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 (vmtruncate_range)
  25  *   mm->mmap_sem
  26  *     page->flags PG_locked (lock_page)
  27  *       mapping->i_mmap_lock
  28  *         anon_vma->lock
  29  *           mm->page_table_lock or pte_lock
  30  *             zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
  31  *             swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
  32  *               mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
  33  *               mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
  34  *               inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
  35  *                 sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
  36  *                 mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
  37  *                           in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
  38  *                           within inode_lock in __sync_single_inode)
  39  */
  40
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/pagemap.h>
  43 #include <linux/swap.h>
  44 #include <linux/swapops.h>
  45 #include <linux/slab.h>
  46 #include <linux/init.h>
  47 #include <linux/rmap.h>
  48 #include <linux/rcupdate.h>
  49 #include <linux/module.h>
  50
  51 #include <asm/tlbflush.h>
  52
  53 struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
  54
  55 static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
  56 {
  57 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
  58         struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
  59         struct vm_area_struct *vma;
  60         unsigned int mapcount = 0;
  61         int found = 0;
  62
  63         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
  64                 mapcount++;
  65                 BUG_ON(mapcount > 100000);
  66                 if (vma == find_vma)
  67                         found = 1;
  68         }
  69         BUG_ON(!found);
  70 #endif
  71 }
  72
  73 /* This must be called under the mmap_sem. */
  74 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
  75 {
  76         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
  77
  78         might_sleep();
  79         if (unlikely(!anon_vma)) {
  80                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  81                 struct anon_vma *allocated, *locked;
  82
  83                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
  84                 if (anon_vma) {
  85                         allocated = NULL;
  86                         locked = anon_vma;
  87                         spin_lock(&locked->lock);
  88                 } else {
  89                         anon_vma = anon_vma_alloc();
  90                         if (unlikely(!anon_vma))
  91                                 return -ENOMEM;
  92                         allocated = anon_vma;
  93                         locked = NULL;
  94                 }
  95
  96                 /* page_table_lock to protect against threads */
  97                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
  98                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
  99                         vma->anon_vma = anon_vma;
 100                         list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 101                         allocated = NULL;
 102                 }
 103                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 104
 105                 if (locked)
 106                         spin_unlock(&locked->lock);
 107                 if (unlikely(allocated))
 108                         anon_vma_free(allocated);
 109         }
 110         return 0;
 111 }
 112
 113 void __anon_vma_merge(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *next)
 114 {
 115         BUG_ON(vma->anon_vma != next->anon_vma);
 116         list_del(&next->anon_vma_node);
 117 }
 118
 119 void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 120 {
 121         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 122
 123         if (anon_vma) {
 124                 list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 125                 validate_anon_vma(vma);
 126         }
 127 }
 128
 129 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 130 {
 131         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 132
 133         if (anon_vma) {
 134                 spin_lock(&anon_vma->lock);
 135                 list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 136                 validate_anon_vma(vma);
 137                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
 138         }
 139 }
 140
 141 void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
 142 {
 143         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 144         int empty;
 145
 146         if (!anon_vma)
 147                 return;
 148
 149         spin_lock(&anon_vma->lock);
 150         validate_anon_vma(vma);
 151         list_del(&vma->anon_vma_node);
 152
 153         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
 154         empty = list_empty(&anon_vma->head);
 155         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 156
 157         if (empty)
 158                 anon_vma_free(anon_vma);
 159 }
 160
 161 static void anon_vma_ctor(void *data, struct kmem_cache *cachep,
 162                           unsigned long flags)
 163 {
 164         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 165                                                 SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR) {
 166                 struct anon_vma *anon_vma = data;
 167
 168                 spin_lock_init(&anon_vma->lock);
 169                 INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
 170         }
 171 }
 172
 173 void __init anon_vma_init(void)
 174 {
 175         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
 176                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
 181  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
 182  */
 183 static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
 184 {
 185         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
 186         unsigned long anon_mapping;
 187
 188         rcu_read_lock();
 189         anon_mapping = (unsigned long) page->mapping;
 190         if (!(anon_mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
 191                 goto out;
 192         if (!page_mapped(page))
 193                 goto out;
 194
 195         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
 196         spin_lock(&anon_vma->lock);
 197 out:
 198         rcu_read_unlock();
 199         return anon_vma;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * At what user virtual address is page expected in vma?
