]> Git Repo - linux.git/blob - mm/rmap.c
mm, compaction: finish pageblocks on complete migration failure
[linux.git] / mm / rmap.c
1 /*
2  * mm/rmap.c - physical to virtual reverse mappings
3  *
4  * Copyright 2001, Rik van Riel <[email protected]>
5  * Released under the General Public License (GPL).
6  *
7  * Simple, low overhead reverse mapping scheme.
8  * Please try to keep this thing as modular as possible.
9  *
10  * Provides methods for unmapping each kind of mapped page:
11  * the anon methods track anonymous pages, and
12  * the file methods track pages belonging to an inode.
13  *
14  * Original design by Rik van Riel <[email protected]> 2001
15  * File methods by Dave McCracken <[email protected]> 2003, 2004
16  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <[email protected]> 2004
17  * Contributions by Hugh Dickins 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_rwsem       (while writing or truncating, not reading or faulting)
24  *   mm->mmap_lock
25  *     mapping->invalidate_lock (in filemap_fault)
26  *       page->flags PG_locked (lock_page)
27  *         hugetlbfs_i_mmap_rwsem_key (in huge_pmd_share, see hugetlbfs below)
28  *           mapping->i_mmap_rwsem
29  *             anon_vma->rwsem
30  *               mm->page_table_lock or pte_lock
31  *                 swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
32  *                   mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
33  *                   mapping->private_lock (in block_dirty_folio)
34  *                     folio_lock_memcg move_lock (in block_dirty_folio)
35  *                       i_pages lock (widely used)
36  *                         lruvec->lru_lock (in folio_lruvec_lock_irq)
37  *                   inode->i_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
38  *                   bdi.wb->list_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
39  *                     sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
40  *                     i_pages lock (widely used, in set_page_dirty,
41  *                               in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
42  *                               within bdi.wb->list_lock in __sync_single_inode)
43  *
44  * anon_vma->rwsem,mapping->i_mmap_rwsem   (memory_failure, collect_procs_anon)
45  *   ->tasklist_lock
46  *     pte map lock
47  *
48  * hugetlbfs PageHuge() take locks in this order:
49  *   hugetlb_fault_mutex (hugetlbfs specific page fault mutex)
50  *     vma_lock (hugetlb specific lock for pmd_sharing)
51  *       mapping->i_mmap_rwsem (also used for hugetlb pmd sharing)
52  *         page->flags PG_locked (lock_page)
53  */
54
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/sched/mm.h>
57 #include <linux/sched/task.h>
58 #include <linux/pagemap.h>
59 #include <linux/swap.h>
60 #include <linux/swapops.h>
61 #include <linux/slab.h>
62 #include <linux/init.h>
63 #include <linux/ksm.h>
64 #include <linux/rmap.h>
65 #include <linux/rcupdate.h>
66 #include <linux/export.h>
67 #include <linux/memcontrol.h>
68 #include <linux/mmu_notifier.h>
69 #include <linux/migrate.h>
70 #include <linux/hugetlb.h>
71 #include <linux/huge_mm.h>
72 #include <linux/backing-dev.h>
73 #include <linux/page_idle.h>
74 #include <linux/memremap.h>
75 #include <linux/userfaultfd_k.h>
76 #include <linux/mm_inline.h>
77
78 #include <asm/tlbflush.h>
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/tlb.h>
82 #include <trace/events/migrate.h>
83
84 #include "internal.h"
85
86 static struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
87 static struct kmem_cache *anon_vma_chain_cachep;
88
89 static inline struct anon_vma *anon_vma_alloc(void)
90 {
91         struct anon_vma *anon_vma;
92
93         anon_vma = kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
94         if (anon_vma) {
95                 atomic_set(&anon_vma->refcount, 1);
96                 anon_vma->num_children = 0;
97                 anon_vma->num_active_vmas = 0;
98                 anon_vma->parent = anon_vma;
99                 /*
100                  * Initialise the anon_vma root to point to itself. If called
101                  * from fork, the root will be reset to the parents anon_vma.
102                  */
103                 anon_vma->root = anon_vma;
104         }
105
106         return anon_vma;
107 }
108
109 static inline void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
110 {
111         VM_BUG_ON(atomic_read(&anon_vma->refcount));
112
113         /*
114          * Synchronize against folio_lock_anon_vma_read() such that
115          * we can safely hold the lock without the anon_vma getting
116          * freed.
117          *
118          * Relies on the full mb implied by the atomic_dec_and_test() from
119          * put_anon_vma() against the acquire barrier implied by
120          * down_read_trylock() from folio_lock_anon_vma_read(). This orders:
121          *
122          * folio_lock_anon_vma_read()   VS      put_anon_vma()
123          *   down_read_trylock()                  atomic_dec_and_test()
124          *   LOCK                                 MB
125          *   atomic_read()                        rwsem_is_locked()
126          *
127          * LOCK should suffice since the actual taking of the lock must
128          * happen _before_ what follows.
129          */
130         might_sleep();
131         if (rwsem_is_locked(&anon_vma->root->rwsem)) {
132                 anon_vma_lock_write(anon_vma);
133                 anon_vma_unlock_write(anon_vma);
134         }
135
136         kmem_cache_free(anon_vma_cachep, anon_vma);
137 }
138
139 static inline struct anon_vma_chain *anon_vma_chain_alloc(gfp_t gfp)
140 {
141         return kmem_cache_alloc(anon_vma_chain_cachep, gfp);
142 }
143
144 static void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
145 {
146         kmem_cache_free(anon_vma_chain_cachep, anon_vma_chain);
147 }
148
149 static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
150                                 struct anon_vma_chain *avc,
151                                 struct anon_vma *anon_vma)
152 {
153         avc->vma = vma;
154         avc->anon_vma = anon_vma;
155         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
156         anon_vma_interval_tree_insert(avc, &anon_vma->rb_root);
157 }
158
159 /**
160  * __anon_vma_prepare - attach an anon_vma to a memory region
161  * @vma: the memory region in question
162  *
163  * This makes sure the memory mapping described by 'vma' has
164  * an 'anon_vma' attached to it, so that we can associate the
165  * anonymous pages mapped into it with that anon_vma.
166  *
167  * The common case will be that we already have one, which
168  * is handled inline by anon_vma_prepare(). But if
169  * not we either need to find an adjacent mapping that we
170  * can re-use the anon_vma from (very common when the only
171  * reason for splitting a vma has been mprotect()), or we
172  * allocate a new one.
173  *
174  * Anon-vma allocations are very subtle, because we may have
175  * optimistically looked up an anon_vma in folio_lock_anon_vma_read()
176  * and that may actually touch the rwsem even in the newly
177  * allocated vma (it depends on RCU to make sure that the
178  * anon_vma isn't actually destroyed).
179  *
180  * As a result, we need to do proper anon_vma locking even
181  * for the new allocation. At the same time, we do not want
182  * to do any locking for the common case of already having
183  * an anon_vma.
184  *
185  * This must be called with the mmap_lock held for reading.
186  */
187 int __anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
188 {
189         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
190         struct anon_vma *anon_vma, *allocated;
191         struct anon_vma_chain *avc;
192
193         might_sleep();
194
195         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
196         if (!avc)
197                 goto out_enomem;
198
199         anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
200         allocated = NULL;
201         if (!anon_vma) {
202                 anon_vma = anon_vma_alloc();
203                 if (unlikely(!anon_vma))
204                         goto out_enomem_free_avc;
205                 anon_vma->num_children++; /* self-parent link for new root */
206                 allocated = anon_vma;
207         }
208
209         anon_vma_lock_write(anon_vma);
210         /* page_table_lock to protect against threads */
211         spin_lock(&mm->page_table_lock);
212         if (likely(!vma->anon_vma)) {
213                 vma->anon_vma = anon_vma;
214                 anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
215                 anon_vma->num_active_vmas++;
216                 allocated = NULL;
217                 avc = NULL;
218         }
219         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
220         anon_vma_unlock_write(anon_vma);
221
222         if (unlikely(allocated))
223                 put_anon_vma(allocated);
224         if (unlikely(avc))
225                 anon_vma_chain_free(avc);
226
227         return 0;
228
229  out_enomem_free_avc:
230         anon_vma_chain_free(avc);
231  out_enomem:
232         return -ENOMEM;
233 }
234
235 /*
236  * This is a useful helper function for locking the anon_vma root as
237  * we traverse the vma->anon_vma_chain, looping over anon_vma's that
238  * have the same vma.
239  *
240  * Such anon_vma's should have the same root, so you'd expect to see
241  * just a single mutex_lock for the whole traversal.
242  */
243 static inline struct anon_vma *lock_anon_vma_root(struct anon_vma *root, struct anon_vma *anon_vma)
244 {
245         struct anon_vma *new_root = anon_vma->root;
246         if (new_root != root) {
247                 if (WARN_ON_ONCE(root))
248                         up_write(&root->rwsem);
249                 root = new_root;
250                 down_write(&root->rwsem);
251         }
252         return root;
253 }
254
255 static inline void unlock_anon_vma_root(struct anon_vma *root)
256 {
257         if (root)
258                 up_write(&root->rwsem);
259 }
260
261 /*
262  * Attach the anon_vmas from src to dst.
263  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
264  *
265  * anon_vma_clone() is called by __vma_adjust(), __split_vma(), copy_vma() and
266  * anon_vma_fork(). The first three want an exact copy of src, while the last
267  * one, anon_vma_fork(), may try to reuse an existing anon_vma to prevent
268  * endless growth of anon_vma. Since dst->anon_vma is set to NULL before call,
269  * we can identify this case by checking (!dst->anon_vma && src->anon_vma).
270  *
271  * If (!dst->anon_vma && src->anon_vma) is true, this function tries to find
272  * and reuse existing anon_vma which has no vmas and only one child anon_vma.
