mm/rmap.c

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