 204  */
 205 static inline unsigned long
 206 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 207 {
 208         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 209         unsigned long address;
 210
 211         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 212         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
 213                 /* page should be within any vma from prio_tree_next */
 214                 BUG_ON(!PageAnon(page));
 215                 return -EFAULT;
 216         }
 217         return address;
 218 }
 219
 220 /*
 221  * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
 222  * page matches the vma: currently only used on anon pages, by unuse_vma;
 223  */
 224 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 225 {
 226         if (PageAnon(page)) {
 227                 if ((void *)vma->anon_vma !=
 228                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
 229                         return -EFAULT;
 230         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 231                 if (!vma->vm_file ||
 232                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
 233                         return -EFAULT;
 234         } else
 235                 return -EFAULT;
 236         return vma_address(page, vma);
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
 241  *
 242  * On success returns with pte mapped and locked.
 243  */
 244 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 245                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
 246 {
 247         pgd_t *pgd;
 248         pud_t *pud;
 249         pmd_t *pmd;
 250         pte_t *pte;
 251         spinlock_t *ptl;
 252
 253         pgd = pgd_offset(mm, address);
 254         if (!pgd_present(*pgd))
 255                 return NULL;
 256
 257         pud = pud_offset(pgd, address);
 258         if (!pud_present(*pud))
 259                 return NULL;
 260
 261         pmd = pmd_offset(pud, address);
 262         if (!pmd_present(*pmd))
 263                 return NULL;
 264
 265         pte = pte_offset_map(pmd, address);
 266         /* Make a quick check before getting the lock */
 267         if (!pte_present(*pte)) {
 268                 pte_unmap(pte);
 269                 return NULL;
 270         }
 271
 272         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 273         spin_lock(ptl);
 274         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
 275                 *ptlp = ptl;
 276                 return pte;
 277         }
 278         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 279         return NULL;
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
 284  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
 285  */
 286 static int page_referenced_one(struct page *page,
 287         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount)
 288 {
 289         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 290         unsigned long address;
 291         pte_t *pte;
 292         spinlock_t *ptl;
 293         int referenced = 0;
 294
 295         address = vma_address(page, vma);
 296         if (address == -EFAULT)
 297                 goto out;
 298
 299         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 300         if (!pte)
 301                 goto out;
 302
 303         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 304                 referenced++;
 305
 306         /* Pretend the page is referenced if the task has the
 307            swap token and is in the middle of a page fault. */
 308         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
 309                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
 310                 referenced++;
 311
 312         (*mapcount)--;
 313         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 314 out:
 315         return referenced;
 316 }
 317
 318 static int page_referenced_anon(struct page *page)
 319 {
 320         unsigned int mapcount;
 321         struct anon_vma *anon_vma;
 322         struct vm_area_struct *vma;
 323         int referenced = 0;
 324
 325         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 326         if (!anon_vma)
 327                 return referenced;
 328
 329         mapcount = page_mapcount(page);
 330         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 331                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
 332                 if (!mapcount)
 333                         break;
 334         }
 335         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 336         return referenced;
 337 }
 338
 339 /**
 340  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
 341  * @page: the page we're checking references on.
 342  *
 343  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
 344  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
 345  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
 346  * of references it found.
 347  *
 348  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
 349  */
 350 static int page_referenced_file(struct page *page)
 351 {
 352         unsigned int mapcount;
 353         struct address_space *mapping = page->mapping;
 354         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 355         struct vm_area_struct *vma;
 356         struct prio_tree_iter iter;
 357         int referenced = 0;
 358
 359         /*
 360          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
 361          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
 362          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
 363          */
 364         BUG_ON(PageAnon(page));
 365
 366         /*
 367          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
 368          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
 369          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
 370          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
 371          */
 372         BUG_ON(!PageLocked(page));
 373
 374         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 375
 376         /*
 377          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
 378          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
 379          */
 380         mapcount = page_mapcount(page);
 381
 382         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 383                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
 384                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
 385                         referenced++;
 386                         break;
 387                 }
 388                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
 389                 if (!mapcount)
 390                         break;
 391         }
 392
 393         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 394         return referenced;
 395 }
 396
 397 /**
 398  * page_referenced - test if the page was referenced
 399  * @page: the page to test
 400  * @is_locked: caller holds lock on the page
 401  *
 402  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
 403  * returns the number of ptes which referenced the page.