273  * This prevents degradation of anon_vma hierarchy to endless linear chain in
274  * case of constantly forking task. On the other hand, an anon_vma with more
275  * than one child isn't reused even if there was no alive vma, thus rmap
276  * walker has a good chance of avoiding scanning the whole hierarchy when it
277  * searches where page is mapped.
278  */
279 int anon_vma_clone(struct vm_area_struct *dst, struct vm_area_struct *src)
280 {
281         struct anon_vma_chain *avc, *pavc;
282         struct anon_vma *root = NULL;
283
284         list_for_each_entry_reverse(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
285                 struct anon_vma *anon_vma;
286
287                 avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
288                 if (unlikely(!avc)) {
289                         unlock_anon_vma_root(root);
290                         root = NULL;
291                         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
292                         if (!avc)
293                                 goto enomem_failure;
294                 }
295                 anon_vma = pavc->anon_vma;
296                 root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
297                 anon_vma_chain_link(dst, avc, anon_vma);
298
299                 /*
300                  * Reuse existing anon_vma if it has no vma and only one
301                  * anon_vma child.
302                  *
303                  * Root anon_vma is never reused:
304                  * it has self-parent reference and at least one child.
305                  */
306                 if (!dst->anon_vma && src->anon_vma &&
307                     anon_vma->num_children < 2 &&
308                     anon_vma->num_active_vmas == 0)
309                         dst->anon_vma = anon_vma;
310         }
311         if (dst->anon_vma)
312                 dst->anon_vma->num_active_vmas++;
313         unlock_anon_vma_root(root);
314         return 0;
315
316  enomem_failure:
317         /*
318          * dst->anon_vma is dropped here otherwise its num_active_vmas can
319          * be incorrectly decremented in unlink_anon_vmas().
320          * We can safely do this because callers of anon_vma_clone() don't care
321          * about dst->anon_vma if anon_vma_clone() failed.
322          */
323         dst->anon_vma = NULL;
324         unlink_anon_vmas(dst);
325         return -ENOMEM;
326 }
327
328 /*
329  * Attach vma to its own anon_vma, as well as to the anon_vmas that
330  * the corresponding VMA in the parent process is attached to.
331  * Returns 0 on success, non-zero on failure.
332  */
333 int anon_vma_fork(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *pvma)
334 {
335         struct anon_vma_chain *avc;
336         struct anon_vma *anon_vma;
337         int error;
338
339         /* Don't bother if the parent process has no anon_vma here. */
340         if (!pvma->anon_vma)
341                 return 0;
342
343         /* Drop inherited anon_vma, we'll reuse existing or allocate new. */
344         vma->anon_vma = NULL;
345
346         /*
347          * First, attach the new VMA to the parent VMA's anon_vmas,
348          * so rmap can find non-COWed pages in child processes.
349          */
350         error = anon_vma_clone(vma, pvma);
351         if (error)
352                 return error;
353
354         /* An existing anon_vma has been reused, all done then. */
355         if (vma->anon_vma)
356                 return 0;
357
358         /* Then add our own anon_vma. */
359         anon_vma = anon_vma_alloc();
360         if (!anon_vma)
361                 goto out_error;
362         anon_vma->num_active_vmas++;
363         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
364         if (!avc)
365                 goto out_error_free_anon_vma;
366
367         /*
368          * The root anon_vma's rwsem is the lock actually used when we
369          * lock any of the anon_vmas in this anon_vma tree.
370          */
371         anon_vma->root = pvma->anon_vma->root;
372         anon_vma->parent = pvma->anon_vma;
373         /*
374          * With refcounts, an anon_vma can stay around longer than the
375          * process it belongs to. The root anon_vma needs to be pinned until
376          * this anon_vma is freed, because the lock lives in the root.
377          */
378         get_anon_vma(anon_vma->root);
379         /* Mark this anon_vma as the one where our new (COWed) pages go. */
380         vma->anon_vma = anon_vma;
381         anon_vma_lock_write(anon_vma);
382         anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
383         anon_vma->parent->num_children++;
384         anon_vma_unlock_write(anon_vma);
385
386         return 0;
387
388  out_error_free_anon_vma:
389         put_anon_vma(anon_vma);
390  out_error:
391         unlink_anon_vmas(vma);
392         return -ENOMEM;
393 }
394
395 void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
396 {
397         struct anon_vma_chain *avc, *next;
398         struct anon_vma *root = NULL;
399
400         /*
401          * Unlink each anon_vma chained to the VMA.  This list is ordered
402          * from newest to oldest, ensuring the root anon_vma gets freed last.
403          */
404         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
405                 struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
406
407                 root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
408                 anon_vma_interval_tree_remove(avc, &anon_vma->rb_root);
409
410                 /*
411                  * Leave empty anon_vmas on the list - we'll need
412                  * to free them outside the lock.
413                  */
414                 if (RB_EMPTY_ROOT(&anon_vma->rb_root.rb_root)) {
415                         anon_vma->parent->num_children--;
416                         continue;
417                 }
418
419                 list_del(&avc->same_vma);
420                 anon_vma_chain_free(avc);
421         }
422         if (vma->anon_vma) {
423                 vma->anon_vma->num_active_vmas--;
424
425                 /*
426                  * vma would still be needed after unlink, and anon_vma will be prepared
427                  * when handle fault.
428                  */
429                 vma->anon_vma = NULL;
430         }
431         unlock_anon_vma_root(root);
432
433         /*
434          * Iterate the list once more, it now only contains empty and unlinked
435          * anon_vmas, destroy them. Could not do before due to __put_anon_vma()
436          * needing to write-acquire the anon_vma->root->rwsem.
437          */
438         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
439                 struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
440
441                 VM_WARN_ON(anon_vma->num_children);
442                 VM_WARN_ON(anon_vma->num_active_vmas);
443                 put_anon_vma(anon_vma);
444
445                 list_del(&avc->same_vma);
446                 anon_vma_chain_free(avc);
447         }
448 }
449
450 static void anon_vma_ctor(void *data)
451 {
452         struct anon_vma *anon_vma = data;
453
454         init_rwsem(&anon_vma->rwsem);
455         atomic_set(&anon_vma->refcount, 0);
456         anon_vma->rb_root = RB_ROOT_CACHED;
457 }
458
459 void __init anon_vma_init(void)
460 {
461         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
462                         0, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
463                         anon_vma_ctor);
464         anon_vma_chain_cachep = KMEM_CACHE(anon_vma_chain,
465                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
466 }
467
468 /*
469  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is tricky!
470  *
471  * Since there is no serialization what so ever against page_remove_rmap()
472  * the best this function can do is return a refcount increased anon_vma
473  * that might have been relevant to this page.
474  *
475  * The page might have been remapped to a different anon_vma or the anon_vma
476  * returned may already be freed (and even reused).
477  *
478  * In case it was remapped to a different anon_vma, the new anon_vma will be a
479  * child of the old anon_vma, and the anon_vma lifetime rules will therefore
480  * ensure that any anon_vma obtained from the page will still be valid for as
481  * long as we observe page_mapped() [ hence all those page_mapped() tests ].
482  *
483  * All users of this function must be very careful when walking the anon_vma
484  * chain and verify that the page in question is indeed mapped in it
485  * [ something equivalent to page_mapped_in_vma() ].
486  *
487  * Since anon_vma's slab is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU and we know from
488  * page_remove_rmap() that the anon_vma pointer from page->mapping is valid
489  * if there is a mapcount, we can dereference the anon_vma after observing
490  * those.
491  */
492 struct anon_vma *folio_get_anon_vma(struct folio *folio)
493 {
494         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
495         unsigned long anon_mapping;
496
497         rcu_read_lock();
498         anon_mapping = (unsigned long)READ_ONCE(folio->mapping);
499         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
500                 goto out;
501         if (!folio_mapped(folio))
502                 goto out;
503
504         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
505         if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
506                 anon_vma = NULL;
507                 goto out;
508         }
509
510         /*
511          * If this folio is still mapped, then its anon_vma cannot have been
512          * freed.  But if it has been unmapped, we have no security against the
513          * anon_vma structure being freed and reused (for another anon_vma:
514          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU guarantees that - so the atomic_inc_not_zero()
515          * above cannot corrupt).
516          */
517         if (!folio_mapped(folio)) {
518                 rcu_read_unlock();
519                 put_anon_vma(anon_vma);
520                 return NULL;
521         }
522 out:
523         rcu_read_unlock();
524
525         return anon_vma;
526 }
527
528 /*
529  * Similar to folio_get_anon_vma() except it locks the anon_vma.
530  *
531  * Its a little more complex as it tries to keep the fast path to a single
532  * atomic op -- the trylock. If we fail the trylock, we fall back to getting a
533  * reference like with folio_get_anon_vma() and then block on the mutex
534  * on !rwc->try_lock case.
535  */
536 struct anon_vma *folio_lock_anon_vma_read(struct folio *folio,
537                                           struct rmap_walk_control *rwc)
538 {
539         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
540         struct anon_vma *root_anon_vma;
541         unsigned long anon_mapping;
542
543         rcu_read_lock();
544         anon_mapping = (unsigned long)READ_ONCE(folio->mapping);
545         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
546                 goto out;
547         if (!folio_mapped(folio))
548                 goto out;
549
550         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
551         root_anon_vma = READ_ONCE(anon_vma->root);
552         if (down_read_trylock(&root_anon_vma->rwsem)) {
553                 /*
554                  * If the folio is still mapped, then this anon_vma is still
555                  * its anon_vma, and holding the mutex ensures that it will
556                  * not go away, see anon_vma_free().
