arch/s390/mm/gup.c

   1 /*
   2  *  Lockless get_user_pages_fast for s390
   3  *
   4  *  Copyright IBM Corp. 2010
   5  *  Author(s): Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
   6  */
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/hugetlb.h>
  10 #include <linux/vmstat.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/rwsem.h>
  13 #include <asm/pgtable.h>
  14
  15 /*
  16  * The performance critical leaf functions are made noinline otherwise gcc
  17  * inlines everything into a single function which results in too much
  18  * register pressure.
  19  */
  20 static inline int gup_pte_range(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd, unsigned long addr,
  21                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
  22 {
  23         unsigned long mask;
  24         pte_t *ptep, pte;
  25         struct page *page;
  26
  27         mask = (write ? _PAGE_RO : 0) | _PAGE_INVALID | _PAGE_SPECIAL;
  28
  29         ptep = ((pte_t *) pmd_deref(pmd)) + pte_index(addr);
  30         do {
  31                 pte = *ptep;
  32                 barrier();
  33                 if ((pte_val(pte) & mask) != 0)
  34                         return 0;
  35                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
  36                 page = pte_page(pte);
  37                 if (!page_cache_get_speculative(page))
  38                         return 0;
  39                 if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
  40                         put_page(page);
  41                         return 0;
  42                 }
  43                 pages[*nr] = page;
  44                 (*nr)++;
  45
  46         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
  47
  48         return 1;
  49 }
  50
  51 static inline int gup_huge_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd, unsigned long addr,
  52                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
  53 {
  54         struct page *head, *page, *tail;
  55         unsigned long mask;
  56         int refs;
  57
  58         mask = (write ? _SEGMENT_ENTRY_RO : 0) | _SEGMENT_ENTRY_INV;
  59         if ((pmd_val(pmd) & mask) != 0)
  60                 return 0;
  61         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT));
  62
  63         refs = 0;
  64         head = pmd_page(pmd);
  65         page = head + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
  66         tail = page;
  67         do {
  68                 VM_BUG_ON(compound_head(page) != head);
  69                 pages[*nr] = page;
  70                 (*nr)++;
  71                 page++;
  72                 refs++;
  73         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
  74
  75         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
  76                 *nr -= refs;
  77                 return 0;
  78         }
  79
  80         if (unlikely(pmd_val(pmd) != pmd_val(*pmdp))) {
  81                 *nr -= refs;
  82                 while (refs--)
  83                         put_page(head);
  84                 return 0;
  85         }
  86
  87         /*
  88          * Any tail page need their mapcount reference taken before we
  89          * return.
  90          */
  91         while (refs--) {
  92                 if (PageTail(tail))
  93                         get_huge_page_tail(tail);
  94                 tail++;
  95         }
  96
  97         return 1;
  98 }
  99
 100
 101 static inline int gup_pmd_range(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long addr,
 102                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
 103 {
 104         unsigned long next;
 105         pmd_t *pmdp, pmd;
 106
 107         pmdp = (pmd_t *) pudp;
 108 #ifdef CONFIG_64BIT
 109         if ((pud_val(pud) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R3)
 110                 pmdp = (pmd_t *) pud_deref(pud);
 111         pmdp += pmd_index(addr);
 112 #endif
 113         do {
 114                 pmd = *pmdp;
 115                 barrier();
 116                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 117                 if (pmd_none(pmd))
 118                         return 0;
 119                 if (unlikely(pmd_huge(pmd))) {
 120                         if (!gup_huge_pmd(pmdp, pmd, addr, next,
 121                                           write, pages, nr))
 122                                 return 0;
 123                 } else if (!gup_pte_range(pmdp, pmd, addr, next,
 124                                           write, pages, nr))
 125                         return 0;
 126         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
 127
 128         return 1;
 129 }
 130
 131 static inline int gup_pud_range(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long addr,
 132                 unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
 133 {
 134         unsigned long next;
 135         pud_t *pudp, pud;
 136
 137         pudp = (pud_t *) pgdp;
 138 #ifdef CONFIG_64BIT
 139         if ((pgd_val(pgd) & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) == _REGION_ENTRY_TYPE_R2)
 140                 pudp = (pud_t *) pgd_deref(pgd);
 141         pudp += pud_index(addr);
 142 #endif
 143         do {
 144                 pud = *pudp;
 145                 barrier();
 146                 next = pud_addr_end(addr, end);
 147                 if (pud_none(pud))
 148                         return 0;
 149                 if (!gup_pmd_range(pudp, pud, addr, next, write, pages, nr))
 150                         return 0;
 151         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
 152
 153         return 1;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
 158  * @start:      starting user address
 159  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
 160  * @write:      whether pages will be written to
 161  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
 162  *              Should be at least nr_pages long.
 163  *
 164  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_sem.
 165  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
 166  * calling get_user_pages().
 167  *
 168  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number
 169  * requested. If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages
 170  * were pinned, returns -errno.
 171  */
 172 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages, int write,
 173                         struct page **pages)
 174 {
 175         struct mm_struct *mm = current->mm;
 176         unsigned long addr, len, end;
 177         unsigned long next;
 178         pgd_t *pgdp, pgd;
 179         int nr = 0;
 180
 181         start &= PAGE_MASK;
 182         addr = start;
 183         len = (unsigned long) nr_pages << PAGE_SHIFT;
 184         end = start + len;
 185         if ((end < start) || (end > TASK_SIZE))
 186                 goto slow_irqon;
 187
 188         /*
 189          * local_irq_disable() doesn't prevent pagetable teardown, but does
 190          * prevent the pagetables from being freed on s390.
 191          *
 192          * So long as we atomically load page table pointers versus teardown,
 193          * we can follow the address down to the the page and take a ref on it.
 194          */
 195         local_irq_disable();
 196         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 197         do {
 198                 pgd = *pgdp;
 199                 barrier();
 200                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 201                 if (pgd_none(pgd))
 202                         goto slow;
 203                 if (!gup_pud_range(pgdp, pgd, addr, next, write, pages, &nr))
 204                         goto slow;
 205         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
 206         local_irq_enable();
 207
 208         VM_BUG_ON(nr != (end - start) >> PAGE_SHIFT);
 209         return nr;
 210
 211         {
 212                 int ret;
 213 slow:
 214                 local_irq_enable();
 215 slow_irqon:
 216                 /* Try to get the remaining pages with get_user_pages */
 217                 start += nr << PAGE_SHIFT;
 218                 pages += nr;
 219
 220                 down_read(&mm->mmap_sem);
 221                 ret = get_user_pages(current, mm, start,
 222                         (end - start) >> PAGE_SHIFT, write, 0, pages, NULL);
 223                 up_read(&mm->mmap_sem);
 224
 225                 /* Have to be a bit careful with return values */
 226                 if (nr > 0) {
 227                         if (ret < 0)
 228                                 ret = nr;
 229                         else
 230                                 ret += nr;
 231                 }
 232
 233                 return ret;
 234         }
 235 }