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_mutex       (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_mutex; in sys_msync, i_mutex nests within
  28  * down_read of mmap_sem; i_mutex and down_write of mmap_sem are never
  29  * taken together; in truncation, i_mutex 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, isolate_lru_page)
  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 #include <linux/module.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 on anon pages, by unuse_vma;
 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 ||
 239                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
 240                         return -EFAULT;
 241         } else
 242                 return -EFAULT;
 243         return vma_address(page, vma);
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
 248  *
 249  * On success returns with pte mapped and locked.
 250  */
 251 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 252                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
 253 {
 254         pgd_t *pgd;
 255         pud_t *pud;
 256         pmd_t *pmd;
 257         pte_t *pte;
 258         spinlock_t *ptl;
 259
 260         pgd = pgd_offset(mm, address);
 261         if (!pgd_present(*pgd))
 262                 return NULL;
 263
 264         pud = pud_offset(pgd, address);
 265         if (!pud_present(*pud))
 266                 return NULL;
 267
 268         pmd = pmd_offset(pud, address);
 269         if (!pmd_present(*pmd))
 270                 return NULL;
 271
 272         pte = pte_offset_map(pmd, address);
 273         /* Make a quick check before getting the lock */
 274         if (!pte_present(*pte)) {
 275                 pte_unmap(pte);
 276                 return NULL;
 277         }
 278
 279         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 280         spin_lock(ptl);
 281         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
 282                 *ptlp = ptl;
 283                 return pte;
 284         }
 285         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 286         return NULL;
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
 291  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
 292  */
 293 static int page_referenced_one(struct page *page,
 294         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount)
 295 {
 296         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 297         unsigned long address;
 298         pte_t *pte;
 299         spinlock_t *ptl;
 300         int referenced = 0;
 301
 302         address = vma_address(page, vma);
 303         if (address == -EFAULT)
 304                 goto out;
 305
 306         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 307         if (!pte)
 308                 goto out;
 309
 310         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 311                 referenced++;
 312
 313         /* Pretend the page is referenced if the task has the
 314            swap token and is in the middle of a page fault. */
 315         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
 316                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
 317                 referenced++;
 318
 319         (*mapcount)--;
 320         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 321 out:
 322         return referenced;
 323 }
 324
 325 static int page_referenced_anon(struct page *page)
 326 {
 327         unsigned int mapcount;
 328         struct anon_vma *anon_vma;
 329         struct vm_area_struct *vma;
 330         int referenced = 0;
 331
 332         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 333         if (!anon_vma)
 334                 return referenced;
 335
 336         mapcount = page_mapcount(page);
 337         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 338                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
 339                 if (!mapcount)
 340                         break;
 341         }
 342         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 343         return referenced;
 344 }
 345
 346 /**
 347  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
 348  * @page: the page we're checking references on.
 349  *
 350  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
 351  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
 352  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
 353  * of references it found.
 354  *
 355  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
 356  */
 357 static int page_referenced_file(struct page *page)
 358 {
 359         unsigned int mapcount;
 360         struct address_space *mapping = page->mapping;
 361         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 362         struct vm_area_struct *vma;
 363         struct prio_tree_iter iter;
 364         int referenced = 0;
 365
 366         /*
 367          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
 368          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
 369          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
 370          */
 371         BUG_ON(PageAnon(page));
 372
 373         /*
 374          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
 375          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
 376          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
 377          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
 378          */
 379         BUG_ON(!PageLocked(page));
 380
 381         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 382
 383         /*
 384          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
 385          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
 386          */
 387         mapcount = page_mapcount(page);
 388
 389         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 390                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
 391                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
 392                         referenced++;
 393                         break;
 394                 }
 395                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
 396                 if (!mapcount)
 397                         break;
 398         }
 399
 400         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 401         return referenced;
 402 }
 403
 404 /**
 405  * page_referenced - test if the page was referenced
 406  * @page: the page to test
 407  * @is_locked: caller holds lock on the page
 408  *
 409  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
 410  * returns the number of ptes which referenced the page.
 411  */
 412 int page_referenced(struct page *page, int is_locked)
 413 {
 414         int referenced = 0;
 415
 416         if (page_test_and_clear_young(page))
 417                 referenced++;
 418
 419         if (TestClearPageReferenced(page))
 420                 referenced++;
 421
 422         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
 423                 if (PageAnon(page))
 424                         referenced += page_referenced_anon(page);
 425                 else if (is_locked)
 426                         referenced += page_referenced_file(page);
 427                 else if (TestSetPageLocked(page))
 428                         referenced++;
 429                 else {
 430                         if (page->mapping)
 431                                 referenced += page_referenced_file(page);
 432                         unlock_page(page);
 433                 }
 434         }
 435         return referenced;
 436 }
 437
 438 /**
 439  * page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
 440  * @page:       the page to add the mapping to
 441  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 442  * @address:    the user virtual address mapped
 443  */
 444 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
 445         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 446 {
 447         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 448
 449         BUG_ON(!anon_vma);
 450         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
 451         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
 452
 453         page->index = linear_page_index(vma, address);
 454
 455         /*
 456          * nr_mapped state can be updated without turning off
 457          * interrupts because it is not modified via interrupt.