557                  */
558                 if (!folio_mapped(folio)) {
559                         up_read(&root_anon_vma->rwsem);
560                         anon_vma = NULL;
561                 }
562                 goto out;
563         }
564
565         if (rwc && rwc->try_lock) {
566                 anon_vma = NULL;
567                 rwc->contended = true;
568                 goto out;
569         }
570
571         /* trylock failed, we got to sleep */
572         if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
573                 anon_vma = NULL;
574                 goto out;
575         }
576
577         if (!folio_mapped(folio)) {
578                 rcu_read_unlock();
579                 put_anon_vma(anon_vma);
580                 return NULL;
581         }
582
583         /* we pinned the anon_vma, its safe to sleep */
584         rcu_read_unlock();
585         anon_vma_lock_read(anon_vma);
586
587         if (atomic_dec_and_test(&anon_vma->refcount)) {
588                 /*
589                  * Oops, we held the last refcount, release the lock
590                  * and bail -- can't simply use put_anon_vma() because
591                  * we'll deadlock on the anon_vma_lock_write() recursion.
592                  */
593                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
594                 __put_anon_vma(anon_vma);
595                 anon_vma = NULL;
596         }
597
598         return anon_vma;
599
600 out:
601         rcu_read_unlock();
602         return anon_vma;
603 }
604
605 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
606 /*
607  * Flush TLB entries for recently unmapped pages from remote CPUs. It is
608  * important if a PTE was dirty when it was unmapped that it's flushed
609  * before any IO is initiated on the page to prevent lost writes. Similarly,
610  * it must be flushed before freeing to prevent data leakage.
611  */
612 void try_to_unmap_flush(void)
613 {
614         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
615
616         if (!tlb_ubc->flush_required)
617                 return;
618
619         arch_tlbbatch_flush(&tlb_ubc->arch);
620         tlb_ubc->flush_required = false;
621         tlb_ubc->writable = false;
622 }
623
624 /* Flush iff there are potentially writable TLB entries that can race with IO */
625 void try_to_unmap_flush_dirty(void)
626 {
627         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
628
629         if (tlb_ubc->writable)
630                 try_to_unmap_flush();
631 }
632
633 /*
634  * Bits 0-14 of mm->tlb_flush_batched record pending generations.
635  * Bits 16-30 of mm->tlb_flush_batched bit record flushed generations.
636  */
637 #define TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT   16
638 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK                    \
639         ((1 << (TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT - 1)) - 1)
640 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE                   \
641         (TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK / 2)
642
643 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
644 {
645         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
646         int batch, nbatch;
647
648         arch_tlbbatch_add_mm(&tlb_ubc->arch, mm);
649         tlb_ubc->flush_required = true;
650
651         /*
652          * Ensure compiler does not re-order the setting of tlb_flush_batched
653          * before the PTE is cleared.
654          */
655         barrier();
656         batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
657 retry:
658         if ((batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK) > TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE) {
659                 /*
660                  * Prevent `pending' from catching up with `flushed' because of
661                  * overflow.  Reset `pending' and `flushed' to be 1 and 0 if
662                  * `pending' becomes large.
663                  */
664                 nbatch = atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch, 1);
665                 if (nbatch != batch) {
666                         batch = nbatch;
667                         goto retry;
668                 }
669         } else {
670                 atomic_inc(&mm->tlb_flush_batched);
671         }
672
673         /*
674          * If the PTE was dirty then it's best to assume it's writable. The
675          * caller must use try_to_unmap_flush_dirty() or try_to_unmap_flush()
676          * before the page is queued for IO.
677          */
678         if (writable)
679                 tlb_ubc->writable = true;
680 }
681
682 /*
683  * Returns true if the TLB flush should be deferred to the end of a batch of
684  * unmap operations to reduce IPIs.
685  */
686 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
687 {
688         bool should_defer = false;
689
690         if (!(flags & TTU_BATCH_FLUSH))
691                 return false;
692
693         /* If remote CPUs need to be flushed then defer batch the flush */
694         if (cpumask_any_but(mm_cpumask(mm), get_cpu()) < nr_cpu_ids)
695                 should_defer = true;
696         put_cpu();
697
698         return should_defer;
699 }
700
701 /*
702  * Reclaim unmaps pages under the PTL but do not flush the TLB prior to
703  * releasing the PTL if TLB flushes are batched. It's possible for a parallel
704  * operation such as mprotect or munmap to race between reclaim unmapping
705  * the page and flushing the page. If this race occurs, it potentially allows
706  * access to data via a stale TLB entry. Tracking all mm's that have TLB
707  * batching in flight would be expensive during reclaim so instead track
708  * whether TLB batching occurred in the past and if so then do a flush here
709  * if required. This will cost one additional flush per reclaim cycle paid
710  * by the first operation at risk such as mprotect and mumap.
711  *
712  * This must be called under the PTL so that an access to tlb_flush_batched
713  * that is potentially a "reclaim vs mprotect/munmap/etc" race will synchronise
714  * via the PTL.
715  */
716 void flush_tlb_batched_pending(struct mm_struct *mm)
717 {
718         int batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
719         int pending = batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK;
720         int flushed = batch >> TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT;
721
722         if (pending != flushed) {
723                 flush_tlb_mm(mm);
724                 /*
725                  * If the new TLB flushing is pending during flushing, leave
726                  * mm->tlb_flush_batched as is, to avoid losing flushing.
727                  */
728                 atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch,
729                                pending | (pending << TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT));
730         }
731 }
732 #else
733 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
734 {
735 }
736
737 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
738 {
739         return false;
740 }
741 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
742
743 /*
744  * At what user virtual address is page expected in vma?
745  * Caller should check the page is actually part of the vma.
746  */
747 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
748 {
749         struct folio *folio = page_folio(page);
750         if (folio_test_anon(folio)) {
751                 struct anon_vma *page__anon_vma = folio_anon_vma(folio);
752                 /*
753                  * Note: swapoff's unuse_vma() is more efficient with this
754                  * check, and needs it to match anon_vma when KSM is active.
755                  */
756                 if (!vma->anon_vma || !page__anon_vma ||
757                     vma->anon_vma->root != page__anon_vma->root)
758                         return -EFAULT;
759         } else if (!vma->vm_file) {
760                 return -EFAULT;
761         } else if (vma->vm_file->f_mapping != folio->mapping) {
762                 return -EFAULT;
763         }
764
765         return vma_address(page, vma);
766 }
767
768 /*
769  * Returns the actual pmd_t* where we expect 'address' to be mapped from, or
770  * NULL if it doesn't exist.  No guarantees / checks on what the pmd_t*
771  * represents.
772  */
773 pmd_t *mm_find_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
774 {
775         pgd_t *pgd;
776         p4d_t *p4d;
777         pud_t *pud;
778         pmd_t *pmd = NULL;
779
780         pgd = pgd_offset(mm, address);
781         if (!pgd_present(*pgd))
782                 goto out;
783
784         p4d = p4d_offset(pgd, address);
785         if (!p4d_present(*p4d))
786                 goto out;
787
788         pud = pud_offset(p4d, address);
789         if (!pud_present(*pud))
790                 goto out;
791
792         pmd = pmd_offset(pud, address);
793 out:
794         return pmd;
795 }
796
797 struct folio_referenced_arg {
798         int mapcount;
799         int referenced;
800         unsigned long vm_flags;
801         struct mem_cgroup *memcg;
802 };
803 /*
804  * arg: folio_referenced_arg will be passed
805  */
806 static bool folio_referenced_one(struct folio *folio,
807                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *arg)
808 {
809         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
810         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
811         int referenced = 0;
812
813         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
814                 address = pvmw.address;
815
816                 if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
817                     (!folio_test_large(folio) || !pvmw.pte)) {
818                         /* Restore the mlock which got missed */
819                         mlock_vma_folio(folio, vma, !pvmw.pte);
820                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
821                         pra->vm_flags |= VM_LOCKED;
822                         return false; /* To break the loop */
823                 }
824
825                 if (pvmw.pte) {
826                         if (lru_gen_enabled() && pte_young(*pvmw.pte)) {
827                                 lru_gen_look_around(&pvmw);
828                                 referenced++;
829                         }
830
831                         if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address,
832                                                 pvmw.pte))
833                                 referenced++;
834                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)) {
835                         if (pmdp_clear_flush_young_notify(vma, address,
836                                                 pvmw.pmd))
837                                 referenced++;
838                 } else {
839                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
840                         WARN_ON_ONCE(1);
841                 }
842
843                 pra->mapcount--;
844         }
845
846         if (referenced)
847                 folio_clear_idle(folio);
848         if (folio_test_clear_young(folio))
849                 referenced++;
850
851         if (referenced) {
852                 pra->referenced++;
853                 pra->vm_flags |= vma->vm_flags & ~VM_LOCKED;
854         }
855
856         if (!pra->mapcount)
857                 return false; /* To break the loop */
858
859         return true;
860 }
861
862 static bool invalid_folio_referenced_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
863 {
864         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
865         struct mem_cgroup *memcg = pra->memcg;
866
867         /*
868          * Ignore references from this mapping if it has no recency. If the
869          * folio has been used in another mapping, we will catch it; if this
870          * other mapping is already gone, the unmap path will have set the
871          * referenced flag or activated the folio in zap_pte_range().
872          */
873         if (!vma_has_recency(vma))
874                 return true;
875
876         /*
877          * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip counting on behalf
878          * of references from different cgroups.
879          */
880         if (memcg && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, memcg))
881                 return true;
882
883         return false;
884 }
885
886 /**
887  * folio_referenced() - Test if the folio was referenced.
888  * @folio: The folio to test.
889  * @is_locked: Caller holds lock on the folio.
890  * @memcg: target memory cgroup
891  * @vm_flags: A combination of all the vma->vm_flags which referenced the folio.
892  *
893  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings of a folio,
894  *
895  * Return: The number of mappings which referenced the folio. Return -1 if
896  * the function bailed out due to rmap lock contention.
