mm/mlock.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *      linux/mm/mlock.c
   4  *
   5  *  (C) Copyright 1995 Linus Torvalds
   6  *  (C) Copyright 2002 Christoph Hellwig
   7  */
   8
   9 #include <linux/capability.h>
  10 #include <linux/mman.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/sched/user.h>
  13 #include <linux/swap.h>
  14 #include <linux/swapops.h>
  15 #include <linux/pagemap.h>
  16 #include <linux/pagevec.h>
  17 #include <linux/mempolicy.h>
  18 #include <linux/syscalls.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/export.h>
  21 #include <linux/rmap.h>
  22 #include <linux/mmzone.h>
  23 #include <linux/hugetlb.h>
  24 #include <linux/memcontrol.h>
  25 #include <linux/mm_inline.h>
  26 #include <linux/secretmem.h>
  27
  28 #include "internal.h"
  29
  30 bool can_do_mlock(void)
  31 {
  32         if (rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) != 0)
  33                 return true;
  34         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
  35                 return true;
  36         return false;
  37 }
  38 EXPORT_SYMBOL(can_do_mlock);
  39
  40 /*
  41  * Mlocked pages are marked with PageMlocked() flag for efficient testing
  42  * in vmscan and, possibly, the fault path; and to support semi-accurate
  43  * statistics.
  44  *
  45  * An mlocked page [PageMlocked(page)] is unevictable.  As such, it will
  46  * be placed on the LRU "unevictable" list, rather than the [in]active lists.
  47  * The unevictable list is an LRU sibling list to the [in]active lists.
  48  * PageUnevictable is set to indicate the unevictable state.
  49  *
  50  * When lazy mlocking via vmscan, it is important to ensure that the
  51  * vma's VM_LOCKED status is not concurrently being modified, otherwise we
  52  * may have mlocked a page that is being munlocked. So lazy mlock must take
  53  * the mmap_lock for read, and verify that the vma really is locked
  54  * (see mm/rmap.c).
  55  */
  56
  57 /*
  58  *  LRU accounting for clear_page_mlock()
  59  */
  60 void clear_page_mlock(struct page *page)
  61 {
  62         int nr_pages;
  63
  64         if (!TestClearPageMlocked(page))
  65                 return;
  66
  67         nr_pages = thp_nr_pages(page);
  68         mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK, -nr_pages);
  69         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGCLEARED, nr_pages);
  70         /*
  71          * The previous TestClearPageMlocked() corresponds to the smp_mb()
  72          * in __pagevec_lru_add_fn().
  73          *
  74          * See __pagevec_lru_add_fn for more explanation.
  75          */
  76         if (!isolate_lru_page(page)) {
  77                 putback_lru_page(page);
  78         } else {
  79                 /*
  80                  * We lost the race. the page already moved to evictable list.
  81                  */
  82                 if (PageUnevictable(page))
  83                         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSTRANDED, nr_pages);
  84         }
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Mark page as mlocked if not already.
  89  * If page on LRU, isolate and putback to move to unevictable list.
  90  */
  91 void mlock_vma_page(struct page *page)
  92 {
  93         /* Serialize with page migration */
  94         BUG_ON(!PageLocked(page));
  95
  96         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
  97         VM_BUG_ON_PAGE(PageCompound(page) && PageDoubleMap(page), page);
  98
  99         if (!TestSetPageMlocked(page)) {
 100                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
 101
 102                 mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK, nr_pages);
 103                 count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMLOCKED, nr_pages);
 104                 if (!isolate_lru_page(page))
 105                         putback_lru_page(page);
 106         }
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Finish munlock after successful page isolation
 111  *
 112  * Page must be locked. This is a wrapper for page_mlock()
 113  * and putback_lru_page() with munlock accounting.
 114  */
 115 static void __munlock_isolated_page(struct page *page)
 116 {
 117         /*
 118          * Optimization: if the page was mapped just once, that's our mapping
 119          * and we don't need to check all the other vmas.
 120          */
 121         if (page_mapcount(page) > 1)
 122                 page_mlock(page);
 123
 124         /* Did try_to_unlock() succeed or punt? */
 125         if (!PageMlocked(page))
 126                 count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED, thp_nr_pages(page));
 127
 128         putback_lru_page(page);
 129 }
 130
 131 /*
 132  * Accounting for page isolation fail during munlock
 133  *
 134  * Performs accounting when page isolation fails in munlock. There is nothing
 135  * else to do because it means some other task has already removed the page
 136  * from the LRU. putback_lru_page() will take care of removing the page from
 137  * the unevictable list, if necessary. vmscan [page_referenced()] will move
 138  * the page back to the unevictable list if some other vma has it mlocked.
