707         bool must_unlock = false;
1708         unsigned long vm_flags;
1709         long i;
1710
1711         if (!nr_pages)
1712                 return 0;
1713
1714         /*
1715          * The internal caller expects GUP to manage the lock internally and the
1716          * lock must be released when this returns.
1717          */
1718         if (!*locked) {
1719                 if (mmap_read_lock_killable(mm))
1720                         return -EAGAIN;
1721                 must_unlock = true;
1722                 *locked = 1;
1723         }
1724
1725         /* calculate required read or write permissions.
1726          * If FOLL_FORCE is set, we only require the "MAY" flags.
1727          */
1728         vm_flags  = (foll_flags & FOLL_WRITE) ?
1729                         (VM_WRITE | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_MAYREAD);
1730         vm_flags &= (foll_flags & FOLL_FORCE) ?
1731                         (VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_WRITE);
1732
1733         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1734                 vma = find_vma(mm, start);
1735                 if (!vma)
1736                         break;
1737
1738                 /* protect what we can, including chardevs */
1739                 if ((vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP)) ||
1740                     !(vm_flags & vma->vm_flags))
1741                         break;
1742
1743                 if (pages) {
1744                         pages[i] = virt_to_page((void *)start);
1745                         if (pages[i])
1746                                 get_page(pages[i]);
1747                 }
1748
1749                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1750         }
1751
1752         if (must_unlock && *locked) {
1753                 mmap_read_unlock(mm);
1754                 *locked = 0;
1755         }
1756
1757         return i ? : -EFAULT;
1758 }
1759 #endif /* !CONFIG_MMU */
1760
1761 /**
1762  * fault_in_writeable - fault in userspace address range for writing
1763  * @uaddr: start of address range
1764  * @size: size of address range
1765  *
1766  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1767  * copy_from_user()).
1768  */
1769 size_t fault_in_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1770 {
1771         char __user *start = uaddr, *end;
1772
1773         if (unlikely(size == 0))
1774                 return 0;
1775         if (!user_write_access_begin(uaddr, size))
1776                 return size;
1777         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1778                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1779                 uaddr = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1780         }
1781         end = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1782         if (unlikely(end < start))
1783                 end = NULL;
1784         while (uaddr != end) {
1785                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1786                 uaddr += PAGE_SIZE;
1787         }
1788
1789 out:
1790         user_write_access_end();
1791         if (size > uaddr - start)
1792                 return size - (uaddr - start);
1793         return 0;
1794 }
1795 EXPORT_SYMBOL(fault_in_writeable);
1796
1797 /**
1798  * fault_in_subpage_writeable - fault in an address range for writing
1799  * @uaddr: start of address range
1800  * @size: size of address range
1801  *
1802  * Fault in a user address range for writing while checking for permissions at
1803  * sub-page granularity (e.g. arm64 MTE). This function should be used when
1804  * the caller cannot guarantee forward progress of a copy_to_user() loop.
1805  *
1806  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1807  * copy_from_user()).
1808  */
1809 size_t fault_in_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1810 {
1811         size_t faulted_in;
1812
1813         /*
1814          * Attempt faulting in at page granularity first for page table
1815          * permission checking. The arch-specific probe_subpage_writeable()
1816          * functions may not check for this.
1817          */
1818         faulted_in = size - fault_in_writeable(uaddr, size);
1819         if (faulted_in)
1820                 faulted_in -= probe_subpage_writeable(uaddr, faulted_in);
1821
1822         return size - faulted_in;
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(fault_in_subpage_writeable);
1825
1826 /*
1827  * fault_in_safe_writeable - fault in an address range for writing
1828  * @uaddr: start of address range
1829  * @size: length of address range
1830  *
1831  * Faults in an address range for writing.  This is primarily useful when we
1832  * already know that some or all of the pages in the address range aren't in
1833  * memory.
1834  *
1835  * Unlike fault_in_writeable(), this function is non-destructive.
1836  *
1837  * Note that we don't pin or otherwise hold the pages referenced that we fault
1838  * in.  There's no guarantee that they'll stay in memory for any duration of
1839  * time.
1840  *
1841  * Returns the number of bytes not faulted in, like copy_to_user() and
1842  * copy_from_user().
1843  */
1844 size_t fault_in_safe_writeable(const char __user *uaddr, size_t size)
1845 {
1846         unsigned long start = (unsigned long)uaddr, end;
1847         struct mm_struct *mm = current->mm;
1848         bool unlocked = false;
1849
1850         if (unlikely(size == 0))
1851                 return 0;
1852         end = PAGE_ALIGN(start + size);
1853         if (end < start)
1854                 end = 0;
1855
1856         mmap_read_lock(mm);
1857         do {
1858                 if (fixup_user_fault(mm, start, FAULT_FLAG_WRITE, &unlocked))
1859                         break;
1860                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1861         } while (start != end);
1862         mmap_read_unlock(mm);
1863
1864         if (size > (unsigned long)uaddr - start)
1865                 return size - ((unsigned long)uaddr - start);
1866         return 0;
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL(fault_in_safe_writeable);
1869
1870 /**
1871  * fault_in_readable - fault in userspace address range for reading
1872  * @uaddr: start of user address range
1873  * @size: size of user address range
1874  *
1875  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1876  * copy_from_user()).
1877  */
1878 size_t fault_in_readable(const char __user *uaddr, size_t size)
1879 {
1880         const char __user *start = uaddr, *end;
1881         volatile char c;
1882
1883         if (unlikely(size == 0))
1884                 return 0;
1885         if (!user_read_access_begin(uaddr, size))
1886                 return size;
1887         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1888                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1889                 uaddr = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1890         }
1891         end = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1892         if (unlikely(end < start))
1893                 end = NULL;
1894         while (uaddr != end) {
1895                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1896                 uaddr += PAGE_SIZE;
1897         }
1898
1899 out:
1900         user_read_access_end();
1901         (void)c;
1902         if (size > uaddr - start)
1903                 return size - (uaddr - start);
1904         return 0;
1905 }
1906 EXPORT_SYMBOL(fault_in_readable);
1907
1908 /**
1909  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1910  * @addr: user address
1911  *
1912  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1913  * to be freed afterwards by put_page().
