mm/rmap.c

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