 404  */
 405 int page_referenced(struct page *page, int is_locked)
 406 {
 407         int referenced = 0;
 408
 409         if (page_test_and_clear_young(page))
 410                 referenced++;
 411
 412         if (TestClearPageReferenced(page))
 413                 referenced++;
 414
 415         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
 416                 if (PageAnon(page))
 417                         referenced += page_referenced_anon(page);
 418                 else if (is_locked)
 419                         referenced += page_referenced_file(page);
 420                 else if (TestSetPageLocked(page))
 421                         referenced++;
 422                 else {
 423                         if (page->mapping)
 424                                 referenced += page_referenced_file(page);
 425                         unlock_page(page);
 426                 }
 427         }
 428         return referenced;
 429 }
 430
 431 static int page_mkclean_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 432 {
 433         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 434         unsigned long address;
 435         pte_t *pte, entry;
 436         spinlock_t *ptl;
 437         int ret = 0;
 438
 439         address = vma_address(page, vma);
 440         if (address == -EFAULT)
 441                 goto out;
 442
 443         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 444         if (!pte)
 445                 goto out;
 446
 447         if (!pte_dirty(*pte) && !pte_write(*pte))
 448                 goto unlock;
 449
 450         entry = ptep_get_and_clear(mm, address, pte);
 451         entry = pte_mkclean(entry);
 452         entry = pte_wrprotect(entry);
 453         ptep_establish(vma, address, pte, entry);
 454         lazy_mmu_prot_update(entry);
 455         ret = 1;
 456
 457 unlock:
 458         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 459 out:
 460         return ret;
 461 }
 462
 463 static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
 464 {
 465         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 466         struct vm_area_struct *vma;
 467         struct prio_tree_iter iter;
 468         int ret = 0;
 469
 470         BUG_ON(PageAnon(page));
 471
 472         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 473         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 474                 if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
 475                         ret += page_mkclean_one(page, vma);
 476         }
 477         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 478         return ret;
 479 }
 480
 481 int page_mkclean(struct page *page)
 482 {
 483         int ret = 0;
 484
 485         BUG_ON(!PageLocked(page));
 486
 487         if (page_mapped(page)) {
 488                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
 489                 if (mapping)
 490                         ret = page_mkclean_file(mapping, page);
 491         }
 492
 493         return ret;
 494 }
 495
 496 /**
 497  * page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
 498  * @page:       the page to add the mapping to
 499  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 500  * @address:    the user virtual address mapped
 501  */
 502 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
 503         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 504 {
 505         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 506
 507         BUG_ON(!anon_vma);
 508         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
 509         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
 510
 511         page->index = linear_page_index(vma, address);
 512
 513         /*
 514          * nr_mapped state can be updated without turning off
 515          * interrupts because it is not modified via interrupt.
 516          */
 517         __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
 518 }
 519
 520 /**
 521  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
 522  * @page:       the page to add the mapping to
 523  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 524  * @address:    the user virtual address mapped
 525  *
 526  * The caller needs to hold the pte lock.
 527  */
 528 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
 529         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 530 {
 531         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 532                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
 533         /* else checking page index and mapping is racy */
 534 }
 535
 536 /*
 537  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
 538  * @page:       the page to add the mapping to
 539  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 540  * @address:    the user virtual address mapped
 541  *
 542  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
 543  * This means the inc-and-test can be bypassed.
 544  */
 545 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
 546         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 547 {
 548         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* elevate count by 1 (starts at -1) */
 549         __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
 550 }
 551
 552 /**
 553  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
 554  * @page: the page to add the mapping to
 555  *
 556  * The caller needs to hold the pte lock.