897  */
898 int folio_referenced(struct folio *folio, int is_locked,
899                      struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *vm_flags)
900 {
901         int we_locked = 0;
902         struct folio_referenced_arg pra = {
903                 .mapcount = folio_mapcount(folio),
904                 .memcg = memcg,
905         };
906         struct rmap_walk_control rwc = {
907                 .rmap_one = folio_referenced_one,
908                 .arg = (void *)&pra,
909                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
910                 .try_lock = true,
911                 .invalid_vma = invalid_folio_referenced_vma,
912         };
913
914         *vm_flags = 0;
915         if (!pra.mapcount)
916                 return 0;
917
918         if (!folio_raw_mapping(folio))
919                 return 0;
920
921         if (!is_locked && (!folio_test_anon(folio) || folio_test_ksm(folio))) {
922                 we_locked = folio_trylock(folio);
923                 if (!we_locked)
924                         return 1;
925         }
926
927         rmap_walk(folio, &rwc);
928         *vm_flags = pra.vm_flags;
929
930         if (we_locked)
931                 folio_unlock(folio);
932
933         return rwc.contended ? -1 : pra.referenced;
934 }
935
936 static int page_vma_mkclean_one(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
937 {
938         int cleaned = 0;
939         struct vm_area_struct *vma = pvmw->vma;
940         struct mmu_notifier_range range;
941         unsigned long address = pvmw->address;
942
943         /*
944          * We have to assume the worse case ie pmd for invalidation. Note that
945          * the folio can not be freed from this function.
946          */
947         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_PROTECTION_PAGE, 0,
948                                 vma->vm_mm, address, vma_address_end(pvmw));
949         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
950
951         while (page_vma_mapped_walk(pvmw)) {
952                 int ret = 0;
953
954                 address = pvmw->address;
955                 if (pvmw->pte) {
956                         pte_t entry;
957                         pte_t *pte = pvmw->pte;
958
959                         if (!pte_dirty(*pte) && !pte_write(*pte))
960                                 continue;
961
962                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
963                         entry = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
964                         entry = pte_wrprotect(entry);
965                         entry = pte_mkclean(entry);
966                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
967                         ret = 1;
968                 } else {
969 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
970                         pmd_t *pmd = pvmw->pmd;
971                         pmd_t entry;
972
973                         if (!pmd_dirty(*pmd) && !pmd_write(*pmd))
974                                 continue;
975
976                         flush_cache_range(vma, address,
977                                           address + HPAGE_PMD_SIZE);
978                         entry = pmdp_invalidate(vma, address, pmd);
979                         entry = pmd_wrprotect(entry);
980                         entry = pmd_mkclean(entry);
981                         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmd, entry);
982                         ret = 1;
983 #else
984                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
985                         WARN_ON_ONCE(1);
986 #endif
987                 }
988
989                 /*
990                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() as we are
991                  * downgrading page table protection not changing it to point
992                  * to a new page.
993                  *
994                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
995                  */
996                 if (ret)
997                         cleaned++;
998         }
999
1000         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1001
1002         return cleaned;
1003 }
1004
1005 static bool page_mkclean_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1006                              unsigned long address, void *arg)
1007 {
1008         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, PVMW_SYNC);
1009         int *cleaned = arg;
1010
1011         *cleaned += page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1012
1013         return true;
1014 }
1015
1016 static bool invalid_mkclean_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1017 {
1018         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
1019                 return false;
1020
1021         return true;
1022 }
1023
1024 int folio_mkclean(struct folio *folio)
1025 {
1026         int cleaned = 0;
1027         struct address_space *mapping;
1028         struct rmap_walk_control rwc = {
1029                 .arg = (void *)&cleaned,
1030                 .rmap_one = page_mkclean_one,
1031                 .invalid_vma = invalid_mkclean_vma,
1032         };
1033
1034         BUG_ON(!folio_test_locked(folio));
1035
1036         if (!folio_mapped(folio))
1037                 return 0;
1038
1039         mapping = folio_mapping(folio);
1040         if (!mapping)
1041                 return 0;
1042
1043         rmap_walk(folio, &rwc);
1044
1045         return cleaned;
1046 }
1047 EXPORT_SYMBOL_GPL(folio_mkclean);
1048
1049 /**
1050  * pfn_mkclean_range - Cleans the PTEs (including PMDs) mapped with range of
1051  *                     [@pfn, @pfn + @nr_pages) at the specific offset (@pgoff)
1052  *                     within the @vma of shared mappings. And since clean PTEs
1053  *                     should also be readonly, write protects them too.
1054  * @pfn: start pfn.
1055  * @nr_pages: number of physically contiguous pages srarting with @pfn.
1056  * @pgoff: page offset that the @pfn mapped with.
1057  * @vma: vma that @pfn mapped within.
1058  *
1059  * Returns the number of cleaned PTEs (including PMDs).
1060  */
1061 int pfn_mkclean_range(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, pgoff_t pgoff,
1062                       struct vm_area_struct *vma)
1063 {
1064         struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
1065                 .pfn            = pfn,
1066                 .nr_pages       = nr_pages,
1067                 .pgoff          = pgoff,
1068                 .vma            = vma,
1069                 .flags          = PVMW_SYNC,
1070         };
1071
1072         if (invalid_mkclean_vma(vma, NULL))
1073                 return 0;
1074
1075         pvmw.address = vma_pgoff_address(pgoff, nr_pages, vma);
1076         VM_BUG_ON_VMA(pvmw.address == -EFAULT, vma);
1077
1078         return page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1079 }
1080
1081 int folio_total_mapcount(struct folio *folio)
1082 {
1083         int mapcount = folio_entire_mapcount(folio);
1084         int nr_pages;
1085         int i;
1086
1087         /* In the common case, avoid the loop when no pages mapped by PTE */
1088         if (folio_nr_pages_mapped(folio) == 0)
1089                 return mapcount;
1090         /*
1091          * Add all the PTE mappings of those pages mapped by PTE.
1092          * Limit the loop to folio_nr_pages_mapped()?
1093          * Perhaps: given all the raciness, that may be a good or a bad idea.
1094          */
1095         nr_pages = folio_nr_pages(folio);
1096         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1097                 mapcount += atomic_read(&folio_page(folio, i)->_mapcount);
1098
1099         /* But each of those _mapcounts was based on -1 */
1100         mapcount += nr_pages;
1101         return mapcount;
1102 }
1103
1104 /**
1105  * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
1106  * @page:       the page to move to our anon_vma
1107  * @vma:        the vma the page belongs to
1108  *
1109  * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
1110  * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
1111  * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
1112  * processes.
1113  */
1114 void page_move_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
1115 {
1116         void *anon_vma = vma->anon_vma;
1117         struct folio *folio = page_folio(page);
1118
1119         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
1120         VM_BUG_ON_VMA(!anon_vma, vma);
1121
1122         anon_vma += PAGE_MAPPING_ANON;
1123         /*
1124          * Ensure that anon_vma and the PAGE_MAPPING_ANON bit are written
1125          * simultaneously, so a concurrent reader (eg folio_referenced()'s
1126          * folio_test_anon()) will not see one without the other.
1127          */
1128         WRITE_ONCE(folio->mapping, anon_vma);
1129         SetPageAnonExclusive(page);
1130 }
1131
1132 /**
1133  * __page_set_anon_rmap - set up new anonymous rmap
1134  * @folio:      Folio which contains page.
1135  * @page:       Page to add to rmap.
1136  * @vma:        VM area to add page to.
1137  * @address:    User virtual address of the mapping     
1138  * @exclusive:  the page is exclusively owned by the current process
1139  */
1140 static void __page_set_anon_rmap(struct folio *folio, struct page *page,
1141         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
1142 {
1143         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1144
1145         BUG_ON(!anon_vma);
1146
1147         if (folio_test_anon(folio))
1148                 goto out;
1149
1150         /*
1151          * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
1152          * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
1153          * page mapping!
1154          */
1155         if (!exclusive)
1156                 anon_vma = anon_vma->root;
1157
1158         /*
1159          * page_idle does a lockless/optimistic rmap scan on folio->mapping.
1160          * Make sure the compiler doesn't split the stores of anon_vma and
1161          * the PAGE_MAPPING_ANON type identifier, otherwise the rmap code
1162          * could mistake the mapping for a struct address_space and crash.
1163          */
1164         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1165         WRITE_ONCE(folio->mapping, (struct address_space *) anon_vma);
1166         folio->index = linear_page_index(vma, address);
1167 out:
1168         if (exclusive)
1169                 SetPageAnonExclusive(page);
1170 }
1171
1172 /**
1173  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
1174  * @page:       the page to add the mapping to
1175  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1176  * @address:    the user virtual address mapped
1177  */
1178 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
1179         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1180 {
1181         struct folio *folio = page_folio(page);
1182         /*
1183          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
1184          * be set up correctly at this point.
1185          *
1186          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
1187          * always holds the page locked.
