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 by unuse_process, on anon pages.
 229  */
 230 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 231 {
 232         if (PageAnon(page)) {
 233                 if ((void *)vma->anon_vma !=
 234                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
 235                         return -EFAULT;
 236         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 237                 if (vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
 238                         return -EFAULT;
 239         } else
 240                 return -EFAULT;
 241         return vma_address(page, vma);
 242 }
 243
 244 /*
 245  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
 246  *
 247  * On success returns with pte mapped and locked.
 248  */
 249 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 250                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
 251 {
 252         pgd_t *pgd;
 253         pud_t *pud;
 254         pmd_t *pmd;
 255         pte_t *pte;
 256         spinlock_t *ptl;
 257
 258         pgd = pgd_offset(mm, address);
 259         if (!pgd_present(*pgd))
 260                 return NULL;
 261
 262         pud = pud_offset(pgd, address);
 263         if (!pud_present(*pud))
 264                 return NULL;
 265
 266         pmd = pmd_offset(pud, address);
 267         if (!pmd_present(*pmd))
 268                 return NULL;
 269
 270         pte = pte_offset_map(pmd, address);
 271         /* Make a quick check before getting the lock */
 272         if (!pte_present(*pte)) {
 273                 pte_unmap(pte);
 274                 return NULL;
 275         }
 276
 277         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 278         spin_lock(ptl);
 279         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
 280                 *ptlp = ptl;
 281                 return pte;
 282         }
 283         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 284         return NULL;
 285 }
 286
 287 /*
 288  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
 289  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
 290  */
 291 static int page_referenced_one(struct page *page,
 292         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount, int ignore_token)
 293 {
 294         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 295         unsigned long address;
 296         pte_t *pte;
 297         spinlock_t *ptl;
 298         int referenced = 0;
 299
 300         address = vma_address(page, vma);
 301         if (address == -EFAULT)
 302                 goto out;
 303
 304         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 305         if (!pte)
 306                 goto out;
 307
 308         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 309                 referenced++;
 310
 311         /* Pretend the page is referenced if the task has the
 312            swap token and is in the middle of a page fault. */
 313         if (mm != current->mm && !ignore_token && has_swap_token(mm) &&
 314                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
 315                 referenced++;
 316
 317         (*mapcount)--;
 318         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 319 out:
 320         return referenced;
 321 }
 322
 323 static int page_referenced_anon(struct page *page, int ignore_token)
 324 {
 325         unsigned int mapcount;
 326         struct anon_vma *anon_vma;
 327         struct vm_area_struct *vma;
 328         int referenced = 0;
 329
 330         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 331         if (!anon_vma)
 332                 return referenced;
 333
 334         mapcount = page_mapcount(page);
 335         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 336                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount,
 337                                                         ignore_token);
 338                 if (!mapcount)
 339                         break;
 340         }
 341         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 342         return referenced;
 343 }
 344
 345 /**
 346  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
 347  * @page: the page we're checking references on.
 348  *
 349  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
 350  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
 351  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
 352  * of references it found.
 353  *
 354  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
 355  */
 356 static int page_referenced_file(struct page *page, int ignore_token)
 357 {
 358         unsigned int mapcount;
 359         struct address_space *mapping = page->mapping;
 360         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 361         struct vm_area_struct *vma;
 362         struct prio_tree_iter iter;
 363         int referenced = 0;
 364
 365         /*
 366          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
 367          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
 368          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
 369          */
 370         BUG_ON(PageAnon(page));
 371
 372         /*
 373          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
 374          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
 375          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
 376          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
 377          */
 378         BUG_ON(!PageLocked(page));
 379
 380         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 381
 382         /*
 383          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
 384          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
 385          */
 386         mapcount = page_mapcount(page);
 387
 388         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 389                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
 390                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
 391                         referenced++;
 392                         break;
 393                 }
 394                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount,
 395                                                         ignore_token);
 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, int ignore_token)
 413 {
 414         int referenced = 0;
 415
 416         if (!swap_token_default_timeout)
 417                 ignore_token = 1;
 418
 419         if (page_test_and_clear_young(page))
 420                 referenced++;
 421
 422         if (TestClearPageReferenced(page))
 423                 referenced++;
 424
 425         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
 426                 if (PageAnon(page))
 427                         referenced += page_referenced_anon(page, ignore_token);
 428                 else if (is_locked)
 429                         referenced += page_referenced_file(page, ignore_token);
 430                 else if (TestSetPageLocked(page))
 431                         referenced++;
 432                 else {
 433                         if (page->mapping)
 434                                 referenced += page_referenced_file(page,
 435                                                                 ignore_token);
 436                         unlock_page(page);
 437                 }
 438         }
 439         return referenced;
 440 }
 441
 442 /**
 443  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
 444  * @page:       the page to add the mapping to
 445  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 446  * @address:    the user virtual address mapped
 447  *
 448  * The caller needs to hold the pte lock.