 557  */
 558 void page_add_file_rmap(struct page *page)
 559 {
 560         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 561                 __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
 562 }
 563
 564 /**
 565  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
 566  * @page: page to remove mapping from
 567  *
 568  * The caller needs to hold the pte lock.
 569  */
 570 void page_remove_rmap(struct page *page)
 571 {
 572         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
 573                 if (unlikely(page_mapcount(page) < 0)) {
 574                         printk (KERN_EMERG "Eeek! page_mapcount(page) went negative! (%d)\n", page_mapcount(page));
 575                         printk (KERN_EMERG "  page->flags = %lx\n", page->flags);
 576                         printk (KERN_EMERG "  page->count = %x\n", page_count(page));
 577                         printk (KERN_EMERG "  page->mapping = %p\n", page->mapping);
 578                         BUG();
 579                 }
 580
 581                 /*
 582                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
 583                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
 584                  * which increments mapcount after us but sets mapping
 585                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
 586                  * and remember that it's only reliable while mapped.
 587                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
 588                  * faster for those pages still in swapcache.
 589                  */
 590                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
 591                         set_page_dirty(page);
 592                 __dec_zone_page_state(page,
 593                                 PageAnon(page) ? NR_ANON_PAGES : NR_FILE_MAPPED);
 594         }
 595 }
 596
 597 /*
 598  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
 599  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
 600  */
 601 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
 602                                 int migration)
 603 {
 604         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 605         unsigned long address;
 606         pte_t *pte;
 607         pte_t pteval;
 608         spinlock_t *ptl;
 609         int ret = SWAP_AGAIN;
 610
 611         address = vma_address(page, vma);
 612         if (address == -EFAULT)
 613                 goto out;
 614
 615         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 616         if (!pte)
 617                 goto out;
 618
 619         /*
 620          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
 621          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
 622          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
 623          */
 624         if (!migration && ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
 625                         (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)))) {
 626                 ret = SWAP_FAIL;
 627                 goto out_unmap;
 628         }
 629
 630         /* Nuke the page table entry. */
 631         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
 632         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 633
 634         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 635         if (pte_dirty(pteval))
 636                 set_page_dirty(page);
 637
 638         /* Update high watermark before we lower rss */
 639         update_hiwater_rss(mm);
 640
 641         if (PageAnon(page)) {
 642                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
 643
 644                 if (PageSwapCache(page)) {
 645                         /*
 646                          * Store the swap location in the pte.
 647                          * See handle_pte_fault() ...
 648                          */
 649                         swap_duplicate(entry);
 650                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
 651                                 spin_lock(&mmlist_lock);
 652                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
 653                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
 654                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
 655                         }
 656                         dec_mm_counter(mm, anon_rss);
 657 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 658                 } else {
 659                         /*
 660                          * Store the pfn of the page in a special migration
 661                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
 662                          * pte is removed and then restart fault handling.
 663                          */
 664                         BUG_ON(!migration);
 665                         entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
 666 #endif
 667                 }
 668                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
 669                 BUG_ON(pte_file(*pte));
 670         } else
 671 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 672         if (migration) {
 673                 /* Establish migration entry for a file page */
 674                 swp_entry_t entry;
 675                 entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
 676                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
 677         } else
 678 #endif
 679                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 680
 681
 682         page_remove_rmap(page);
 683         page_cache_release(page);
 684
 685 out_unmap:
 686         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 687 out:
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 /*
 692  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
 693  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
 694  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
 695  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
 696  *
 697  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
 698  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
 699  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
 700  * around the vma's virtual address space.