1188          *
1189          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
1190          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
1191          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
1192          */
1193         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_anon_vma(folio)->root != vma->anon_vma->root,
1194                         folio);
1195         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != linear_page_index(vma, address),
1196                        page);
1197 }
1198
1199 /**
1200  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
1201  * @page:       the page to add the mapping to
1202  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1203  * @address:    the user virtual address mapped
1204  * @flags:      the rmap flags
1205  *
1206  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
1207  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
1208  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
1209  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
1210  */
1211 void page_add_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
1212                 unsigned long address, rmap_t flags)
1213 {
1214         struct folio *folio = page_folio(page);
1215         atomic_t *mapped = &folio->_nr_pages_mapped;
1216         int nr = 0, nr_pmdmapped = 0;
1217         bool compound = flags & RMAP_COMPOUND;
1218         bool first = true;
1219
1220         /* Is page being mapped by PTE? Is this its first map to be added? */
1221         if (likely(!compound)) {
1222                 first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1223                 nr = first;
1224                 if (first && folio_test_large(folio)) {
1225                         nr = atomic_inc_return_relaxed(mapped);
1226                         nr = (nr < COMPOUND_MAPPED);
1227                 }
1228         } else if (folio_test_pmd_mappable(folio)) {
1229                 /* That test is redundant: it's for safety or to optimize out */
1230
1231                 first = atomic_inc_and_test(&folio->_entire_mapcount);
1232                 if (first) {
1233                         nr = atomic_add_return_relaxed(COMPOUND_MAPPED, mapped);
1234                         if (likely(nr < COMPOUND_MAPPED + COMPOUND_MAPPED)) {
1235                                 nr_pmdmapped = folio_nr_pages(folio);
1236                                 nr = nr_pmdmapped - (nr & FOLIO_PAGES_MAPPED);
1237                                 /* Raced ahead of a remove and another add? */
1238                                 if (unlikely(nr < 0))
1239                                         nr = 0;
1240                         } else {
1241                                 /* Raced ahead of a remove of COMPOUND_MAPPED */
1242                                 nr = 0;
1243                         }
1244                 }
1245         }
1246
1247         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
1248         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
1249
1250         if (nr_pmdmapped)
1251                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_ANON_THPS, nr_pmdmapped);
1252         if (nr)
1253                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_ANON_MAPPED, nr);
1254
1255         if (likely(!folio_test_ksm(folio))) {
1256                 /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
1257                 if (first)
1258                         __page_set_anon_rmap(folio, page, vma, address,
1259                                              !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
1260                 else
1261                         __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
1262         }
1263
1264         mlock_vma_folio(folio, vma, compound);
1265 }
1266
1267 /**
1268  * folio_add_new_anon_rmap - Add mapping to a new anonymous folio.
1269  * @folio:      The folio to add the mapping to.
1270  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1271  * @address:    the user virtual address mapped
1272  *
1273  * Like page_add_anon_rmap() but must only be called on *new* folios.
1274  * This means the inc-and-test can be bypassed.
1275  * The folio does not have to be locked.
1276  *
1277  * If the folio is large, it is accounted as a THP.  As the folio
1278  * is new, it's assumed to be mapped exclusively by a single process.
1279  */
1280 void folio_add_new_anon_rmap(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1281                 unsigned long address)
1282 {
1283         int nr;
1284
1285         VM_BUG_ON_VMA(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end, vma);
1286         __folio_set_swapbacked(folio);
1287
1288         if (likely(!folio_test_pmd_mappable(folio))) {
1289                 /* increment count (starts at -1) */
1290                 atomic_set(&folio->_mapcount, 0);
1291                 nr = 1;
1292         } else {
1293                 /* increment count (starts at -1) */
1294                 atomic_set(&folio->_entire_mapcount, 0);
1295                 atomic_set(&folio->_nr_pages_mapped, COMPOUND_MAPPED);
1296                 nr = folio_nr_pages(folio);
1297                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_ANON_THPS, nr);
1298         }
1299
1300         __lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_ANON_MAPPED, nr);
1301         __page_set_anon_rmap(folio, &folio->page, vma, address, 1);
1302 }
1303
1304 /**
1305  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
1306  * @page:       the page to add the mapping to
1307  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1308  * @compound:   charge the page as compound or small page
1309  *
1310  * The caller needs to hold the pte lock.
1311  */
1312 void page_add_file_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
1313                 bool compound)
1314 {
1315         struct folio *folio = page_folio(page);
1316         atomic_t *mapped = &folio->_nr_pages_mapped;
1317         int nr = 0, nr_pmdmapped = 0;
1318         bool first;
1319
1320         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageTransHuge(page), page);
1321
1322         /* Is page being mapped by PTE? Is this its first map to be added? */
1323         if (likely(!compound)) {
1324                 first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1325                 nr = first;
1326                 if (first && folio_test_large(folio)) {
1327                         nr = atomic_inc_return_relaxed(mapped);
1328                         nr = (nr < COMPOUND_MAPPED);
1329                 }
1330         } else if (folio_test_pmd_mappable(folio)) {
1331                 /* That test is redundant: it's for safety or to optimize out */
1332
1333                 first = atomic_inc_and_test(&folio->_entire_mapcount);
1334                 if (first) {
1335                         nr = atomic_add_return_relaxed(COMPOUND_MAPPED, mapped);
1336                         if (likely(nr < COMPOUND_MAPPED + COMPOUND_MAPPED)) {
1337                                 nr_pmdmapped = folio_nr_pages(folio);
1338                                 nr = nr_pmdmapped - (nr & FOLIO_PAGES_MAPPED);
1339                                 /* Raced ahead of a remove and another add? */
1340                                 if (unlikely(nr < 0))
1341                                         nr = 0;
1342                         } else {
1343                                 /* Raced ahead of a remove of COMPOUND_MAPPED */
1344                                 nr = 0;
1345                         }
1346                 }
1347         }
1348
1349         if (nr_pmdmapped)
1350                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, folio_test_swapbacked(folio) ?
1351                         NR_SHMEM_PMDMAPPED : NR_FILE_PMDMAPPED, nr_pmdmapped);
1352         if (nr)
1353                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_FILE_MAPPED, nr);
1354
1355         mlock_vma_folio(folio, vma, compound);
1356 }
1357
1358 /**
1359  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
1360  * @page:       page to remove mapping from
1361  * @vma:        the vm area from which the mapping is removed
1362  * @compound:   uncharge the page as compound or small page
1363  *
1364  * The caller needs to hold the pte lock.
1365  */
1366 void page_remove_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
1367                 bool compound)
1368 {
1369         struct folio *folio = page_folio(page);
1370         atomic_t *mapped = &folio->_nr_pages_mapped;
1371         int nr = 0, nr_pmdmapped = 0;
1372         bool last;
1373         enum node_stat_item idx;
1374
1375         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageHead(page), page);
1376
1377         /* Hugetlb pages are not counted in NR_*MAPPED */
1378         if (unlikely(folio_test_hugetlb(folio))) {
1379                 /* hugetlb pages are always mapped with pmds */
1380                 atomic_dec(&folio->_entire_mapcount);
1381                 return;
1382         }
1383
1384         /* Is page being unmapped by PTE? Is this its last map to be removed? */
1385         if (likely(!compound)) {
1386                 last = atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount);
1387                 nr = last;
1388                 if (last && folio_test_large(folio)) {
1389                         nr = atomic_dec_return_relaxed(mapped);
1390                         nr = (nr < COMPOUND_MAPPED);
1391                 }
1392         } else if (folio_test_pmd_mappable(folio)) {
1393                 /* That test is redundant: it's for safety or to optimize out */
1394
1395                 last = atomic_add_negative(-1, &folio->_entire_mapcount);
1396                 if (last) {
1397                         nr = atomic_sub_return_relaxed(COMPOUND_MAPPED, mapped);
1398                         if (likely(nr < COMPOUND_MAPPED)) {
1399                                 nr_pmdmapped = folio_nr_pages(folio);
1400                                 nr = nr_pmdmapped - (nr & FOLIO_PAGES_MAPPED);
1401                                 /* Raced ahead of another remove and an add? */
1402                                 if (unlikely(nr < 0))
1403                                         nr = 0;
1404                         } else {
1405                                 /* An add of COMPOUND_MAPPED raced ahead */
1406                                 nr = 0;
1407                         }
1408                 }
1409         }
1410
1411         if (nr_pmdmapped) {
1412                 if (folio_test_anon(folio))
1413                         idx = NR_ANON_THPS;
1414                 else if (folio_test_swapbacked(folio))
1415                         idx = NR_SHMEM_PMDMAPPED;
1416                 else
1417                         idx = NR_FILE_PMDMAPPED;
1418                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, -nr_pmdmapped);
1419         }
1420         if (nr) {
1421                 idx = folio_test_anon(folio) ? NR_ANON_MAPPED : NR_FILE_MAPPED;
1422                 __lruvec_stat_mod_folio(folio, idx, -nr);
1423
1424                 /*
1425                  * Queue anon THP for deferred split if at least one
1426                  * page of the folio is unmapped and at least one page
1427                  * is still mapped.
1428                  */
1429                 if (folio_test_pmd_mappable(folio) && folio_test_anon(folio))
1430                         if (!compound || nr < nr_pmdmapped)
1431                                 deferred_split_folio(folio);
1432         }
1433
1434         /*
1435          * It would be tidy to reset folio_test_anon mapping when fully
1436          * unmapped, but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
1437          * which increments mapcount after us but sets mapping before us:
1438          * so leave the reset to free_pages_prepare, and remember that
1439          * it's only reliable while mapped.
1440          */
1441
1442         munlock_vma_folio(folio, vma, compound);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument
1447  */
1448 static bool try_to_unmap_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1449                      unsigned long address, void *arg)
1450 {
1451         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1452         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1453         pte_t pteval;
1454         struct page *subpage;
1455         bool anon_exclusive, ret = true;
1456         struct mmu_notifier_range range;
1457         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1458
1459         /*
1460          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1461          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1462          * try_to_unmap() may return before page_mapped() has become false,
1463          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1464          */
1465         if (flags & TTU_SYNC)
1466                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1467
1468         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1469                 split_huge_pmd_address(vma, address, false, folio);
1470
1471         /*
1472          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1473          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1474          * invalidation in the case of pmd sharing.
1475          *
1476          * Note that the folio can not be freed in this function as call of
1477          * try_to_unmap() must hold a reference on the folio.
1478          */
1479         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1480         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma->vm_mm,
1481                                 address, range.end);
1482         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1483                 /*
1484                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1485                  * accordingly.
1486                  */
1487                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1488                                                      &range.end);
1489         }
1490         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1491
1492         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1493                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1494                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1495
1496                 /*
1497                  * If the folio is in an mlock()d vma, we must not swap it out.
1498                  */
1499                 if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK) &&
1500                     (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
1501                         /* Restore the mlock which got missed */
1502                         mlock_vma_folio(folio, vma, false);
1503                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1504                         ret = false;
1505                         break;
1506                 }
1507
1508                 subpage = folio_page(folio,
1509                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1510                 address = pvmw.address;
1511                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1512                                  PageAnonExclusive(subpage);
1513
1514                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1515                         bool anon = folio_test_anon(folio);
1516
1517                         /*
1518                          * The try_to_unmap() is only passed a hugetlb page
1519                          * in the case where the hugetlb page is poisoned.