 139  */
 140 static void __munlock_isolation_failed(struct page *page)
 141 {
 142         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
 143
 144         if (PageUnevictable(page))
 145                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGSTRANDED, nr_pages);
 146         else
 147                 __count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED, nr_pages);
 148 }
 149
 150 /**
 151  * munlock_vma_page - munlock a vma page
 152  * @page: page to be unlocked, either a normal page or THP page head
 153  *
 154  * returns the size of the page as a page mask (0 for normal page,
 155  *         HPAGE_PMD_NR - 1 for THP head page)
 156  *
 157  * called from munlock()/munmap() path with page supposedly on the LRU.
 158  * When we munlock a page, because the vma where we found the page is being
 159  * munlock()ed or munmap()ed, we want to check whether other vmas hold the
 160  * page locked so that we can leave it on the unevictable lru list and not
 161  * bother vmscan with it.  However, to walk the page's rmap list in
 162  * page_mlock() we must isolate the page from the LRU.  If some other
 163  * task has removed the page from the LRU, we won't be able to do that.
 164  * So we clear the PageMlocked as we might not get another chance.  If we
 165  * can't isolate the page, we leave it for putback_lru_page() and vmscan
 166  * [page_referenced()/try_to_unmap()] to deal with.
 167  */
 168 unsigned int munlock_vma_page(struct page *page)
 169 {
 170         int nr_pages;
 171
 172         /* For page_mlock() and to serialize with page migration */
 173         BUG_ON(!PageLocked(page));
 174         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
 175
 176         if (!TestClearPageMlocked(page)) {
 177                 /* Potentially, PTE-mapped THP: do not skip the rest PTEs */
 178                 return 0;
 179         }
 180
 181         nr_pages = thp_nr_pages(page);
 182         mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK, -nr_pages);
 183
 184         if (!isolate_lru_page(page))
 185                 __munlock_isolated_page(page);
 186         else
 187                 __munlock_isolation_failed(page);
 188
 189         return nr_pages - 1;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * convert get_user_pages() return value to posix mlock() error
 194  */
 195 static int __mlock_posix_error_return(long retval)
 196 {
 197         if (retval == -EFAULT)
 198                 retval = -ENOMEM;
 199         else if (retval == -ENOMEM)
 200                 retval = -EAGAIN;
 201         return retval;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Prepare page for fast batched LRU putback via putback_lru_evictable_pagevec()
 206  *
 207  * The fast path is available only for evictable pages with single mapping.
 208  * Then we can bypass the per-cpu pvec and get better performance.
 209  * when mapcount > 1 we need page_mlock() which can fail.
 210  * when !page_evictable(), we need the full redo logic of putback_lru_page to
 211  * avoid leaving evictable page in unevictable list.
 212  *
 213  * In case of success, @page is added to @pvec and @pgrescued is incremented
 214  * in case that the page was previously unevictable. @page is also unlocked.
 215  */
 216 static bool __putback_lru_fast_prepare(struct page *page, struct pagevec *pvec,
 217                 int *pgrescued)
 218 {
 219         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
 220         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
 221
 222         if (page_mapcount(page) <= 1 && page_evictable(page)) {
 223                 pagevec_add(pvec, page);
 224                 if (TestClearPageUnevictable(page))
 225                         (*pgrescued)++;
 226                 unlock_page(page);
 227                 return true;
 228         }
 229
 230         return false;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Putback multiple evictable pages to the LRU
 235  *
 236  * Batched putback of evictable pages that bypasses the per-cpu pvec. Some of
 237  * the pages might have meanwhile become unevictable but that is OK.
 238  */
 239 static void __putback_lru_fast(struct pagevec *pvec, int pgrescued)
 240 {
 241         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED, pagevec_count(pvec));
 242         /*
 243          *__pagevec_lru_add() calls release_pages() so we don't call
 244          * put_page() explicitly
 245          */
 246         __pagevec_lru_add(pvec);
 247         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Munlock a batch of pages from the same zone
 252  *
 253  * The work is split to two main phases. First phase clears the Mlocked flag
 254  * and attempts to isolate the pages, all under a single zone lru lock.
 255  * The second phase finishes the munlock only for pages where isolation
 256  * succeeded.
 257  *
 258  * Note that the pagevec may be modified during the process.