 701  *
 702  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
 703  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
 704  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
 705  *
 706  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
 707  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
 708  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
 709  */
 710 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
 711 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
 712
 713 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
 714         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
 715 {
 716         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 717         pgd_t *pgd;
 718         pud_t *pud;
 719         pmd_t *pmd;
 720         pte_t *pte;
 721         pte_t pteval;
 722         spinlock_t *ptl;
 723         struct page *page;
 724         unsigned long address;
 725         unsigned long end;
 726
 727         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
 728         end = address + CLUSTER_SIZE;
 729         if (address < vma->vm_start)
 730                 address = vma->vm_start;
 731         if (end > vma->vm_end)
 732                 end = vma->vm_end;
 733
 734         pgd = pgd_offset(mm, address);
 735         if (!pgd_present(*pgd))
 736                 return;
 737
 738         pud = pud_offset(pgd, address);
 739         if (!pud_present(*pud))
 740                 return;
 741
 742         pmd = pmd_offset(pud, address);
 743         if (!pmd_present(*pmd))
 744                 return;
 745
 746         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 747
 748         /* Update high watermark before we lower rss */
 749         update_hiwater_rss(mm);
 750
 751         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
 752                 if (!pte_present(*pte))
 753                         continue;
 754                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
 755                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
 756
 757                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 758                         continue;
 759
 760                 /* Nuke the page table entry. */
 761                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
 762                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 763
 764                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
 765                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
 766                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
 767
 768                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 769                 if (pte_dirty(pteval))
 770                         set_page_dirty(page);
 771
 772                 page_remove_rmap(page);
 773                 page_cache_release(page);
 774                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 775                 (*mapcount)--;
 776         }
 777         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 778 }
 779
 780 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, int migration)
 781 {
 782         struct anon_vma *anon_vma;
 783         struct vm_area_struct *vma;
 784         int ret = SWAP_AGAIN;
 785
 786         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 787         if (!anon_vma)
 788                 return ret;
 789
 790         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 791                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, migration);
 792                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 793                         break;
 794         }
 795         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 796         return ret;
 797 }
 798
 799 /**
 800  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
 801  * @page: the page to unmap
 802  *
 803  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
 804  * contained in the address_space struct it points to.
 805  *
 806  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
 807  */
 808 static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
 809 {
 810         struct address_space *mapping = page->mapping;
 811         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 812         struct vm_area_struct *vma;
 813         struct prio_tree_iter iter;
 814         int ret = SWAP_AGAIN;
 815         unsigned long cursor;
 816         unsigned long max_nl_cursor = 0;
 817         unsigned long max_nl_size = 0;
 818         unsigned int mapcount;
 819
 820         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 821         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 822                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, migration);
 823                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 824                         goto out;
 825         }
 826
 827         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
 828                 goto out;
 829
 830         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 831                                                 shared.vm_set.list) {
 832                 if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) && !migration)
 833                         continue;
 834                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 835                 if (cursor > max_nl_cursor)
 836                         max_nl_cursor = cursor;
 837                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
 838                 if (cursor > max_nl_size)
 839                         max_nl_size = cursor;
 840         }
 841
 842         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
 843                 ret = SWAP_FAIL;
 844                 goto out;
 845         }
 846
 847         /*
 848          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
 849          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
 850          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
 851          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
 852          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
 853          */
 854         mapcount = page_mapcount(page);
 855         if (!mapcount)
 856                 goto out;
 857         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 858
 859         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
 860         if (max_nl_cursor == 0)
 861                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
 862
 863         do {
 864                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 865                                                 shared.vm_set.list) {
 866                         if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) && !migration)
 867                                 continue;
 868                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 869                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
 870                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
 871                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
 872                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
 873                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
 874                                 if ((int)mapcount <= 0)
 875                                         goto out;
 876                         }
 877                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
 878                 }
 879                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 880                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
 881         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
 882
 883         /*
 884          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
 885          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
 886          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
 887          */
 888         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
 889                 vma->vm_private_data = NULL;
 890 out:
 891         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 892         return ret;
 893 }
 894
 895 /**
 896  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
 897  * @page: the page to get unmapped
 898  *
 899  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
 900  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
 901  * Return values are:
 902  *
 903  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
 904  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
 905  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
 906  */
 907 int try_to_unmap(struct page *page, int migration)
 908 {
 909         int ret;
 910
 911         BUG_ON(!PageLocked(page));
 912
 913         if (PageAnon(page))
 914                 ret = try_to_unmap_anon(page, migration);
 915         else
 916                 ret = try_to_unmap_file(page, migration);
 917
 918         if (!page_mapped(page))
 919                 ret = SWAP_SUCCESS;
 920         return ret;
 921 }
 922