 449  */
 450 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
 451         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 452 {
 453         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
 454                 struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 455
 456                 BUG_ON(!anon_vma);
 457                 anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
 458                 page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
 459
 460                 page->index = linear_page_index(vma, address);
 461
 462                 inc_page_state(nr_mapped);
 463         }
 464         /* else checking page index and mapping is racy */
 465 }
 466
 467 /**
 468  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
 469  * @page: the page to add the mapping to
 470  *
 471  * The caller needs to hold the pte lock.
 472  */
 473 void page_add_file_rmap(struct page *page)
 474 {
 475         BUG_ON(PageAnon(page));
 476         BUG_ON(!pfn_valid(page_to_pfn(page)));
 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  * The caller needs to hold the pte lock.
 487  */
 488 void page_remove_rmap(struct page *page)
 489 {
 490         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
 491                 BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
 492                 /*
 493                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
 494                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
 495                  * which increments mapcount after us but sets mapping
 496                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
 497                  * and remember that it's only reliable while mapped.
 498                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
 499                  * faster for those pages still in swapcache.
 500                  */
 501                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
 502                         set_page_dirty(page);
 503                 dec_page_state(nr_mapped);
 504         }
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
 509  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
 510  */
 511 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 512 {
 513         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 514         unsigned long address;
 515         pte_t *pte;
 516         pte_t pteval;
 517         spinlock_t *ptl;
 518         int ret = SWAP_AGAIN;
 519
 520         address = vma_address(page, vma);
 521         if (address == -EFAULT)
 522                 goto out;
 523
 524         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 525         if (!pte)
 526                 goto out;
 527
 528         /*
 529          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
 530          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
 531          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
 532          *
 533          * Pages belonging to VM_RESERVED regions should not happen here.
 534          */
 535         if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED)) ||
 536                         ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)) {
 537                 ret = SWAP_FAIL;
 538                 goto out_unmap;
 539         }
 540
 541         /* Nuke the page table entry. */
 542         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
 543         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 544
 545         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 546         if (pte_dirty(pteval))
 547                 set_page_dirty(page);
 548
 549         /* Update high watermark before we lower rss */
 550         update_hiwater_rss(mm);
 551
 552         if (PageAnon(page)) {
 553                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
 554                 /*
 555                  * Store the swap location in the pte.
 556                  * See handle_pte_fault() ...
 557                  */
 558                 BUG_ON(!PageSwapCache(page));
 559                 swap_duplicate(entry);
 560                 if (list_empty(&mm->mmlist)) {
 561                         spin_lock(&mmlist_lock);
 562                         if (list_empty(&mm->mmlist))
 563                                 list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
 564                         spin_unlock(&mmlist_lock);
 565                 }
 566                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
 567                 BUG_ON(pte_file(*pte));
 568                 dec_mm_counter(mm, anon_rss);
 569         } else
 570                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 571
 572         page_remove_rmap(page);
 573         page_cache_release(page);
 574
 575 out_unmap:
 576         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 577 out:
 578         return ret;
 579 }
 580
 581 /*
 582  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
 583  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
 584  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
 585  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
 586  *
 587  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
 588  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
 589  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
 590  * around the vma's virtual address space.