1520                          */
1521                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHWPoison(subpage), subpage);
1522                         /*
1523                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1524                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1525                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1526                          * start/end were already adjusted above to cover this
1527                          * range.
1528                          */
1529                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1530
1531                         /*
1532                          * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1533                          * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1534                          * do this outside rmap routines.
1535                          *
1536                          * We also must hold hugetlb vma_lock in write mode.
1537                          * Lock order dictates acquiring vma_lock BEFORE
1538                          * i_mmap_rwsem.  We can only try lock here and fail
1539                          * if unsuccessful.
1540                          */
1541                         if (!anon) {
1542                                 VM_BUG_ON(!(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1543                                 if (!hugetlb_vma_trylock_write(vma)) {
1544                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1545                                         ret = false;
1546                                         break;
1547                                 }
1548                                 if (huge_pmd_unshare(mm, vma, address, pvmw.pte)) {
1549                                         hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1550                                         flush_tlb_range(vma,
1551                                                 range.start, range.end);
1552                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1553                                                 range.start, range.end);
1554                                         /*
1555                                          * The ref count of the PMD page was
1556                                          * dropped which is part of the way map
1557                                          * counting is done for shared PMDs.
1558                                          * Return 'true' here.  When there is
1559                                          * no other sharing, huge_pmd_unshare
1560                                          * returns false and we will unmap the
1561                                          * actual page and drop map count
1562                                          * to zero.
1563                                          */
1564                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1565                                         break;
1566                                 }
1567                                 hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1568                         }
1569                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1570                 } else {
1571                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1572                         /* Nuke the page table entry. */
1573                         if (should_defer_flush(mm, flags)) {
1574                                 /*
1575                                  * We clear the PTE but do not flush so potentially
1576                                  * a remote CPU could still be writing to the folio.
1577                                  * If the entry was previously clean then the
1578                                  * architecture must guarantee that a clear->dirty
1579                                  * transition on a cached TLB entry is written through
1580                                  * and traps if the PTE is unmapped.
1581                                  */
1582                                 pteval = ptep_get_and_clear(mm, address, pvmw.pte);
1583
1584                                 set_tlb_ubc_flush_pending(mm, pte_dirty(pteval));
1585                         } else {
1586                                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1587                         }
1588                 }
1589
1590                 /*
1591                  * Now the pte is cleared. If this pte was uffd-wp armed,
1592                  * we may want to replace a none pte with a marker pte if
1593                  * it's file-backed, so we don't lose the tracking info.
1594                  */
1595                 pte_install_uffd_wp_if_needed(vma, address, pvmw.pte, pteval);
1596
1597                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1598                 if (pte_dirty(pteval))
1599                         folio_mark_dirty(folio);
1600
1601                 /* Update high watermark before we lower rss */
1602                 update_hiwater_rss(mm);
1603
1604                 if (PageHWPoison(subpage) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
1605                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
1606                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1607                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
1608                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1609                         } else {
1610                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1611                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1612                         }
1613
1614                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
1615                         /*
1616                          * The guest indicated that the page content is of no
1617                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
1618                          * will take care of the rest.
1619                          * A future reference will then fault in a new zero
1620                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
1621                          * this page though, as its main user (postcopy
1622                          * migration) will not expect userfaults on already
1623                          * copied pages.
1624                          */
1625                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1626                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1627                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1628                                                       address + PAGE_SIZE);
1629                 } else if (folio_test_anon(folio)) {
1630                         swp_entry_t entry = { .val = page_private(subpage) };
1631                         pte_t swp_pte;
1632                         /*
1633                          * Store the swap location in the pte.
1634                          * See handle_pte_fault() ...
1635                          */
1636                         if (unlikely(folio_test_swapbacked(folio) !=
1637                                         folio_test_swapcache(folio))) {
1638                                 WARN_ON_ONCE(1);
1639                                 ret = false;
1640                                 /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1641                                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1642                                                         address + PAGE_SIZE);
1643                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1644                                 break;
1645                         }
1646
1647                         /* MADV_FREE page check */
1648                         if (!folio_test_swapbacked(folio)) {
1649                                 int ref_count, map_count;
1650
1651                                 /*
1652                                  * Synchronize with gup_pte_range():
1653                                  * - clear PTE; barrier; read refcount
1654                                  * - inc refcount; barrier; read PTE
1655                                  */
1656                                 smp_mb();
1657
1658                                 ref_count = folio_ref_count(folio);
1659                                 map_count = folio_mapcount(folio);
1660
1661                                 /*
1662                                  * Order reads for page refcount and dirty flag
1663                                  * (see comments in __remove_mapping()).
1664                                  */
1665                                 smp_rmb();
1666
1667                                 /*
1668                                  * The only page refs must be one from isolation
1669                                  * plus the rmap(s) (dropped by discard:).
1670                                  */
1671                                 if (ref_count == 1 + map_count &&
1672                                     !folio_test_dirty(folio)) {
1673                                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1674                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1675                                                 address, address + PAGE_SIZE);
1676                                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1677                                         goto discard;
1678                                 }
1679
1680                                 /*
1681                                  * If the folio was redirtied, it cannot be
1682                                  * discarded. Remap the page to page table.
1683                                  */
1684                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1685                                 folio_set_swapbacked(folio);
1686                                 ret = false;
1687                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1688                                 break;
1689                         }
1690
1691                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
1692                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1693                                 ret = false;
1694                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1695                                 break;
1696                         }
1697                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
1698                                 swap_free(entry);
1699                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1700                                 ret = false;
1701                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1702                                 break;
1703                         }
1704
1705                         /* See page_try_share_anon_rmap(): clear PTE first. */
1706                         if (anon_exclusive &&
1707                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
1708                                 swap_free(entry);
1709                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1710                                 ret = false;
1711                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1712                                 break;
1713                         }
1714                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
1715                                 spin_lock(&mmlist_lock);
1716                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
1717                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
1718                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1719                         }
1720                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1721                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
1722                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1723                         if (anon_exclusive)
1724                                 swp_pte = pte_swp_mkexclusive(swp_pte);
1725                         if (pte_soft_dirty(pteval))
1726                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
1727                         if (pte_uffd_wp(pteval))
1728                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
1729                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
1730                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1731                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1732                                                       address + PAGE_SIZE);
1733                 } else {
1734                         /*
1735                          * This is a locked file-backed folio,
1736                          * so it cannot be removed from the page
1737                          * cache and replaced by a new folio before
1738                          * mmu_notifier_invalidate_range_end, so no
1739                          * concurrent thread might update its page table
1740                          * to point at a new folio while a device is
1741                          * still using this folio.
1742                          *
1743                          * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1744                          */
1745                         dec_mm_counter(mm, mm_counter_file(&folio->page));
1746                 }
1747 discard:
1748                 /*
1749                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
1750                  * done above for all cases requiring it to happen under page
1751                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
1752                  *
1753                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1754                  */
1755                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
1756                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
1757                         mlock_drain_local();
1758                 folio_put(folio);
1759         }
1760
1761         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1762
1763         return ret;
1764 }
1765
1766 static bool invalid_migration_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1767 {
1768         return vma_is_temporary_stack(vma);
1769 }
1770
1771 static int folio_not_mapped(struct folio *folio)
1772 {
1773         return !folio_mapped(folio);
1774 }
1775
1776 /**
1777  * try_to_unmap - Try to remove all page table mappings to a folio.
1778  * @folio: The folio to unmap.
1779  * @flags: action and flags
1780  *
1781  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1782  * folio.  It is the caller's responsibility to check if the folio is
1783  * still mapped if needed (use TTU_SYNC to prevent accounting races).
1784  *
1785  * Context: Caller must hold the folio lock.
1786  */
1787 void try_to_unmap(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
1788 {
1789         struct rmap_walk_control rwc = {
1790                 .rmap_one = try_to_unmap_one,
1791                 .arg = (void *)flags,
1792                 .done = folio_not_mapped,
1793                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
1794         };
1795
1796         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
1797                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
1798         else
1799                 rmap_walk(folio, &rwc);
1800 }
1801
1802 /*
1803  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument.
1804  *
1805  * If TTU_SPLIT_HUGE_PMD is specified any PMD mappings will be split into PTEs
1806  * containing migration entries.
1807  */
1808 static bool try_to_migrate_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1809                      unsigned long address, void *arg)
1810 {
1811         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1812         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1813         pte_t pteval;
1814         struct page *subpage;
1815         bool anon_exclusive, ret = true;
1816         struct mmu_notifier_range range;
1817         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1818
1819         /*
1820          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1821          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1822          * try_to_migrate() may return before page_mapped() has become false,
1823          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1824          */
1825         if (flags & TTU_SYNC)
1826                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1827
1828         /*
1829          * unmap_page() in mm/huge_memory.c is the only user of migration with
1830          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and it wants to freeze.
1831          */
1832         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1833                 split_huge_pmd_address(vma, address, true, folio);
1834
1835         /*
1836          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1837          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1838          * invalidation in the case of pmd sharing.
1839          *
1840          * Note that the page can not be free in this function as call of
1841          * try_to_unmap() must hold a reference on the page.
1842          */
1843         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1844         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma->vm_mm,
1845                                 address, range.end);
1846         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1847                 /*
1848                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1849                  * accordingly.