 458          */
 459         __inc_page_state(nr_mapped);
 460 }
 461
 462 /**
 463  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
 464  * @page:       the page to add the mapping to
 465  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 466  * @address:    the user virtual address mapped
 467  *
 468  * The caller needs to hold the pte lock.
 469  */
 470 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
 471         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 472 {
 473         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 474                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
 475         /* else checking page index and mapping is racy */
 476 }
 477
 478 /*
 479  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
 480  * @page:       the page to add the mapping to
 481  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 482  * @address:    the user virtual address mapped
 483  *
 484  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
 485  * This means the inc-and-test can be bypassed.
 486  */
 487 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
 488         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 489 {
 490         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* elevate count by 1 (starts at -1) */
 491         __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
 492 }
 493
 494 /**
 495  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
 496  * @page: the page to add the mapping to
 497  *
 498  * The caller needs to hold the pte lock.
 499  */
 500 void page_add_file_rmap(struct page *page)
 501 {
 502         BUG_ON(PageAnon(page));
 503         BUG_ON(!pfn_valid(page_to_pfn(page)));
 504
 505         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 506                 __inc_page_state(nr_mapped);
 507 }
 508
 509 /**
 510  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
 511  * @page: page to remove mapping from
 512  *
 513  * The caller needs to hold the pte lock.
 514  */
 515 void page_remove_rmap(struct page *page)
 516 {
 517         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
 518                 if (page_mapcount(page) < 0) {
 519                         printk (KERN_EMERG "Eeek! page_mapcount(page) went negative! (%d)\n", page_mapcount(page));
 520                         printk (KERN_EMERG "  page->flags = %lx\n", page->flags);
 521                         printk (KERN_EMERG "  page->count = %x\n", page_count(page));
 522                         printk (KERN_EMERG "  page->mapping = %p\n", page->mapping);
 523                 }
 524
 525                 BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
 526                 /*
 527                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
 528                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
 529                  * which increments mapcount after us but sets mapping
 530                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
 531                  * and remember that it's only reliable while mapped.
 532                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
 533                  * faster for those pages still in swapcache.
 534                  */
 535                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
 536                         set_page_dirty(page);
 537                 __dec_page_state(nr_mapped);
 538         }
 539 }
 540
 541 /*
 542  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
 543  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
 544  */
 545 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
 546                                 int ignore_refs)
 547 {
 548         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 549         unsigned long address;
 550         pte_t *pte;
 551         pte_t pteval;
 552         spinlock_t *ptl;
 553         int ret = SWAP_AGAIN;
 554
 555         address = vma_address(page, vma);
 556         if (address == -EFAULT)
 557                 goto out;
 558
 559         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 560         if (!pte)
 561                 goto out;
 562
 563         /*
 564          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
 565          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
 566          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
 567          */
 568         if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
 569                         (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)
 570                                 && !ignore_refs)) {
 571                 ret = SWAP_FAIL;
 572                 goto out_unmap;
 573         }
 574
 575         /* Nuke the page table entry. */
 576         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
 577         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 578
 579         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 580         if (pte_dirty(pteval))
 581                 set_page_dirty(page);
 582
 583         /* Update high watermark before we lower rss */
 584         update_hiwater_rss(mm);
 585
 586         if (PageAnon(page)) {
 587                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
 588                 /*
 589                  * Store the swap location in the pte.
 590                  * See handle_pte_fault() ...
 591                  */
 592                 BUG_ON(!PageSwapCache(page));
 593                 swap_duplicate(entry);
 594                 if (list_empty(&mm->mmlist)) {
 595                         spin_lock(&mmlist_lock);
 596                         if (list_empty(&mm->mmlist))
 597                                 list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
 598                         spin_unlock(&mmlist_lock);
 599                 }
 600                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
 601                 BUG_ON(pte_file(*pte));
 602                 dec_mm_counter(mm, anon_rss);
 603         } else
 604                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 605
 606         page_remove_rmap(page);
 607         page_cache_release(page);
 608
 609 out_unmap:
 610         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 611 out:
 612         return ret;
 613 }
 614
 615 /*
 616  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
 617  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
 618  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
 619  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
 620  *
 621  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
 622  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
 623  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
 624  * around the vma's virtual address space.