 591  *
 592  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
 593  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
 594  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
 595  *
 596  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
 597  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
 598  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
 599  */
 600 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
 601 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
 602
 603 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
 604         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
 605 {
 606         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 607         pgd_t *pgd;
 608         pud_t *pud;
 609         pmd_t *pmd;
 610         pte_t *pte;
 611         pte_t pteval;
 612         spinlock_t *ptl;
 613         struct page *page;
 614         unsigned long address;
 615         unsigned long end;
 616         unsigned long pfn;
 617
 618         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
 619         end = address + CLUSTER_SIZE;
 620         if (address < vma->vm_start)
 621                 address = vma->vm_start;
 622         if (end > vma->vm_end)
 623                 end = vma->vm_end;
 624
 625         pgd = pgd_offset(mm, address);
 626         if (!pgd_present(*pgd))
 627                 return;
 628
 629         pud = pud_offset(pgd, address);
 630         if (!pud_present(*pud))
 631                 return;
 632
 633         pmd = pmd_offset(pud, address);
 634         if (!pmd_present(*pmd))
 635                 return;
 636
 637         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 638
 639         /* Update high watermark before we lower rss */
 640         update_hiwater_rss(mm);
 641
 642         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
 643                 if (!pte_present(*pte))
 644                         continue;
 645
 646                 pfn = pte_pfn(*pte);
 647                 if (unlikely(!pfn_valid(pfn))) {
 648                         print_bad_pte(vma, *pte, address);
 649                         continue;
 650                 }
 651
 652                 page = pfn_to_page(pfn);
 653                 BUG_ON(PageAnon(page));
 654
 655                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 656                         continue;
 657
 658                 /* Nuke the page table entry. */
 659                 flush_cache_page(vma, address, pfn);
 660                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 661
 662                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
 663                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
 664                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
 665
 666                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 667                 if (pte_dirty(pteval))
 668                         set_page_dirty(page);
 669
 670                 page_remove_rmap(page);
 671                 page_cache_release(page);
 672                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 673                 (*mapcount)--;
 674         }
 675         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 676 }
 677
 678 static int try_to_unmap_anon(struct page *page)
 679 {
 680         struct anon_vma *anon_vma;
 681         struct vm_area_struct *vma;
 682         int ret = SWAP_AGAIN;
 683
 684         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 685         if (!anon_vma)
 686                 return ret;
 687
 688         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 689                 ret = try_to_unmap_one(page, vma);
 690                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 691                         break;
 692         }
 693         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 694         return ret;
 695 }
 696
 697 /**
 698  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
 699  * @page: the page to unmap
 700  *
 701  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
 702  * contained in the address_space struct it points to.
 703  *
 704  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
 705  */
 706 static int try_to_unmap_file(struct page *page)
 707 {
 708         struct address_space *mapping = page->mapping;
 709         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 710         struct vm_area_struct *vma;
 711         struct prio_tree_iter iter;
 712         int ret = SWAP_AGAIN;
 713         unsigned long cursor;
 714         unsigned long max_nl_cursor = 0;
 715         unsigned long max_nl_size = 0;
 716         unsigned int mapcount;
 717
 718         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 719         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 720                 ret = try_to_unmap_one(page, vma);
 721                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 722                         goto out;
 723         }
 724
 725         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
 726                 goto out;
 727
 728         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 729                                                 shared.vm_set.list) {
 730                 if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED))
 731                         continue;
 732                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 733                 if (cursor > max_nl_cursor)
 734                         max_nl_cursor = cursor;
 735                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
 736                 if (cursor > max_nl_size)
 737                         max_nl_size = cursor;
 738         }
 739
 740         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
 741                 ret = SWAP_FAIL;
 742                 goto out;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
 747          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
 748          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
 749          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
 750          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
 751          */
 752         mapcount = page_mapcount(page);
 753         if (!mapcount)
 754                 goto out;
 755         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 756
 757         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
 758         if (max_nl_cursor == 0)
 759                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
 760
 761         do {
 762                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 763                                                 shared.vm_set.list) {
 764                         if (vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_RESERVED))
 765                                 continue;
 766                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 767                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
 768                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
 769                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
 770                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
 771                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
 772                                 if ((int)mapcount <= 0)
 773                                         goto out;
 774                         }
 775                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
 776                 }
 777                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 778                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
 779         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
 780
 781         /*
 782          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
 783          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
 784          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
 785          */
 786         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 787                                                 shared.vm_set.list) {
 788                 if (!(vma->vm_flags & VM_RESERVED))
 789                         vma->vm_private_data = NULL;
 790         }
 791 out:
 792         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 793         return ret;
 794 }
 795
 796 /**
 797  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
 798  * @page: the page to get unmapped
 799  *
 800  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
 801  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
 802  * Return values are:
 803  *
 804  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
 805  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
 806  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
 807  */
 808 int try_to_unmap(struct page *page)
 809 {
 810         int ret;
 811
 812         BUG_ON(!PageLocked(page));
 813
 814         if (PageAnon(page))
 815                 ret = try_to_unmap_anon(page);
 816         else
 817                 ret = try_to_unmap_file(page);
 818
 819         if (!page_mapped(page))
 820                 ret = SWAP_SUCCESS;
 821         return ret;
 822 }
 823