1914  *
1915  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1916  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1917  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1918  * allowing a hole to be left in the corefile to save disk space.
1919  *
1920  * Called without mmap_lock (takes and releases the mmap_lock by itself).
1921  */
1922 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1923 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1924 {
1925         struct page *page;
1926         int locked = 0;
1927         int ret;
1928
1929         ret = __get_user_pages_locked(current->mm, addr, 1, &page, &locked,
1930                                       FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET);
1931         return (ret == 1) ? page : NULL;
1932 }
1933 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1934
1935 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1936 /*
1937  * Returns the number of collected pages. Return value is always >= 0.
1938  */
1939 static unsigned long collect_longterm_unpinnable_pages(
1940                                         struct list_head *movable_page_list,
1941                                         unsigned long nr_pages,
1942                                         struct page **pages)
1943 {
1944         unsigned long i, collected = 0;
1945         struct folio *prev_folio = NULL;
1946         bool drain_allow = true;
1947
1948         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1949                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
1950
1951                 if (folio == prev_folio)
1952                         continue;
1953                 prev_folio = folio;
1954
1955                 if (folio_is_longterm_pinnable(folio))
1956                         continue;
1957
1958                 collected++;
1959
1960                 if (folio_is_device_coherent(folio))
1961                         continue;
1962
1963                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1964                         isolate_hugetlb(folio, movable_page_list);
1965                         continue;
1966                 }
1967
1968                 if (!folio_test_lru(folio) && drain_allow) {
1969                         lru_add_drain_all();
1970                         drain_allow = false;
1971                 }
1972
1973                 if (!folio_isolate_lru(folio))
1974                         continue;
1975
1976                 list_add_tail(&folio->lru, movable_page_list);
1977                 node_stat_mod_folio(folio,
1978                                     NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
1979                                     folio_nr_pages(folio));
1980         }
1981
1982         return collected;
1983 }
1984
1985 /*
1986  * Unpins all pages and migrates device coherent pages and movable_page_list.
1987  * Returns -EAGAIN if all pages were successfully migrated or -errno for failure
1988  * (or partial success).
1989  */
1990 static int migrate_longterm_unpinnable_pages(
1991                                         struct list_head *movable_page_list,
1992                                         unsigned long nr_pages,
1993                                         struct page **pages)
1994 {
1995         int ret;
1996         unsigned long i;
1997
1998         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1999                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2000
2001                 if (folio_is_device_coherent(folio)) {
2002                         /*
2003                          * Migration will fail if the page is pinned, so convert
2004                          * the pin on the source page to a normal reference.
2005                          */
2006                         pages[i] = NULL;
2007                         folio_get(folio);
2008                         gup_put_folio(folio, 1, FOLL_PIN);
2009
2010                         if (migrate_device_coherent_page(&folio->page)) {
2011                                 ret = -EBUSY;
2012                                 goto err;
2013                         }
2014
2015                         continue;
2016                 }
2017
2018                 /*
2019                  * We can't migrate pages with unexpected references, so drop
2020                  * the reference obtained by __get_user_pages_locked().
2021                  * Migrating pages have been added to movable_page_list after
2022                  * calling folio_isolate_lru() which takes a reference so the
2023                  * page won't be freed if it's migrating.
2024                  */
2025                 unpin_user_page(pages[i]);
2026                 pages[i] = NULL;
2027         }
2028
2029         if (!list_empty(movable_page_list)) {
2030                 struct migration_target_control mtc = {
2031                         .nid = NUMA_NO_NODE,
2032                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_NOWARN,
2033                 };
2034
2035                 if (migrate_pages(movable_page_list, alloc_migration_target,
2036                                   NULL, (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC,
2037                                   MR_LONGTERM_PIN, NULL)) {
2038                         ret = -ENOMEM;
2039                         goto err;
2040                 }
2041         }
2042
2043         putback_movable_pages(movable_page_list);
2044
2045         return -EAGAIN;
2046
2047 err:
2048         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
2049                 if (pages[i])
2050                         unpin_user_page(pages[i]);
2051         putback_movable_pages(movable_page_list);
2052
2053         return ret;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Check whether all pages are *allowed* to be pinned. Rather confusingly, all
2058  * pages in the range are required to be pinned via FOLL_PIN, before calling
2059  * this routine.
2060  *
2061  * If any pages in the range are not allowed to be pinned, then this routine
2062  * will migrate those pages away, unpin all the pages in the range and return
2063  * -EAGAIN. The caller should re-pin the entire range with FOLL_PIN and then
2064  * call this routine again.
2065  *
2066  * If an error other than -EAGAIN occurs, this indicates a migration failure.
2067  * The caller should give up, and propagate the error back up the call stack.
2068  *
2069  * If everything is OK and all pages in the range are allowed to be pinned, then
2070  * this routine leaves all pages pinned and returns zero for success.
2071  */
2072 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2073                                             struct page **pages)
2074 {
2075         unsigned long collected;
2076         LIST_HEAD(movable_page_list);
2077
2078         collected = collect_longterm_unpinnable_pages(&movable_page_list,
2079                                                 nr_pages, pages);
2080         if (!collected)
2081                 return 0;
2082
2083         return migrate_longterm_unpinnable_pages(&movable_page_list, nr_pages,
2084                                                 pages);
2085 }
2086 #else
2087 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2088                                             struct page **pages)
2089 {
2090         return 0;
2091 }
2092 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
2093
2094 /*
2095  * __gup_longterm_locked() is a wrapper for __get_user_pages_locked which
2096  * allows us to process the FOLL_LONGTERM flag.
