omap2+: add drm device
[pandora-kernel.git] / mm / madvise.c
1 /*
2  *      linux/mm/madvise.c
3  *
4  * Copyright (C) 1999  Linus Torvalds
5  * Copyright (C) 2002  Christoph Hellwig
6  */
7
8 #include <linux/mman.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/syscalls.h>
11 #include <linux/mempolicy.h>
12 #include <linux/page-isolation.h>
13 #include <linux/hugetlb.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/ksm.h>
16 #include <linux/file.h>
17
18 /*
19  * Any behaviour which results in changes to the vma->vm_flags needs to
20  * take mmap_sem for writing. Others, which simply traverse vmas, need
21  * to only take it for reading.
22  */
23 static int madvise_need_mmap_write(int behavior)
24 {
25         switch (behavior) {
26         case MADV_REMOVE:
27         case MADV_WILLNEED:
28         case MADV_DONTNEED:
29                 return 0;
30         default:
31                 /* be safe, default to 1. list exceptions explicitly */
32                 return 1;
33         }
34 }
35
36 /*
37  * We can potentially split a vm area into separate
38  * areas, each area with its own behavior.
39  */
40 static long madvise_behavior(struct vm_area_struct * vma,
41                      struct vm_area_struct **prev,
42                      unsigned long start, unsigned long end, int behavior)
43 {
44         struct mm_struct * mm = vma->vm_mm;
45         int error = 0;
46         pgoff_t pgoff;
47         unsigned long new_flags = vma->vm_flags;
48
49         switch (behavior) {
50         case MADV_NORMAL:
51                 new_flags = new_flags & ~VM_RAND_READ & ~VM_SEQ_READ;
52                 break;
53         case MADV_SEQUENTIAL:
54                 new_flags = (new_flags & ~VM_RAND_READ) | VM_SEQ_READ;
55                 break;
56         case MADV_RANDOM:
57                 new_flags = (new_flags & ~VM_SEQ_READ) | VM_RAND_READ;
58                 break;
59         case MADV_DONTFORK:
60                 new_flags |= VM_DONTCOPY;
61                 break;
62         case MADV_DOFORK:
63                 if (vma->vm_flags & VM_IO) {
64                         error = -EINVAL;
65                         goto out;
66                 }
67                 new_flags &= ~VM_DONTCOPY;
68                 break;
69         case MADV_MERGEABLE:
70         case MADV_UNMERGEABLE:
71                 error = ksm_madvise(vma, start, end, behavior, &new_flags);
72                 if (error)
73                         goto out;
74                 break;
75         case MADV_HUGEPAGE:
76         case MADV_NOHUGEPAGE:
77                 error = hugepage_madvise(vma, &new_flags, behavior);
78                 if (error)
79                         goto out;
80                 break;
81         }
82
83         if (new_flags == vma->vm_flags) {
84                 *prev = vma;
85                 goto out;
86         }
87
88         pgoff = vma->vm_pgoff + ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
89         *prev = vma_merge(mm, *prev, start, end, new_flags, vma->anon_vma,
90                                 vma->vm_file, pgoff, vma_policy(vma));
91         if (*prev) {
92                 vma = *prev;
93                 goto success;
94         }
95
96         *prev = vma;
97
98         if (start != vma->vm_start) {
99                 error = split_vma(mm, vma, start, 1);
100                 if (error)
101                         goto out;
102         }
103
104         if (end != vma->vm_end) {
105                 error = split_vma(mm, vma, end, 0);
106                 if (error)
107                         goto out;
108         }
109
110 success:
111         /*
112          * vm_flags is protected by the mmap_sem held in write mode.
113          */
114         vma->vm_flags = new_flags;
115
116 out:
117         if (error == -ENOMEM)
118                 error = -EAGAIN;
119         return error;
120 }
121
122 /*
123  * Schedule all required I/O operations.  Do not wait for completion.
124  */
125 static long madvise_willneed(struct vm_area_struct * vma,
126                              struct vm_area_struct ** prev,
127                              unsigned long start, unsigned long end)
128 {
129         struct file *file = vma->vm_file;
130
131         if (!file)
132                 return -EBADF;
133
134         if (file->f_mapping->a_ops->get_xip_mem) {
135                 /* no bad return value, but ignore advice */
136                 return 0;
137         }
138
139         *prev = vma;
140         start = ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT) + vma->vm_pgoff;
141         if (end > vma->vm_end)
142                 end = vma->vm_end;
143         end = ((end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT) + vma->vm_pgoff;
144
145         force_page_cache_readahead(file->f_mapping, file, start, end - start);
146         return 0;
147 }
148
149 /*
150  * Application no longer needs these pages.  If the pages are dirty,
151  * it's OK to just throw them away.  The app will be more careful about
152  * data it wants to keep.  Be sure to free swap resources too.  The
153  * zap_page_range call sets things up for shrink_active_list to actually free
154  * these pages later if no one else has touched them in the meantime,
155  * although we could add these pages to a global reuse list for
156  * shrink_active_list to pick up before reclaiming other pages.