1850                  */
1851                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1852                                                      &range.end);
1853         }
1854         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1855
1856         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1857 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1858                 /* PMD-mapped THP migration entry */
1859                 if (!pvmw.pte) {
1860                         subpage = folio_page(folio,
1861                                 pmd_pfn(*pvmw.pmd) - folio_pfn(folio));
1862                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
1863                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
1864
1865                         if (set_pmd_migration_entry(&pvmw, subpage)) {
1866                                 ret = false;
1867                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1868                                 break;
1869                         }
1870                         continue;
1871                 }
1872 #endif
1873
1874                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1875                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1876
1877                 if (folio_is_zone_device(folio)) {
1878                         /*
1879                          * Our PTE is a non-present device exclusive entry and
1880                          * calculating the subpage as for the common case would
1881                          * result in an invalid pointer.
1882                          *
1883                          * Since only PAGE_SIZE pages can currently be
1884                          * migrated, just set it to page. This will need to be
1885                          * changed when hugepage migrations to device private
1886                          * memory are supported.
1887                          */
1888                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(folio) > 1, folio);
1889                         subpage = &folio->page;
1890                 } else {
1891                         subpage = folio_page(folio,
1892                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1893                 }
1894                 address = pvmw.address;
1895                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1896                                  PageAnonExclusive(subpage);
1897
1898                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1899                         bool anon = folio_test_anon(folio);
1900
1901                         /*
1902                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1903                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1904                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1905                          * start/end were already adjusted above to cover this
1906                          * range.
1907                          */
1908                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1909
1910                         /*
1911                          * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1912                          * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1913                          * do this outside rmap routines.
1914                          *
1915                          * We also must hold hugetlb vma_lock in write mode.
1916                          * Lock order dictates acquiring vma_lock BEFORE
1917                          * i_mmap_rwsem.  We can only try lock here and
1918                          * fail if unsuccessful.
1919                          */
1920                         if (!anon) {
1921                                 VM_BUG_ON(!(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1922                                 if (!hugetlb_vma_trylock_write(vma)) {
1923                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1924                                         ret = false;
1925                                         break;
1926                                 }
1927                                 if (huge_pmd_unshare(mm, vma, address, pvmw.pte)) {
1928                                         hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1929                                         flush_tlb_range(vma,
1930                                                 range.start, range.end);
1931                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1932                                                 range.start, range.end);
1933
1934                                         /*
1935                                          * The ref count of the PMD page was
1936                                          * dropped which is part of the way map
1937                                          * counting is done for shared PMDs.
1938                                          * Return 'true' here.  When there is
1939                                          * no other sharing, huge_pmd_unshare
1940                                          * returns false and we will unmap the
1941                                          * actual page and drop map count
1942                                          * to zero.
1943                                          */
1944                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1945                                         break;
1946                                 }
1947                                 hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1948                         }
1949                         /* Nuke the hugetlb page table entry */
1950                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1951                 } else {
1952                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1953                         /* Nuke the page table entry. */
1954                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1955                 }
1956
1957                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1958                 if (pte_dirty(pteval))
1959                         folio_mark_dirty(folio);
1960
1961                 /* Update high watermark before we lower rss */
1962                 update_hiwater_rss(mm);
1963
1964                 if (folio_is_device_private(folio)) {
1965                         unsigned long pfn = folio_pfn(folio);
1966                         swp_entry_t entry;
1967                         pte_t swp_pte;
1968
1969                         if (anon_exclusive)
1970                                 BUG_ON(page_try_share_anon_rmap(subpage));
1971
1972                         /*
1973                          * Store the pfn of the page in a special migration
1974                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
1975                          * pte is removed and then restart fault handling.
1976                          */
1977                         entry = pte_to_swp_entry(pteval);
1978                         if (is_writable_device_private_entry(entry))
1979                                 entry = make_writable_migration_entry(pfn);
1980                         else if (anon_exclusive)
1981                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(pfn);
1982                         else
1983                                 entry = make_readable_migration_entry(pfn);
1984                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1985
1986                         /*
1987                          * pteval maps a zone device page and is therefore
1988                          * a swap pte.
1989                          */
1990                         if (pte_swp_soft_dirty(pteval))
1991                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
1992                         if (pte_swp_uffd_wp(pteval))
1993                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
1994                         set_pte_at(mm, pvmw.address, pvmw.pte, swp_pte);
1995                         trace_set_migration_pte(pvmw.address, pte_val(swp_pte),
1996                                                 compound_order(&folio->page));
1997                         /*
1998                          * No need to invalidate here it will synchronize on
1999                          * against the special swap migration pte.
2000                          */
2001                 } else if (PageHWPoison(subpage)) {
2002                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
2003                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2004                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
2005                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2006                         } else {
2007                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2008                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2009                         }
2010
2011                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
2012                         /*
2013                          * The guest indicated that the page content is of no
2014                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
2015                          * will take care of the rest.
2016                          * A future reference will then fault in a new zero
2017                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
2018                          * this page though, as its main user (postcopy
2019                          * migration) will not expect userfaults on already
2020                          * copied pages.
2021                          */
2022                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2023                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
2024                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
2025                                                       address + PAGE_SIZE);
2026                 } else {
2027                         swp_entry_t entry;
2028                         pte_t swp_pte;
2029
2030                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
2031                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2032                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2033                                 else
2034                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2035                                 ret = false;
2036                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2037                                 break;
2038                         }
2039                         VM_BUG_ON_PAGE(pte_write(pteval) && folio_test_anon(folio) &&
2040                                        !anon_exclusive, subpage);
2041
2042                         /* See page_try_share_anon_rmap(): clear PTE first. */
2043                         if (anon_exclusive &&
2044                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
2045                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2046                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2047                                 else
2048                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2049                                 ret = false;
2050                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2051                                 break;
2052                         }
2053
2054                         /*
2055                          * Store the pfn of the page in a special migration
2056                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2057                          * pte is removed and then restart fault handling.
2058                          */
2059                         if (pte_write(pteval))
2060                                 entry = make_writable_migration_entry(
2061                                                         page_to_pfn(subpage));
2062                         else if (anon_exclusive)
2063                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(
2064                                                         page_to_pfn(subpage));
2065                         else
2066                                 entry = make_readable_migration_entry(
2067                                                         page_to_pfn(subpage));
2068                         if (pte_young(pteval))
2069                                 entry = make_migration_entry_young(entry);
2070                         if (pte_dirty(pteval))
2071                                 entry = make_migration_entry_dirty(entry);
2072                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2073                         if (pte_soft_dirty(pteval))
2074                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2075                         if (pte_uffd_wp(pteval))
2076                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2077                         if (folio_test_hugetlb(folio))
2078                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2079                         else
2080                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2081                         trace_set_migration_pte(address, pte_val(swp_pte),
2082                                                 compound_order(&folio->page));
2083                         /*
2084                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2085                          * against the special swap migration pte.
2086                          */
2087                 }
2088
2089                 /*
2090                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
2091                  * done above for all cases requiring it to happen under page
2092                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
2093                  *
2094                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
2095                  */
2096                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
2097                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
2098                         mlock_drain_local();
2099                 folio_put(folio);
2100         }
2101
2102         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2103
2104         return ret;
2105 }
2106
2107 /**
2108  * try_to_migrate - try to replace all page table mappings with swap entries
2109  * @folio: the folio to replace page table entries for
2110  * @flags: action and flags
2111  *
2112  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this folio and
2113  * replace them with special swap entries. Caller must hold the folio lock.
2114  */
2115 void try_to_migrate(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
2116 {
2117         struct rmap_walk_control rwc = {
2118                 .rmap_one = try_to_migrate_one,
2119                 .arg = (void *)flags,
2120                 .done = folio_not_mapped,
2121                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2122         };
2123
2124         /*
2125          * Migration always ignores mlock and only supports TTU_RMAP_LOCKED and
2126          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and TTU_SYNC flags.
2127          */
2128         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~(TTU_RMAP_LOCKED | TTU_SPLIT_HUGE_PMD |
2129                                         TTU_SYNC)))
2130                 return;
2131
2132         if (folio_is_zone_device(folio) &&
2133             (!folio_is_device_private(folio) && !folio_is_device_coherent(folio)))
2134                 return;
2135
2136         /*
2137          * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
2138          * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
2139          * page tables leading to a race where migration cannot
2140          * find the migration ptes. Rather than increasing the
2141          * locking requirements of exec(), migration skips
2142          * temporary VMAs until after exec() completes.
2143          */
2144         if (!folio_test_ksm(folio) && folio_test_anon(folio))
2145                 rwc.invalid_vma = invalid_migration_vma;
2146
2147         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
2148                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
2149         else
2150                 rmap_walk(folio, &rwc);
2151 }
2152
2153 #ifdef CONFIG_DEVICE_PRIVATE
2154 struct make_exclusive_args {
2155         struct mm_struct *mm;
2156         unsigned long address;
2157         void *owner;
2158         bool valid;
2159 };
2160
2161 static bool page_make_device_exclusive_one(struct folio *folio,
2162                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *priv)
2163 {
2164         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2165         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
2166         struct make_exclusive_args *args = priv;
2167         pte_t pteval;
2168         struct page *subpage;
2169         bool ret = true;
2170         struct mmu_notifier_range range;
2171         swp_entry_t entry;
2172         pte_t swp_pte;
2173
2174         mmu_notifier_range_init_owner(&range, MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE, 0,
2175                                       vma->vm_mm, address, min(vma->vm_end,
2176                                       address + folio_size(folio)),
2177                                       args->owner);
2178         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
2179
2180         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
2181                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
2182                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
2183
2184                 if (!pte_present(*pvmw.pte)) {
2185                         ret = false;
2186                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2187                         break;
2188                 }
2189
2190                 subpage = folio_page(folio,
2191                                 pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
2192                 address = pvmw.address;
2193
2194                 /* Nuke the page table entry. */
2195                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
2196                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
2197
2198                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
2199                 if (pte_dirty(pteval))
2200                         folio_mark_dirty(folio);
2201
2202                 /*
2203                  * Check that our target page is still mapped at the expected
2204                  * address.
2205                  */
2206                 if (args->mm == mm && args->address == address &&
2207                     pte_write(pteval))
2208                         args->valid = true;
2209
2210                 /*
2211                  * Store the pfn of the page in a special migration
2212                  * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2213                  * pte is removed and then restart fault handling.