2097  */
2098 static long __gup_longterm_locked(struct mm_struct *mm,
2099                                   unsigned long start,
2100                                   unsigned long nr_pages,
2101                                   struct page **pages,
2102                                   int *locked,
2103                                   unsigned int gup_flags)
2104 {
2105         unsigned int flags;
2106         long rc, nr_pinned_pages;
2107
2108         if (!(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2109                 return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages,
2110                                                locked, gup_flags);
2111
2112         flags = memalloc_pin_save();
2113         do {
2114                 nr_pinned_pages = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages,
2115                                                           pages, locked,
2116                                                           gup_flags);
2117                 if (nr_pinned_pages <= 0) {
2118                         rc = nr_pinned_pages;
2119                         break;
2120                 }
2121
2122                 /* FOLL_LONGTERM implies FOLL_PIN */
2123                 rc = check_and_migrate_movable_pages(nr_pinned_pages, pages);
2124         } while (rc == -EAGAIN);
2125         memalloc_pin_restore(flags);
2126         return rc ? rc : nr_pinned_pages;
2127 }
2128
2129 /*
2130  * Check that the given flags are valid for the exported gup/pup interface, and
2131  * update them with the required flags that the caller must have set.
2132  */
2133 static bool is_valid_gup_args(struct page **pages, int *locked,
2134                               unsigned int *gup_flags_p, unsigned int to_set)
2135 {
2136         unsigned int gup_flags = *gup_flags_p;
2137
2138         /*
2139          * These flags not allowed to be specified externally to the gup
2140          * interfaces:
2141          * - FOLL_PIN/FOLL_TRIED/FOLL_FAST_ONLY are internal only
2142          * - FOLL_REMOTE is internal only and used on follow_page()
2143          * - FOLL_UNLOCKABLE is internal only and used if locked is !NULL
2144          */
2145         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & (FOLL_PIN | FOLL_TRIED | FOLL_UNLOCKABLE |
2146                                       FOLL_REMOTE | FOLL_FAST_ONLY)))
2147                 return false;
2148
2149         gup_flags |= to_set;
2150         if (locked) {
2151                 /* At the external interface locked must be set */
2152                 if (WARN_ON_ONCE(*locked != 1))
2153                         return false;
2154
2155                 gup_flags |= FOLL_UNLOCKABLE;
2156         }
2157
2158         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
2159         if (WARN_ON_ONCE((gup_flags & (FOLL_PIN | FOLL_GET)) ==
2160                          (FOLL_PIN | FOLL_GET)))
2161                 return false;
2162
2163         /* LONGTERM can only be specified when pinning */
2164         if (WARN_ON_ONCE(!(gup_flags & FOLL_PIN) && (gup_flags & FOLL_LONGTERM)))
2165                 return false;
2166
2167         /* Pages input must be given if using GET/PIN */
2168         if (WARN_ON_ONCE((gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)) && !pages))
2169                 return false;
2170
2171         /* We want to allow the pgmap to be hot-unplugged at all times */
2172         if (WARN_ON_ONCE((gup_flags & FOLL_LONGTERM) &&
2173                          (gup_flags & FOLL_PCI_P2PDMA)))
2174                 return false;
2175
2176         *gup_flags_p = gup_flags;
2177         return true;
2178 }
2179
2180 #ifdef CONFIG_MMU
2181 /**
2182  * get_user_pages_remote() - pin user pages in memory
2183  * @mm:         mm_struct of target mm
2184  * @start:      starting user address
2185  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2186  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2187  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2188  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2189  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2190  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
2191  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
2192  *              utilised. Lock must initially be held.
2193  *
2194  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
2195  * number requested), or an error. Details about the return value:
2196  *
2197  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
2198  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
2199  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
2200  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
2201  *
2202  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
2203  *
2204  * Must be called with mmap_lock held for read or write.
2205  *
2206  * get_user_pages_remote walks a process's page tables and takes a reference
2207  * to each struct page that each user address corresponds to at a given
2208  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
2209  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
2210  *
2211  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
2212  * get_user_pages_remote returns, and there may even be a completely different
2213  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
2214  * and subsequently re-faulted). However it does guarantee that the page
2215  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
2216  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
2217  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
2218  * locks can't be held over the syscall boundary.
2219  *
2220  * If gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If the page
2221  * is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must
2222  * be called after the page is finished with, and before put_page is called.
2223  *
2224  * get_user_pages_remote is typically used for fewer-copy IO operations,
2225  * to get a handle on the memory by some means other than accesses
2226  * via the user virtual addresses. The pages may be submitted for
2227  * DMA to devices or accessed via their kernel linear mapping (via the
2228  * kmap APIs). Care should be taken to use the correct cache flushing APIs.
2229  *
2230  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
2231  *
2232  * get_user_pages_remote should be phased out in favor of
2233  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
2234  * should use get_user_pages_remote because it cannot pass
2235  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
2236  */
2237 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2238                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2239                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2240                 int *locked)
2241 {
2242         int local_locked = 1;
2243
2244         if (!is_valid_gup_args(pages, locked, &gup_flags,
2245                                FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE))
2246                 return -EINVAL;
2247
2248         return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages,
2249                                        locked ? locked : &local_locked,
2250                                        gup_flags);
2251 }
2252 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_remote);
2253
2254 #else /* CONFIG_MMU */
2255 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2256                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2257                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2258                            int *locked)
2259 {
2260         return 0;
2261 }
2262 #endif /* !CONFIG_MMU */
2263
2264 /**
2265  * get_user_pages() - pin user pages in memory
2266  * @start:      starting user address
2267  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2268  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2269  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2270  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2271  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2272  *
2273  * This is the same as get_user_pages_remote(), just with a less-flexible
2274  * calling convention where we assume that the mm being operated on belongs to
2275  * the current task, and doesn't allow passing of a locked parameter.  We also
2276  * obviously don't pass FOLL_REMOTE in here.