157  *
158  * NB: This interface discards data rather than pushes it out to swap,
159  * as some implementations do.  This has performance implications for
160  * applications like large transactional databases which want to discard
161  * pages in anonymous maps after committing to backing store the data
162  * that was kept in them.  There is no reason to write this data out to
163  * the swap area if the application is discarding it.
164  *
165  * An interface that causes the system to free clean pages and flush
166  * dirty pages is already available as msync(MS_INVALIDATE).
167  */
168 static long madvise_dontneed(struct vm_area_struct * vma,
169                              struct vm_area_struct ** prev,
170                              unsigned long start, unsigned long end)
171 {
172         *prev = vma;
173         if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_HUGETLB|VM_PFNMAP))
174                 return -EINVAL;
175
176         if (unlikely(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
177                 struct zap_details details = {
178                         .nonlinear_vma = vma,
179                         .last_index = ULONG_MAX,
180                 };
181                 zap_page_range(vma, start, end - start, &details);
182         } else
183                 zap_page_range(vma, start, end - start, NULL);
184         return 0;
185 }
186
187 /*
188  * Application wants to free up the pages and associated backing store.
189  * This is effectively punching a hole into the middle of a file.
190  *
191  * NOTE: Currently, only shmfs/tmpfs is supported for this operation.
192  * Other filesystems return -ENOSYS.
193  */
194 static long madvise_remove(struct vm_area_struct *vma,
195                                 struct vm_area_struct **prev,
196                                 unsigned long start, unsigned long end)
197 {
198         struct address_space *mapping;
199         loff_t offset, endoff;
200         int error;
201         struct file *f;
202
203         *prev = NULL;   /* tell sys_madvise we drop mmap_sem */
204
205         if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_NONLINEAR|VM_HUGETLB))
206                 return -EINVAL;
207
208         f = vma->vm_file;
209
210         if (!f || !f->f_mapping || !f->f_mapping->host) {
211                         return -EINVAL;
212         }
213
214         if ((vma->vm_flags & (VM_SHARED|VM_WRITE)) != (VM_SHARED|VM_WRITE))
215                 return -EACCES;
216
217         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
218
219         offset = (loff_t)(start - vma->vm_start)
220                         + ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
221         endoff = (loff_t)(end - vma->vm_start - 1)
222                         + ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
223
224         /*
225          * vmtruncate_range may need to take i_mutex.  We need to
226          * explicitly grab a reference because the vma (and hence the
227          * vma's reference to the file) can go away as soon as we drop
228          * mmap_sem.
229          */
230         get_file(f);
231         up_read(&current->mm->mmap_sem);
232         error = vmtruncate_range(mapping->host, offset, endoff);
233         fput(f);
234         down_read(&current->mm->mmap_sem);
235         return error;
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
239 /*
240  * Error injection support for memory error handling.
241  */
242 static int madvise_hwpoison(int bhv, unsigned long start, unsigned long end)
243 {
244         int ret = 0;
245
246         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
247                 return -EPERM;
248         for (; start < end; start += PAGE_SIZE) {
249                 struct page *p;
250                 int ret = get_user_pages_fast(start, 1, 0, &p);
251                 if (ret != 1)
252                         return ret;
253                 if (bhv == MADV_SOFT_OFFLINE) {
254                         printk(KERN_INFO "Soft offlining page %lx at %lx\n",
255                                 page_to_pfn(p), start);
256                         ret = soft_offline_page(p, MF_COUNT_INCREASED);
257                         if (ret)
258                                 break;
259                         continue;
260                 }
261                 printk(KERN_INFO "Injecting memory failure for page %lx at %lx\n",
262                        page_to_pfn(p), start);
263                 /* Ignore return value for now */
264                 __memory_failure(page_to_pfn(p), 0, MF_COUNT_INCREASED);
265         }
266         return ret;
267 }
268 #endif
269
270 static long
271 madvise_vma(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **prev,
272                 unsigned long start, unsigned long end, int behavior)
273 {
274         switch (behavior) {
275         case MADV_REMOVE:
276                 return madvise_remove(vma, prev, start, end);
277         case MADV_WILLNEED:
278                 return madvise_willneed(vma, prev, start, end);
279         case MADV_DONTNEED:
280                 return madvise_dontneed(vma, prev, start, end);
281         default:
282                 return madvise_behavior(vma, prev, start, end, behavior);
283         }
284 }
285
286 static int
287 madvise_behavior_valid(int behavior)
288 {
289         switch (behavior) {
290         case MADV_DOFORK:
291         case MADV_DONTFORK:
292         case MADV_NORMAL:
293         case MADV_SEQUENTIAL:
294         case MADV_RANDOM:
295         case MADV_REMOVE:
296         case MADV_WILLNEED:
297         case MADV_DONTNEED:
298 #ifdef CONFIG_KSM
299         case MADV_MERGEABLE:
300         case MADV_UNMERGEABLE:
301 #endif
302 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
303         case MADV_HUGEPAGE:
304         case MADV_NOHUGEPAGE:
305 #endif
306                 return 1;
307
308         default:
309                 return 0;
310         }
311 }
312
313 /*
314  * The madvise(2) system call.