 625  *
 626  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
 627  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
 628  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
 629  *
 630  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
 631  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
 632  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
 633  */
 634 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
 635 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
 636
 637 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
 638         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
 639 {
 640         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 641         pgd_t *pgd;
 642         pud_t *pud;
 643         pmd_t *pmd;
 644         pte_t *pte;
 645         pte_t pteval;
 646         spinlock_t *ptl;
 647         struct page *page;
 648         unsigned long address;
 649         unsigned long end;
 650
 651         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
 652         end = address + CLUSTER_SIZE;
 653         if (address < vma->vm_start)
 654                 address = vma->vm_start;
 655         if (end > vma->vm_end)
 656                 end = vma->vm_end;
 657
 658         pgd = pgd_offset(mm, address);
 659         if (!pgd_present(*pgd))
 660                 return;
 661
 662         pud = pud_offset(pgd, address);
 663         if (!pud_present(*pud))
 664                 return;
 665
 666         pmd = pmd_offset(pud, address);
 667         if (!pmd_present(*pmd))
 668                 return;
 669
 670         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 671
 672         /* Update high watermark before we lower rss */
 673         update_hiwater_rss(mm);
 674
 675         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
 676                 if (!pte_present(*pte))
 677                         continue;
 678                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
 679                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
 680
 681                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 682                         continue;
 683
 684                 /* Nuke the page table entry. */
 685                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
 686                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 687
 688                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
 689                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
 690                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
 691
 692                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 693                 if (pte_dirty(pteval))
 694                         set_page_dirty(page);
 695
 696                 page_remove_rmap(page);
 697                 page_cache_release(page);
 698                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 699                 (*mapcount)--;
 700         }
 701         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 702 }
 703
 704 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, int ignore_refs)
 705 {
 706         struct anon_vma *anon_vma;
 707         struct vm_area_struct *vma;
 708         int ret = SWAP_AGAIN;
 709
 710         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 711         if (!anon_vma)
 712                 return ret;
 713
 714         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 715                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, ignore_refs);
 716                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 717                         break;
 718         }
 719         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 720         return ret;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
 725  * @page: the page to unmap
 726  *
 727  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
 728  * contained in the address_space struct it points to.
 729  *
 730  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
 731  */
 732 static int try_to_unmap_file(struct page *page, int ignore_refs)
 733 {
 734         struct address_space *mapping = page->mapping;
 735         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 736         struct vm_area_struct *vma;
 737         struct prio_tree_iter iter;
 738         int ret = SWAP_AGAIN;
 739         unsigned long cursor;
 740         unsigned long max_nl_cursor = 0;
 741         unsigned long max_nl_size = 0;
 742         unsigned int mapcount;
 743
 744         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 745         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 746                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, ignore_refs);
 747                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 748                         goto out;
 749         }
 750
 751         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
 752                 goto out;
 753
 754         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 755                                                 shared.vm_set.list) {
 756                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 757                         continue;
 758                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 759                 if (cursor > max_nl_cursor)
 760                         max_nl_cursor = cursor;
 761                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
 762                 if (cursor > max_nl_size)
 763                         max_nl_size = cursor;
 764         }
 765
 766         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
 767                 ret = SWAP_FAIL;
 768                 goto out;
 769         }
 770
 771         /*
 772          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
 773          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
 774          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
 775          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
 776          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
 777          */
 778         mapcount = page_mapcount(page);
 779         if (!mapcount)
 780                 goto out;
 781         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 782
 783         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
 784         if (max_nl_cursor == 0)
 785                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
 786
 787         do {
 788                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 789                                                 shared.vm_set.list) {
 790                         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 791                                 continue;
 792                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 793                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
 794                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
 795                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
 796                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
 797                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
 798                                 if ((int)mapcount <= 0)
 799                                         goto out;
 800                         }
 801                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
 802                 }
 803                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 804                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
 805         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
 806
 807         /*
 808          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
 809          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
 810          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
 811          */
 812         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
 813                 vma->vm_private_data = NULL;
 814 out:
 815         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 816         return ret;
 817 }
 818
 819 /**
 820  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
 821  * @page: the page to get unmapped
 822  *
 823  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
 824  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
 825  * Return values are:
 826  *
 827  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
 828  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
 829  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
 830  */
 831 int try_to_unmap(struct page *page, int ignore_refs)
 832 {
 833         int ret;
 834
 835         BUG_ON(!PageLocked(page));
 836
 837         if (PageAnon(page))
 838                 ret = try_to_unmap_anon(page, ignore_refs);
 839         else
 840                 ret = try_to_unmap_file(page, ignore_refs);
 841
 842         if (!page_mapped(page))
 843                 ret = SWAP_SUCCESS;
 844         return ret;
 845 }
 846