2277  */
2278 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2279                     unsigned int gup_flags, struct page **pages)
2280 {
2281         int locked = 1;
2282
2283         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags, FOLL_TOUCH))
2284                 return -EINVAL;
2285
2286         return __get_user_pages_locked(current->mm, start, nr_pages, pages,
2287                                        &locked, gup_flags);
2288 }
2289 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
2290
2291 /*
2292  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
2293  *
2294  *      mmap_read_lock(mm);
2295  *      get_user_pages(mm, ..., pages, NULL);
2296  *      mmap_read_unlock(mm);
2297  *
2298  *  with:
2299  *
2300  *      get_user_pages_unlocked(mm, ..., pages);
2301  *
2302  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
2303  * get_user_pages_fast should be used instead if specific gup_flags
2304  * (e.g. FOLL_FORCE) are not required.
2305  */
2306 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2307                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
2308 {
2309         int locked = 0;
2310
2311         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags,
2312                                FOLL_TOUCH | FOLL_UNLOCKABLE))
2313                 return -EINVAL;
2314
2315         return __get_user_pages_locked(current->mm, start, nr_pages, pages,
2316                                        &locked, gup_flags);
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
2319
2320 /*
2321  * Fast GUP
2322  *
2323  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
2324  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
2325  * protected from page table pages being freed from under it, and should
2326  * block any THP splits.
2327  *
2328  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
2329  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
2330  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
2331  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
2332  *
2333  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
2334  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
2335  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
2336  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
2337  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
2338  *
2339  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
2340  * are currently made:
2341  *
2342  *  *) Either MMU_GATHER_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table() is used to
2343  *  free pages containing page tables or TLB flushing requires IPI broadcast.
2344  *
2345  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
2346  *
2347  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
2348  *
2349  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
2350  *
2351  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
2352  */
2353 #ifdef CONFIG_HAVE_FAST_GUP
2354
2355 /*
2356  * Used in the GUP-fast path to determine whether a pin is permitted for a
2357  * specific folio.
2358  *
2359  * This call assumes the caller has pinned the folio, that the lowest page table
2360  * level still points to this folio, and that interrupts have been disabled.
2361  *
2362  * Writing to pinned file-backed dirty tracked folios is inherently problematic
2363  * (see comment describing the writable_file_mapping_allowed() function). We
2364  * therefore try to avoid the most egregious case of a long-term mapping doing
2365  * so.
2366  *
2367  * This function cannot be as thorough as that one as the VMA is not available
2368  * in the fast path, so instead we whitelist known good cases and if in doubt,
2369  * fall back to the slow path.
2370  */
2371 static bool folio_fast_pin_allowed(struct folio *folio, unsigned int flags)
2372 {
2373         struct address_space *mapping;
2374         unsigned long mapping_flags;
2375
2376         /*
2377          * If we aren't pinning then no problematic write can occur. A long term
2378          * pin is the most egregious case so this is the one we disallow.
2379          */
2380         if ((flags & (FOLL_PIN | FOLL_LONGTERM | FOLL_WRITE)) !=
2381             (FOLL_PIN | FOLL_LONGTERM | FOLL_WRITE))
2382                 return true;
2383
2384         /* The folio is pinned, so we can safely access folio fields. */
2385
2386         if (WARN_ON_ONCE(folio_test_slab(folio)))
2387                 return false;
2388
2389         /* hugetlb mappings do not require dirty-tracking. */
2390         if (folio_test_hugetlb(folio))
2391                 return true;
2392
2393         /*
2394          * GUP-fast disables IRQs. When IRQS are disabled, RCU grace periods
2395          * cannot proceed, which means no actions performed under RCU can
2396          * proceed either.
2397          *
2398          * inodes and thus their mappings are freed under RCU, which means the
2399          * mapping cannot be freed beneath us and thus we can safely dereference
2400          * it.
2401          */
2402         lockdep_assert_irqs_disabled();
2403
2404         /*
2405          * However, there may be operations which _alter_ the mapping, so ensure
2406          * we read it once and only once.
2407          */
2408         mapping = READ_ONCE(folio->mapping);
2409
2410         /*
2411          * The mapping may have been truncated, in any case we cannot determine
2412          * if this mapping is safe - fall back to slow path to determine how to
2413          * proceed.
2414          */
2415         if (!mapping)
2416                 return false;
2417
2418         /* Anonymous folios pose no problem. */
2419         mapping_flags = (unsigned long)mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS;
2420         if (mapping_flags)
2421                 return mapping_flags & PAGE_MAPPING_ANON;
2422
2423         /*
2424          * At this point, we know the mapping is non-null and points to an
2425          * address_space object. The only remaining whitelisted file system is
2426          * shmem.
2427          */
2428         return shmem_mapping(mapping);
2429 }
2430
2431 static void __maybe_unused undo_dev_pagemap(int *nr, int nr_start,
2432                                             unsigned int flags,
2433                                             struct page **pages)
2434 {
2435         while ((*nr) - nr_start) {
2436                 struct page *page = pages[--(*nr)];
2437
2438                 ClearPageReferenced(page);
2439                 if (flags & FOLL_PIN)
2440                         unpin_user_page(page);
2441                 else
2442                         put_page(page);
2443         }
2444 }
2445
2446 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2447 /*
2448  * Fast-gup relies on pte change detection to avoid concurrent pgtable
2449  * operations.