 259  */
 260 static void __munlock_pagevec(struct pagevec *pvec, struct zone *zone)
 261 {
 262         int i;
 263         int nr = pagevec_count(pvec);
 264         int delta_munlocked = -nr;
 265         struct pagevec pvec_putback;
 266         struct lruvec *lruvec = NULL;
 267         int pgrescued = 0;
 268
 269         pagevec_init(&pvec_putback);
 270
 271         /* Phase 1: page isolation */
 272         for (i = 0; i < nr; i++) {
 273                 struct page *page = pvec->pages[i];
 274                 struct folio *folio = page_folio(page);
 275
 276                 if (TestClearPageMlocked(page)) {
 277                         /*
 278                          * We already have pin from follow_page_mask()
 279                          * so we can spare the get_page() here.
 280                          */
 281                         if (TestClearPageLRU(page)) {
 282                                 lruvec = folio_lruvec_relock_irq(folio, lruvec);
 283                                 del_page_from_lru_list(page, lruvec);
 284                                 continue;
 285                         } else
 286                                 __munlock_isolation_failed(page);
 287                 } else {
 288                         delta_munlocked++;
 289                 }
 290
 291                 /*
 292                  * We won't be munlocking this page in the next phase
 293                  * but we still need to release the follow_page_mask()
 294                  * pin. We cannot do it under lru_lock however. If it's
 295                  * the last pin, __page_cache_release() would deadlock.
 296                  */
 297                 pagevec_add(&pvec_putback, pvec->pages[i]);
 298                 pvec->pages[i] = NULL;
 299         }
 300         if (lruvec) {
 301                 __mod_zone_page_state(zone, NR_MLOCK, delta_munlocked);
 302                 unlock_page_lruvec_irq(lruvec);
 303         } else if (delta_munlocked) {
 304                 mod_zone_page_state(zone, NR_MLOCK, delta_munlocked);
 305         }
 306
 307         /* Now we can release pins of pages that we are not munlocking */
 308         pagevec_release(&pvec_putback);
 309
 310         /* Phase 2: page munlock */
 311         for (i = 0; i < nr; i++) {
 312                 struct page *page = pvec->pages[i];
 313
 314                 if (page) {
 315                         lock_page(page);
 316                         if (!__putback_lru_fast_prepare(page, &pvec_putback,
 317                                         &pgrescued)) {
 318                                 /*
 319                                  * Slow path. We don't want to lose the last
 320                                  * pin before unlock_page()
 321                                  */
 322                                 get_page(page); /* for putback_lru_page() */
 323                                 __munlock_isolated_page(page);
 324                                 unlock_page(page);
 325                                 put_page(page); /* from follow_page_mask() */
 326                         }
 327                 }
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Phase 3: page putback for pages that qualified for the fast path
 332          * This will also call put_page() to return pin from follow_page_mask()
 333          */
 334         if (pagevec_count(&pvec_putback))
 335                 __putback_lru_fast(&pvec_putback, pgrescued);
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Fill up pagevec for __munlock_pagevec using pte walk
 340  *
 341  * The function expects that the struct page corresponding to @start address is
 342  * a non-TPH page already pinned and in the @pvec, and that it belongs to @zone.
 343  *
 344  * The rest of @pvec is filled by subsequent pages within the same pmd and same
 345  * zone, as long as the pte's are present and vm_normal_page() succeeds. These
 346  * pages also get pinned.
 347  *
 348  * Returns the address of the next page that should be scanned. This equals
 349  * @start + PAGE_SIZE when no page could be added by the pte walk.
 350  */
 351 static unsigned long __munlock_pagevec_fill(struct pagevec *pvec,
 352                         struct vm_area_struct *vma, struct zone *zone,
 353                         unsigned long start, unsigned long end)
 354 {
 355         pte_t *pte;
 356         spinlock_t *ptl;
 357
 358         /*
 359          * Initialize pte walk starting at the already pinned page where we
 360          * are sure that there is a pte, as it was pinned under the same
 361          * mmap_lock write op.
 362          */
 363         pte = get_locked_pte(vma->vm_mm, start, &ptl);
 364         /* Make sure we do not cross the page table boundary */
 365         end = pgd_addr_end(start, end);
 366         end = p4d_addr_end(start, end);
 367         end = pud_addr_end(start, end);
 368         end = pmd_addr_end(start, end);
 369
 370         /* The page next to the pinned page is the first we will try to get */
 371         start += PAGE_SIZE;
 372         while (start < end) {
 373                 struct page *page = NULL;
 374                 pte++;
 375                 if (pte_present(*pte))
 376                         page = vm_normal_page(vma, start, *pte);
 377                 /*
 378                  * Break if page could not be obtained or the page's node+zone does not
 379                  * match
 380                  */
 381                 if (!page || page_zone(page) != zone)
 382                         break;
 383
 384                 /*
 385                  * Do not use pagevec for PTE-mapped THP,
 386                  * munlock_vma_pages_range() will handle them.