2214                  */
2215                 if (pte_write(pteval))
2216                         entry = make_writable_device_exclusive_entry(
2217                                                         page_to_pfn(subpage));
2218                 else
2219                         entry = make_readable_device_exclusive_entry(
2220                                                         page_to_pfn(subpage));
2221                 swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2222                 if (pte_soft_dirty(pteval))
2223                         swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2224                 if (pte_uffd_wp(pteval))
2225                         swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2226
2227                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2228
2229                 /*
2230                  * There is a reference on the page for the swap entry which has
2231                  * been removed, so shouldn't take another.
2232                  */
2233                 page_remove_rmap(subpage, vma, false);
2234         }
2235
2236         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2237
2238         return ret;
2239 }
2240
2241 /**
2242  * folio_make_device_exclusive - Mark the folio exclusively owned by a device.
2243  * @folio: The folio to replace page table entries for.
2244  * @mm: The mm_struct where the folio is expected to be mapped.
2245  * @address: Address where the folio is expected to be mapped.
2246  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier callbacks
2247  *
2248  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
2249  * folio and replace them with special device exclusive swap entries to
2250  * grant a device exclusive access to the folio.
2251  *
2252  * Context: Caller must hold the folio lock.
2253  * Return: false if the page is still mapped, or if it could not be unmapped
2254  * from the expected address. Otherwise returns true (success).
2255  */
2256 static bool folio_make_device_exclusive(struct folio *folio,
2257                 struct mm_struct *mm, unsigned long address, void *owner)
2258 {
2259         struct make_exclusive_args args = {
2260                 .mm = mm,
2261                 .address = address,
2262                 .owner = owner,
2263                 .valid = false,
2264         };
2265         struct rmap_walk_control rwc = {
2266                 .rmap_one = page_make_device_exclusive_one,
2267                 .done = folio_not_mapped,
2268                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2269                 .arg = &args,
2270         };
2271
2272         /*
2273          * Restrict to anonymous folios for now to avoid potential writeback
2274          * issues.
2275          */
2276         if (!folio_test_anon(folio))
2277                 return false;
2278
2279         rmap_walk(folio, &rwc);
2280
2281         return args.valid && !folio_mapcount(folio);
2282 }
2283
2284 /**
2285  * make_device_exclusive_range() - Mark a range for exclusive use by a device
2286  * @mm: mm_struct of associated target process
2287  * @start: start of the region to mark for exclusive device access
2288  * @end: end address of region
2289  * @pages: returns the pages which were successfully marked for exclusive access
2290  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier to allow filtering
2291  *
2292  * Returns: number of pages found in the range by GUP. A page is marked for
2293  * exclusive access only if the page pointer is non-NULL.
2294  *
2295  * This function finds ptes mapping page(s) to the given address range, locks
2296  * them and replaces mappings with special swap entries preventing userspace CPU
2297  * access. On fault these entries are replaced with the original mapping after
2298  * calling MMU notifiers.
2299  *
2300  * A driver using this to program access from a device must use a mmu notifier
2301  * critical section to hold a device specific lock during programming. Once
2302  * programming is complete it should drop the page lock and reference after
2303  * which point CPU access to the page will revoke the exclusive access.
2304  */
2305 int make_device_exclusive_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
2306                                 unsigned long end, struct page **pages,
2307                                 void *owner)
2308 {
2309         long npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
2310         long i;
2311
2312         npages = get_user_pages_remote(mm, start, npages,
2313                                        FOLL_GET | FOLL_WRITE | FOLL_SPLIT_PMD,
2314                                        pages, NULL, NULL);
2315         if (npages < 0)
2316                 return npages;
2317
2318         for (i = 0; i < npages; i++, start += PAGE_SIZE) {
2319                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2320                 if (PageTail(pages[i]) || !folio_trylock(folio)) {
2321                         folio_put(folio);
2322                         pages[i] = NULL;
2323                         continue;
2324                 }
2325
2326                 if (!folio_make_device_exclusive(folio, mm, start, owner)) {
2327                         folio_unlock(folio);
2328                         folio_put(folio);
2329                         pages[i] = NULL;
2330                 }
2331         }
2332
2333         return npages;
2334 }
2335 EXPORT_SYMBOL_GPL(make_device_exclusive_range);
2336 #endif
2337
2338 void __put_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
2339 {
2340         struct anon_vma *root = anon_vma->root;
2341
2342         anon_vma_free(anon_vma);
2343         if (root != anon_vma && atomic_dec_and_test(&root->refcount))
2344                 anon_vma_free(root);
2345 }
2346
2347 static struct anon_vma *rmap_walk_anon_lock(struct folio *folio,
2348                                             struct rmap_walk_control *rwc)
2349 {
2350         struct anon_vma *anon_vma;
2351
2352         if (rwc->anon_lock)
2353                 return rwc->anon_lock(folio, rwc);
2354
2355         /*
2356          * Note: remove_migration_ptes() cannot use folio_lock_anon_vma_read()
2357          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
2358          * are holding mmap_lock. Users without mmap_lock are required to
2359          * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
2360          */
2361         anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2362         if (!anon_vma)
2363                 return NULL;
2364
2365         if (anon_vma_trylock_read(anon_vma))
2366                 goto out;
2367
2368         if (rwc->try_lock) {
2369                 anon_vma = NULL;
2370                 rwc->contended = true;
2371                 goto out;
2372         }
2373
2374         anon_vma_lock_read(anon_vma);
2375 out:
2376         return anon_vma;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * rmap_walk_anon - do something to anonymous page using the object-based
2381  * rmap method
2382  * @page: the page to be handled
2383  * @rwc: control variable according to each walk type
2384  *
2385  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2386  * contained in the anon_vma struct it points to.
2387  */
2388 static void rmap_walk_anon(struct folio *folio,
2389                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2390 {
2391         struct anon_vma *anon_vma;
2392         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2393         struct anon_vma_chain *avc;
2394
2395         if (locked) {
2396                 anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2397                 /* anon_vma disappear under us? */
2398                 VM_BUG_ON_FOLIO(!anon_vma, folio);
2399         } else {
2400                 anon_vma = rmap_walk_anon_lock(folio, rwc);
2401         }
2402         if (!anon_vma)
2403                 return;
2404
2405         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2406         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2407         anon_vma_interval_tree_foreach(avc, &anon_vma->rb_root,
2408                         pgoff_start, pgoff_end) {
2409                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
2410                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2411
2412                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2413                 cond_resched();
2414
2415                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2416                         continue;
2417
2418                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2419                         break;
2420                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2421                         break;
2422         }
2423
2424         if (!locked)
2425                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
2426 }
2427
2428 /*
2429  * rmap_walk_file - do something to file page using the object-based rmap method
2430  * @page: the page to be handled
2431  * @rwc: control variable according to each walk type
2432  *
2433  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2434  * contained in the address_space struct it points to.
2435  */
2436 static void rmap_walk_file(struct folio *folio,
2437                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2438 {
2439         struct address_space *mapping = folio_mapping(folio);
2440         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2441         struct vm_area_struct *vma;
2442
2443         /*
2444          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
2445          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
2446          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
2447          * so we can safely take mapping->i_mmap_rwsem.
2448          */
2449         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
2450
2451         if (!mapping)
2452                 return;
2453
2454         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2455         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2456         if (!locked) {
2457                 if (i_mmap_trylock_read(mapping))
2458                         goto lookup;
2459
2460                 if (rwc->try_lock) {
2461                         rwc->contended = true;
2462                         return;
2463                 }
2464
2465                 i_mmap_lock_read(mapping);
2466         }
2467 lookup:
2468         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap,
2469                         pgoff_start, pgoff_end) {
2470                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2471
2472                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2473                 cond_resched();
2474
2475                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2476                         continue;
2477
2478                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2479                         goto done;
2480                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2481                         goto done;
2482         }
2483
2484 done:
2485         if (!locked)
2486                 i_mmap_unlock_read(mapping);
2487 }
2488
2489 void rmap_walk(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2490 {
2491         if (unlikely(folio_test_ksm(folio)))
2492                 rmap_walk_ksm(folio, rwc);
2493         else if (folio_test_anon(folio))
2494                 rmap_walk_anon(folio, rwc, false);
2495         else
2496                 rmap_walk_file(folio, rwc, false);
2497 }
2498
2499 /* Like rmap_walk, but caller holds relevant rmap lock */
2500 void rmap_walk_locked(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2501 {
2502         /* no ksm support for now */
2503         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_ksm(folio), folio);
2504         if (folio_test_anon(folio))
2505                 rmap_walk_anon(folio, rwc, true);
2506         else
2507                 rmap_walk_file(folio, rwc, true);
2508 }
2509
2510 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2511 /*
2512  * The following two functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
2513  * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
2514  * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
2515  *
2516  * RMAP_COMPOUND is ignored.
2517  */
2518 void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2519                             unsigned long address, rmap_t flags)
2520 {
2521         struct folio *folio = page_folio(page);
2522         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
2523         int first;
2524
2525         BUG_ON(!folio_test_locked(folio));
2526         BUG_ON(!anon_vma);
2527         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
2528         first = atomic_inc_and_test(&folio->_entire_mapcount);
2529         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
2530         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
2531         if (first)
2532                 __page_set_anon_rmap(folio, page, vma, address,
2533                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
2534 }
2535
2536 void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
2537                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
2538 {
2539         struct folio *folio = page_folio(page);
2540
2541         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
2542         /* increment count (starts at -1) */
2543         atomic_set(&folio->_entire_mapcount, 0);
2544         folio_clear_hugetlb_restore_reserve(folio);
2545         __page_set_anon_rmap(folio, page, vma, address, 1);
2546 }
2547 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
This page took 0.1699 seconds and 4 git commands to generate.