2450  *
2451  * To pin the page, fast-gup needs to do below in order:
2452  * (1) pin the page (by prefetching pte), then (2) check pte not changed.
2453  *
2454  * For the rest of pgtable operations where pgtable updates can be racy
2455  * with fast-gup, we need to do (1) clear pte, then (2) check whether page
2456  * is pinned.
2457  *
2458  * Above will work for all pte-level operations, including THP split.
2459  *
2460  * For THP collapse, it's a bit more complicated because fast-gup may be
2461  * walking a pgtable page that is being freed (pte is still valid but pmd
2462  * can be cleared already).  To avoid race in such condition, we need to
2463  * also check pmd here to make sure pmd doesn't change (corresponds to
2464  * pmdp_collapse_flush() in the THP collapse code path).
2465  */
2466 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2467                          unsigned long end, unsigned int flags,
2468                          struct page **pages, int *nr)
2469 {
2470         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2471         int nr_start = *nr, ret = 0;
2472         pte_t *ptep, *ptem;
2473
2474         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
2475         do {
2476                 pte_t pte = ptep_get_lockless(ptep);
2477                 struct page *page;
2478                 struct folio *folio;
2479
2480                 if (pte_protnone(pte) && !gup_can_follow_protnone(flags))
2481                         goto pte_unmap;
2482
2483                 if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2484                         goto pte_unmap;
2485
2486                 if (pte_devmap(pte)) {
2487                         if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2488                                 goto pte_unmap;
2489
2490                         pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), pgmap);
2491                         if (unlikely(!pgmap)) {
2492                                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2493                                 goto pte_unmap;
2494                         }
2495                 } else if (pte_special(pte))
2496                         goto pte_unmap;
2497
2498                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2499                 page = pte_page(pte);
2500
2501                 folio = try_grab_folio(page, 1, flags);
2502                 if (!folio)
2503                         goto pte_unmap;
2504
2505                 if (unlikely(page_is_secretmem(page))) {
2506                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2507                         goto pte_unmap;
2508                 }
2509
2510                 if (unlikely(pmd_val(pmd) != pmd_val(*pmdp)) ||
2511                     unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2512                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2513                         goto pte_unmap;
2514                 }
2515
2516                 if (!folio_fast_pin_allowed(folio, flags)) {
2517                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2518                         goto pte_unmap;
2519                 }
2520
2521                 if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(NULL, flags, page)) {
2522                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2523                         goto pte_unmap;
2524                 }
2525
2526                 /*
2527                  * We need to make the page accessible if and only if we are
2528                  * going to access its content (the FOLL_PIN case).  Please
2529                  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for
2530                  * details.
2531                  */
2532                 if (flags & FOLL_PIN) {
2533                         ret = arch_make_page_accessible(page);
2534                         if (ret) {
2535                                 gup_put_folio(folio, 1, flags);
2536                                 goto pte_unmap;
2537                         }
2538                 }
2539                 folio_set_referenced(folio);
2540                 pages[*nr] = page;
2541                 (*nr)++;
2542         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2543
2544         ret = 1;
2545
2546 pte_unmap:
2547         if (pgmap)
2548                 put_dev_pagemap(pgmap);
2549         pte_unmap(ptem);
2550         return ret;
2551 }
2552 #else
2553
2554 /*
2555  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
2556  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
2557  * to be special.
2558  *
2559  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
2560  * get_user_pages_fast_only implementation that can pin pages. Thus it's still
2561  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
2562  */
2563 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2564                          unsigned long end, unsigned int flags,
2565                          struct page **pages, int *nr)
2566 {
2567         return 0;
2568 }
2569 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL */
2570
2571 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
2572 static int __gup_device_huge(unsigned long pfn, unsigned long addr,
2573                              unsigned long end, unsigned int flags,
2574                              struct page **pages, int *nr)
2575 {
2576         int nr_start = *nr;
2577         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2578
2579         do {
2580                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
2581
2582                 pgmap = get_dev_pagemap(pfn, pgmap);
2583                 if (unlikely(!pgmap)) {
2584                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2585                         break;
2586                 }
2587
2588                 if (!(flags & FOLL_PCI_P2PDMA) && is_pci_p2pdma_page(page)) {
2589                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2590                         break;
2591                 }
2592
2593                 SetPageReferenced(page);
2594                 pages[*nr] = page;
2595                 if (unlikely(try_grab_page(page, flags))) {
2596                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2597                         break;
2598                 }
2599                 (*nr)++;
2600                 pfn++;
2601         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2602
2603         put_dev_pagemap(pgmap);
2604         return addr == end;
2605 }
2606
2607 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2608                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2609                                  struct page **pages, int *nr)
2610 {
2611         unsigned long fault_pfn;
2612         int nr_start = *nr;
2613
2614         fault_pfn = pmd_pfn(orig) + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2615         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2616                 return 0;
2617
2618         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2619                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2620                 return 0;
2621         }
2622         return 1;
2623 }
2624
2625 static int __gup_device_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2626                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2627                                  struct page **pages, int *nr)
2628 {
2629         unsigned long fault_pfn;
2630         int nr_start = *nr;
2631
2632         fault_pfn = pud_pfn(orig) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2633         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2634                 return 0;
2635
2636         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2637                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2638                 return 0;
2639         }
2640         return 1;
2641 }
2642 #else