 387                  */
 388                 if (PageTransCompound(page))
 389                         break;
 390
 391                 get_page(page);
 392                 /*
 393                  * Increase the address that will be returned *before* the
 394                  * eventual break due to pvec becoming full by adding the page
 395                  */
 396                 start += PAGE_SIZE;
 397                 if (pagevec_add(pvec, page) == 0)
 398                         break;
 399         }
 400         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 401         return start;
 402 }
 403
 404 /*
 405  * munlock_vma_pages_range() - munlock all pages in the vma range.'
 406  * @vma - vma containing range to be munlock()ed.
 407  * @start - start address in @vma of the range
 408  * @end - end of range in @vma.
 409  *
 410  *  For mremap(), munmap() and exit().
 411  *
 412  * Called with @vma VM_LOCKED.
 413  *
 414  * Returns with VM_LOCKED cleared.  Callers must be prepared to
 415  * deal with this.
 416  *
 417  * We don't save and restore VM_LOCKED here because pages are
 418  * still on lru.  In unmap path, pages might be scanned by reclaim
 419  * and re-mlocked by page_mlock/try_to_unmap before we unmap and
 420  * free them.  This will result in freeing mlocked pages.
 421  */
 422 void munlock_vma_pages_range(struct vm_area_struct *vma,
 423                              unsigned long start, unsigned long end)
 424 {
 425         vma->vm_flags &= VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 426
 427         while (start < end) {
 428                 struct page *page;
 429                 unsigned int page_mask = 0;
 430                 unsigned long page_increm;
 431                 struct pagevec pvec;
 432                 struct zone *zone;
 433
 434                 pagevec_init(&pvec);
 435                 /*
 436                  * Although FOLL_DUMP is intended for get_dump_page(),
 437                  * it just so happens that its special treatment of the
 438                  * ZERO_PAGE (returning an error instead of doing get_page)
 439                  * suits munlock very well (and if somehow an abnormal page
 440                  * has sneaked into the range, we won't oops here: great).
 441                  */
 442                 page = follow_page(vma, start, FOLL_GET | FOLL_DUMP);
 443
 444                 if (page && !IS_ERR(page)) {
 445                         if (PageTransTail(page)) {
 446                                 VM_BUG_ON_PAGE(PageMlocked(page), page);
 447                                 put_page(page); /* follow_page_mask() */
 448                         } else if (PageTransHuge(page)) {
 449                                 lock_page(page);
 450                                 /*
 451                                  * Any THP page found by follow_page_mask() may
 452                                  * have gotten split before reaching
 453                                  * munlock_vma_page(), so we need to compute
 454                                  * the page_mask here instead.
 455                                  */
 456                                 page_mask = munlock_vma_page(page);
 457                                 unlock_page(page);
 458                                 put_page(page); /* follow_page_mask() */
 459                         } else {
 460                                 /*
 461                                  * Non-huge pages are handled in batches via
 462                                  * pagevec. The pin from follow_page_mask()
 463                                  * prevents them from collapsing by THP.
 464                                  */
 465                                 pagevec_add(&pvec, page);
 466                                 zone = page_zone(page);
 467
 468                                 /*
 469                                  * Try to fill the rest of pagevec using fast
 470                                  * pte walk. This will also update start to
 471                                  * the next page to process. Then munlock the
 472                                  * pagevec.
 473                                  */
 474                                 start = __munlock_pagevec_fill(&pvec, vma,
 475                                                 zone, start, end);
 476                                 __munlock_pagevec(&pvec, zone);
 477                                 goto next;
 478                         }
 479                 }
 480                 page_increm = 1 + page_mask;
 481                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
 482 next:
 483                 cond_resched();
 484         }
 485 }
 486
 487 /*
 488  * mlock_fixup  - handle mlock[all]/munlock[all] requests.
 489  *
 490  * Filters out "special" vmas -- VM_LOCKED never gets set for these, and
 491  * munlock is a no-op.  However, for some special vmas, we go ahead and
 492  * populate the ptes.
 493  *
 494  * For vmas that pass the filters, merge/split as appropriate.