315  *
316  * Applications can use madvise() to advise the kernel how it should
317  * handle paging I/O in this VM area.  The idea is to help the kernel
318  * use appropriate read-ahead and caching techniques.  The information
319  * provided is advisory only, and can be safely disregarded by the
320  * kernel without affecting the correct operation of the application.
321  *
322  * behavior values:
323  *  MADV_NORMAL - the default behavior is to read clusters.  This
324  *              results in some read-ahead and read-behind.
325  *  MADV_RANDOM - the system should read the minimum amount of data
326  *              on any access, since it is unlikely that the appli-
327  *              cation will need more than what it asks for.
328  *  MADV_SEQUENTIAL - pages in the given range will probably be accessed
329  *              once, so they can be aggressively read ahead, and
330  *              can be freed soon after they are accessed.
331  *  MADV_WILLNEED - the application is notifying the system to read
332  *              some pages ahead.
333  *  MADV_DONTNEED - the application is finished with the given range,
334  *              so the kernel can free resources associated with it.
335  *  MADV_REMOVE - the application wants to free up the given range of
336  *              pages and associated backing store.
337  *  MADV_DONTFORK - omit this area from child's address space when forking:
338  *              typically, to avoid COWing pages pinned by get_user_pages().
339  *  MADV_DOFORK - cancel MADV_DONTFORK: no longer omit this area when forking.
340  *  MADV_MERGEABLE - the application recommends that KSM try to merge pages in
341  *              this area with pages of identical content from other such areas.
342  *  MADV_UNMERGEABLE- cancel MADV_MERGEABLE: no longer merge pages with others.
343  *
344  * return values:
345  *  zero    - success
346  *  -EINVAL - start + len < 0, start is not page-aligned,
347  *              "behavior" is not a valid value, or application
348  *              is attempting to release locked or shared pages.
349  *  -ENOMEM - addresses in the specified range are not currently
350  *              mapped, or are outside the AS of the process.
351  *  -EIO    - an I/O error occurred while paging in data.
352  *  -EBADF  - map exists, but area maps something that isn't a file.
353  *  -EAGAIN - a kernel resource was temporarily unavailable.
354  */
355 SYSCALL_DEFINE3(madvise, unsigned long, start, size_t, len_in, int, behavior)
356 {
357         unsigned long end, tmp;
358         struct vm_area_struct * vma, *prev;
359         int unmapped_error = 0;
360         int error = -EINVAL;
361         int write;
362         size_t len;
363
364 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
365         if (behavior == MADV_HWPOISON || behavior == MADV_SOFT_OFFLINE)
366                 return madvise_hwpoison(behavior, start, start+len_in);
367 #endif
368         if (!madvise_behavior_valid(behavior))
369                 return error;
370
371         write = madvise_need_mmap_write(behavior);
372         if (write)
373                 down_write(&current->mm->mmap_sem);
374         else
375                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
376
377         if (start & ~PAGE_MASK)
378                 goto out;
379         len = (len_in + ~PAGE_MASK) & PAGE_MASK;
380
381         /* Check to see whether len was rounded up from small -ve to zero */
382         if (len_in && !len)
383                 goto out;
384
385         end = start + len;
386         if (end < start)
387                 goto out;
388
389         error = 0;
390         if (end == start)
391                 goto out;
392
393         /*
394          * If the interval [start,end) covers some unmapped address
395          * ranges, just ignore them, but return -ENOMEM at the end.
396          * - different from the way of handling in mlock etc.
397          */
398         vma = find_vma_prev(current->mm, start, &prev);
399         if (vma && start > vma->vm_start)
400                 prev = vma;
401
402         for (;;) {
403                 /* Still start < end. */
404                 error = -ENOMEM;
405                 if (!vma)
406                         goto out;
407
408                 /* Here start < (end|vma->vm_end). */
409                 if (start < vma->vm_start) {
410                         unmapped_error = -ENOMEM;
411                         start = vma->vm_start;
412                         if (start >= end)
413                                 goto out;
414                 }
415
416                 /* Here vma->vm_start <= start < (end|vma->vm_end) */
417                 tmp = vma->vm_end;
418                 if (end < tmp)
419                         tmp = end;
420
421                 /* Here vma->vm_start <= start < tmp <= (end|vma->vm_end). */
422                 error = madvise_vma(vma, &prev, start, tmp, behavior);
423                 if (error)
424                         goto out;
425                 start = tmp;
426                 if (prev && start < prev->vm_end)
427                         start = prev->vm_end;
428                 error = unmapped_error;
429                 if (start >= end)
430                         goto out;
431                 if (prev)
432                         vma = prev->vm_next;
433                 else    /* madvise_remove dropped mmap_sem */
434                         vma = find_vma(current->mm, start);
435         }
436 out:
437         if (write)
438                 up_write(&current->mm->mmap_sem);
439         else
440                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
441
442         return error;
443 }