2643 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2644                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2645                                  struct page **pages, int *nr)
2646 {
2647         BUILD_BUG();
2648         return 0;
2649 }
2650
2651 static int __gup_device_huge_pud(pud_t pud, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2652                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2653                                  struct page **pages, int *nr)
2654 {
2655         BUILD_BUG();
2656         return 0;
2657 }
2658 #endif
2659
2660 static int record_subpages(struct page *page, unsigned long addr,
2661                            unsigned long end, struct page **pages)
2662 {
2663         int nr;
2664
2665         for (nr = 0; addr != end; nr++, addr += PAGE_SIZE)
2666                 pages[nr] = nth_page(page, nr);
2667
2668         return nr;
2669 }
2670
2671 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD
2672 static unsigned long hugepte_addr_end(unsigned long addr, unsigned long end,
2673                                       unsigned long sz)
2674 {
2675         unsigned long __boundary = (addr + sz) & ~(sz-1);
2676         return (__boundary - 1 < end - 1) ? __boundary : end;
2677 }
2678
2679 static int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
2680                        unsigned long end, unsigned int flags,
2681                        struct page **pages, int *nr)
2682 {
2683         unsigned long pte_end;
2684         struct page *page;
2685         struct folio *folio;
2686         pte_t pte;
2687         int refs;
2688
2689         pte_end = (addr + sz) & ~(sz-1);
2690         if (pte_end < end)
2691                 end = pte_end;
2692
2693         pte = huge_ptep_get(ptep);
2694
2695         if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2696                 return 0;
2697
2698         /* hugepages are never "special" */
2699         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2700
2701         page = nth_page(pte_page(pte), (addr & (sz - 1)) >> PAGE_SHIFT);
2702         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2703
2704         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2705         if (!folio)
2706                 return 0;
2707
2708         if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2709                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2710                 return 0;
2711         }
2712
2713         if (!folio_fast_pin_allowed(folio, flags)) {
2714                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2715                 return 0;
2716         }
2717
2718         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(NULL, flags, &folio->page)) {
2719                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2720                 return 0;
2721         }
2722
2723         *nr += refs;
2724         folio_set_referenced(folio);
2725         return 1;
2726 }
2727
2728 static int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2729                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2730                 struct page **pages, int *nr)
2731 {
2732         pte_t *ptep;
2733         unsigned long sz = 1UL << hugepd_shift(hugepd);
2734         unsigned long next;
2735
2736         ptep = hugepte_offset(hugepd, addr, pdshift);
2737         do {
2738                 next = hugepte_addr_end(addr, end, sz);
2739                 if (!gup_hugepte(ptep, sz, addr, end, flags, pages, nr))
2740                         return 0;
2741         } while (ptep++, addr = next, addr != end);
2742
2743         return 1;
2744 }
2745 #else
2746 static inline int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2747                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2748                 struct page **pages, int *nr)
2749 {
2750         return 0;
2751 }
2752 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD */
2753
2754 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2755                         unsigned long end, unsigned int flags,
2756                         struct page **pages, int *nr)
2757 {
2758         struct page *page;
2759         struct folio *folio;
2760         int refs;
2761
2762         if (!pmd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2763                 return 0;
2764
2765         if (pmd_devmap(orig)) {
2766                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2767                         return 0;
2768                 return __gup_device_huge_pmd(orig, pmdp, addr, end, flags,
2769                                              pages, nr);
2770         }
2771
2772         page = nth_page(pmd_page(orig), (addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2773         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2774
2775         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2776         if (!folio)
2777                 return 0;
2778
2779         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2780                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2781                 return 0;
2782         }
2783
2784         if (!folio_fast_pin_allowed(folio, flags)) {
2785                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2786                 return 0;
2787         }
2788         if (!pmd_write(orig) && gup_must_unshare(NULL, 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_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2799                         unsigned long end, unsigned int flags,
2800                         struct page **pages, int *nr)
2801 {
2802         struct page *page;
2803         struct folio *folio;
2804         int refs;
2805
2806         if (!pud_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2807                 return 0;
2808
2809         if (pud_devmap(orig)) {
2810                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2811                         return 0;
2812                 return __gup_device_huge_pud(orig, pudp, addr, end, flags,
2813                                              pages, nr);
2814         }
2815
2816         page = nth_page(pud_page(orig), (addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2817         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2818
2819         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2820         if (!folio)
2821                 return 0;
2822
2823         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2824                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2825                 return 0;
2826         }
2827
2828         if (!folio_fast_pin_allowed(folio, flags)) {
2829                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2830                 return 0;
2831         }
2832
2833         if (!pud_write(orig) && gup_must_unshare(NULL, flags, &folio->page)) {
2834                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2835                 return 0;
2836         }
2837
2838         *nr += refs;
2839         folio_set_referenced(folio);
2840         return 1;
2841 }
2842
2843 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
2844                         unsigned long end, unsigned int flags,
2845                         struct page **pages, int *nr)
2846 {
2847         int refs;
2848         struct page *page;
2849         struct folio *folio;
2850
2851         if (!pgd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2852                 return 0;
2853
2854         BUILD_BUG_ON(pgd_devmap(orig));
2855
2856         page = nth_page(pgd_page(orig), (addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2857         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2858
2859         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2860         if (!folio)
2861                 return 0;
2862
2863         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
2864                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2865                 return 0;
2866         }
2867
2868         if (!pgd_write(orig) && gup_must_unshare(NULL, flags, &folio->page)) {
2869                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2870                 return 0;
2871         }
2872
2873         if (!folio_fast_pin_allowed(folio, flags)) {
2874                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2875                 return 0;
2876         }
2877
2878         *nr += refs;
2879         folio_set_referenced(folio);
2880         return 1;
2881 }
2882
2883 static int gup_pmd_range(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
2884                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2885 {
2886         unsigned long next;
2887         pmd_t *pmdp;
2888
2889         pmdp = pmd_offset_lockless(pudp, pud, addr);
2890         do {
2891                 pmd_t pmd = pmdp_get_lockless(pmdp);
2892
2893                 next = pmd_addr_end(addr, end);
2894                 if (!pmd_present(pmd))
2895                         return 0;
2896
2897                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd) ||
2898                              pmd_devmap(pmd))) {
2899                         if (pmd_protnone(pmd) &&
2900                             !gup_can_follow_protnone(flags))
2901                                 return 0;
2902
2903                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, flags,
2904                                 pages, nr))
2905                                 return 0;
2906
2907                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
2908                         /*
2909                          * architecture have different format for hugetlbfs
2910                          * pmd format and THP pmd format
2911                          */
2912                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
2913                                          PMD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2914                                 return 0;
2915                 } else if (!gup_pte_range(pmd, pmdp, addr, next, flags, pages, nr))
2916                         return 0;
2917         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
2918
2919         return 1;
2920 }
2921
2922 static int gup_pud_range(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
2923                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2924 {
2925         unsigned long next;
2926         pud_t *pudp;
2927
2928         pudp = pud_offset_lockless(p4dp, p4d, addr);
2929         do {
2930                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
2931
2932                 next = pud_addr_end(addr, end);
2933                 if (unlikely(!pud_present(pud)))
2934                         return 0;
2935                 if (unlikely(pud_huge(pud) || pud_devmap(pud))) {
2936                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, flags,
2937                                           pages, nr))
2938                                 return 0;
2939                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
2940                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
2941                                          PUD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2942                                 return 0;
2943                 } else if (!gup_pmd_range(pudp, pud, addr, next, flags, pages, nr))
2944                         return 0;
2945         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
2946
2947         return 1;
2948 }
2949
2950 static int gup_p4d_range(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
2951                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2952 {
2953         unsigned long next;
2954         p4d_t *p4dp;
2955
2956         p4dp = p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, addr);
2957         do {
2958                 p4d_t p4d = READ_ONCE(*p4dp);
2959
2960                 next = p4d_addr_end(addr, end);
2961                 if (p4d_none(p4d))
2962                         return 0;
2963                 BUILD_BUG_ON(p4d_huge(p4d));
2964                 if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(p4d_val(p4d))))) {
2965                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(p4d_val(p4d)), addr,
2966                                          P4D_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2967                                 return 0;
2968                 } else if (!gup_pud_range(p4dp, p4d, addr, next, flags, pages, nr))
2969                         return 0;
2970         } while (p4dp++, addr = next, addr != end);
2971
2972         return 1;
2973 }
2974
2975 static void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2976                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2977 {
2978         unsigned long next;
2979         pgd_t *pgdp;
2980
2981         pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
2982         do {
2983                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
2984
2985                 next = pgd_addr_end(addr, end);
2986                 if (pgd_none(pgd))
2987                         return;
2988                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
2989                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, flags,
2990                                           pages, nr))
2991                                 return;
2992                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
2993                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
2994                                          PGDIR_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2995                                 return;
2996                 } else if (!gup_p4d_range(pgdp, pgd, addr, next, flags, pages, nr))
2997                         return;
2998         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
2999 }
3000 #else
3001 static inline void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
3002                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
3003 {
3004 }
3005 #endif /* CONFIG_HAVE_FAST_GUP */
3006
3007 #ifndef gup_fast_permitted
3008 /*
3009  * Check if it's allowed to use get_user_pages_fast_only() for the range, or
3010  * we need to fall back to the slow version:
3011  */
3012 static bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
3013 {
3014         return true;
3015 }
3016 #endif
3017
3018 static unsigned long lockless_pages_from_mm(unsigned long start,
3019                                             unsigned long end,
3020                                             unsigned int gup_flags,
3021                                             struct page **pages)
3022 {
3023         unsigned long flags;
3024         int nr_pinned = 0;
3025         unsigned seq;
3026
3027         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP) ||
3028             !gup_fast_permitted(start, end))
3029                 return 0;
3030
3031         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
3032                 seq = raw_read_seqcount(&current->mm->write_protect_seq);
3033                 if (seq & 1)
3034                         return 0;
3035         }
3036
3037         /*
3038          * Disable interrupts. The nested form is used, in order to allow full,
3039          * general purpose use of this routine.
3040          *
3041          * With interrupts disabled, we block page table pages from being freed
3042          * from under us. See struct mmu_table_batch comments in
3043          * include/asm-generic/tlb.h for more details.
3044          *
3045          * We do not adopt an rcu_read_lock() here as we also want to block IPIs
3046          * that come from THPs splitting.
3047          */
3048         local_irq_save(flags);
3049         gup_pgd_range(start, end, gup_flags, pages, &nr_pinned);
3050         local_irq_restore(flags);
3051
3052         /*
3053          * When pinning pages for DMA there could be a concurrent write protect
3054          * from fork() via copy_page_range(), in this case always fail fast GUP.
3055          */
3056         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
3057                 if (read_seqcount_retry(&current->mm->write_protect_seq, seq)) {
3058                         unpin_user_pages_lockless(pages, nr_pinned);
3059                         return 0;
3060                 } else {
3061                         sanity_check_pinned_pages(pages, nr_pinned);
3062                 }
3063         }
3064         return nr_pinned;
3065 }
3066
3067 static int internal_get_user_pages_fast(unsigned long start,
3068                                         unsigned long nr_pages,
3069                                         unsigned int gup_flags,
3070                                         struct page **pages)
3071 {
3072         unsigned long len, end;
3073         unsigned long nr_pinned;
3074         int locked = 0;
3075         int ret;
3076
3077         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & ~(FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM |
3078                                        FOLL_FORCE | FOLL_PIN | FOLL_GET |
3079                                        FOLL_FAST_ONLY | FOLL_NOFAULT |
3080                                        FOLL_PCI_P2PDMA)))
3081                 return -EINVAL;
3082
3083         if (gup_flags & FOLL_PIN)
3084                 mm_set_has_pinned_flag(&current->mm->flags);
3085
3086         if (!(gup_flags & FOLL_FAST_ONLY))
3087                 might_lock_read(&current->mm->mmap_lock);
3088
3089         start = untagged_addr(start) & PAGE_MASK;
3090         len = nr_pages << PAGE_SHIFT;
3091         if (check_add_overflow(start, len, &end))
3092                 return 0;
3093         if (end > TASK_SIZE_MAX)
3094                 return -EFAULT;
3095         if (unlikely(!access_ok((void __user *)start, len)))
3096                 return -EFAULT;
3097
3098         nr_pinned = lockless_pages_from_mm(start, end, gup_flags, pages);
3099         if (nr_pinned == nr_pages || gup_flags & FOLL_FAST_ONLY)
3100                 return nr_pinned;
3101
3102         /* Slow path: try to get the remaining pages with get_user_pages */
3103         start += nr_pinned << PAGE_SHIFT;
3104         pages += nr_pinned;
3105         ret = __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages - nr_pinned,
3106                                     pages, &locked,
3107                                     gup_flags | FOLL_TOUCH | FOLL_UNLOCKABLE);
3108         if (ret < 0) {
3109                 /*
3110                  * The caller has to unpin the pages we already pinned so
3111                  * returning -errno is not an option
3112                  */
3113                 if (nr_pinned)
3114                         return nr_pinned;
3115                 return ret;
3116         }
3117         return ret + nr_pinned;
3118 }
3119
3120 /**
3121  * get_user_pages_fast_only() - pin user pages in memory
3122  * @start:      starting user address
3123  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3124  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3125  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3126  *              Should be at least nr_pages long.
3127  *
3128  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
3129  * the regular GUP.
3130  *
3131  * If the architecture does not support this function, simply return with no
3132  * pages pinned.
3133  *
3134  * Careful, careful! COW breaking can go either way, so a non-write
3135  * access can get ambiguous page results. If you call this function without
3136  * 'write' set, you'd better be sure that you're ok with that ambiguity.
3137  */
3138 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3139                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3140 {
3141         /*
3142          * Internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set FOLL_GET,
3143          * because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount" request.
3144          *
3145          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3146          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3147          */
3148         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags,
3149                                FOLL_GET | FOLL_FAST_ONLY))
3150                 return -EINVAL;
3151
3152         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3153 }
3154 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast_only);
3155
3156 /**
3157  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
3158  * @start:      starting user address
3159  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3160  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3161  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3162  *              Should be at least nr_pages long.
3163  *
3164  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_lock.
3165  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
3166  * calling get_user_pages().
3167  *
3168  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number requested.
3169  * If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages were pinned, returns
3170  * -errno.
3171  */
3172 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3173                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3174 {
3175         /*
3176          * The caller may or may not have explicitly set FOLL_GET; either way is
3177          * OK. However, internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set
3178          * FOLL_GET, because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount"
3179          * request.
3180          */
3181         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags, FOLL_GET))
3182                 return -EINVAL;
3183         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3184 }
3185 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
3186
3187 /**
3188  * pin_user_pages_fast() - pin user pages in memory without taking locks
3189  *
3190  * @start:      starting user address
3191  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3192  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3193  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3194  *              Should be at least nr_pages long.
3195  *
3196  * Nearly the same as get_user_pages_fast(), except that FOLL_PIN is set. See
3197  * get_user_pages_fast() for documentation on the function arguments, because
3198  * the arguments here are identical.
3199  *
3200  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3201  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for further details.
3202  */
3203 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3204                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3205 {
3206         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags, FOLL_PIN))
3207                 return -EINVAL;
3208         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3209 }
3210 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast);
3211
3212 /**
3213  * pin_user_pages_remote() - pin pages of a remote process
3214  *
3215  * @mm:         mm_struct of target mm
3216  * @start:      starting user address
3217  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3218  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3219  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3220  *              Should be at least nr_pages long.
3221  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
3222  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
3223  *              utilised. Lock must initially be held.
3224  *
3225  * Nearly the same as get_user_pages_remote(), except that FOLL_PIN is set. See
3226  * get_user_pages_remote() for documentation on the function arguments, because
3227  * the arguments here are identical.
3228  *
3229  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3230  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3231  */
3232 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
3233                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3234                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3235                            int *locked)
3236 {
3237         int local_locked = 1;
3238
3239         if (!is_valid_gup_args(pages, locked, &gup_flags,
3240                                FOLL_PIN | FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE))
3241                 return 0;
3242         return __gup_longterm_locked(mm, start, nr_pages, pages,
3243                                      locked ? locked : &local_locked,
3244                                      gup_flags);
3245 }
3246 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_remote);
3247
3248 /**
3249  * pin_user_pages() - pin user pages in memory for use by other devices
3250  *
3251  * @start:      starting user address
3252  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3253  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3254  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3255  *              Should be at least nr_pages long.
3256  *
3257  * Nearly the same as get_user_pages(), except that FOLL_TOUCH is not set, and
3258  * FOLL_PIN is set.
3259  *
3260  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3261  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3262  */
3263 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3264                     unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3265 {
3266         int locked = 1;
3267
3268         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags, FOLL_PIN))
3269                 return 0;
3270         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
3271                                      pages, &locked, gup_flags);
3272 }
3273 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages);
3274
3275 /*
3276  * pin_user_pages_unlocked() is the FOLL_PIN variant of
3277  * get_user_pages_unlocked(). Behavior is the same, except that this one sets
3278  * FOLL_PIN and rejects FOLL_GET.
3279  */
3280 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3281                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
3282 {
3283         int locked = 0;
3284
3285         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, &gup_flags,
3286                                FOLL_PIN | FOLL_TOUCH | FOLL_UNLOCKABLE))
3287                 return 0;
3288
3289         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages, pages,
3290                                      &locked, gup_flags);
3291 }
3292 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_unlocked);
This page took 0.211335 seconds and 4 git commands to generate.