 495  */
 496 static int mlock_fixup(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **prev,
 497         unsigned long start, unsigned long end, vm_flags_t newflags)
 498 {
 499         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 500         pgoff_t pgoff;
 501         int nr_pages;
 502         int ret = 0;
 503         int lock = !!(newflags & VM_LOCKED);
 504         vm_flags_t old_flags = vma->vm_flags;
 505
 506         if (newflags == vma->vm_flags || (vma->vm_flags & VM_SPECIAL) ||
 507             is_vm_hugetlb_page(vma) || vma == get_gate_vma(current->mm) ||
 508             vma_is_dax(vma) || vma_is_secretmem(vma))
 509                 /* don't set VM_LOCKED or VM_LOCKONFAULT and don't count */
 510                 goto out;
 511
 512         pgoff = vma->vm_pgoff + ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 513         *prev = vma_merge(mm, *prev, start, end, newflags, vma->anon_vma,
 514                           vma->vm_file, pgoff, vma_policy(vma),
 515                           vma->vm_userfaultfd_ctx, anon_vma_name(vma));
 516         if (*prev) {
 517                 vma = *prev;
 518                 goto success;
 519         }
 520
 521         if (start != vma->vm_start) {
 522                 ret = split_vma(mm, vma, start, 1);
 523                 if (ret)
 524                         goto out;
 525         }
 526
 527         if (end != vma->vm_end) {
 528                 ret = split_vma(mm, vma, end, 0);
 529                 if (ret)
 530                         goto out;
 531         }
 532
 533 success:
 534         /*
 535          * Keep track of amount of locked VM.
 536          */
 537         nr_pages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 538         if (!lock)
 539                 nr_pages = -nr_pages;
 540         else if (old_flags & VM_LOCKED)
 541                 nr_pages = 0;
 542         mm->locked_vm += nr_pages;
 543
 544         /*
 545          * vm_flags is protected by the mmap_lock held in write mode.
 546          * It's okay if try_to_unmap_one unmaps a page just after we
 547          * set VM_LOCKED, populate_vma_page_range will bring it back.
 548          */
 549
 550         if (lock)
 551                 vma->vm_flags = newflags;
 552         else
 553                 munlock_vma_pages_range(vma, start, end);
 554
 555 out:
 556         *prev = vma;
 557         return ret;
 558 }
 559
 560 static int apply_vma_lock_flags(unsigned long start, size_t len,
 561                                 vm_flags_t flags)
 562 {
 563         unsigned long nstart, end, tmp;
 564         struct vm_area_struct *vma, *prev;
 565         int error;
 566
 567         VM_BUG_ON(offset_in_page(start));
 568         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
 569         end = start + len;
 570         if (end < start)
 571                 return -EINVAL;
 572         if (end == start)
 573                 return 0;
 574         vma = find_vma(current->mm, start);
 575         if (!vma || vma->vm_start > start)
 576                 return -ENOMEM;
 577
 578         prev = vma->vm_prev;
 579         if (start > vma->vm_start)
 580                 prev = vma;
 581
 582         for (nstart = start ; ; ) {
 583                 vm_flags_t newflags = vma->vm_flags & VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 584
 585                 newflags |= flags;
 586
 587                 /* Here we know that  vma->vm_start <= nstart < vma->vm_end. */
 588                 tmp = vma->vm_end;
 589                 if (tmp > end)
 590                         tmp = end;
 591                 error = mlock_fixup(vma, &prev, nstart, tmp, newflags);
 592                 if (error)
 593                         break;
 594                 nstart = tmp;
 595                 if (nstart < prev->vm_end)
 596                         nstart = prev->vm_end;
 597                 if (nstart >= end)
 598                         break;
 599
 600                 vma = prev->vm_next;
 601                 if (!vma || vma->vm_start != nstart) {
 602                         error = -ENOMEM;
 603                         break;
 604                 }
 605         }
 606         return error;
 607 }
 608
 609 /*
 610  * Go through vma areas and sum size of mlocked
 611  * vma pages, as return value.
 612  * Note deferred memory locking case(mlock2(,,MLOCK_ONFAULT)
 613  * is also counted.
 614  * Return value: previously mlocked page counts
 615  */
 616 static unsigned long count_mm_mlocked_page_nr(struct mm_struct *mm,
 617                 unsigned long start, size_t len)
 618 {
 619         struct vm_area_struct *vma;
 620         unsigned long count = 0;
 621
 622         if (mm == NULL)
 623                 mm = current->mm;
 624
 625         vma = find_vma(mm, start);
 626         if (vma == NULL)
 627                 return 0;
 628
 629         for (; vma ; vma = vma->vm_next) {
 630                 if (start >= vma->vm_end)
 631                         continue;
 632                 if (start + len <=  vma->vm_start)
 633                         break;
 634                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
 635                         if (start > vma->vm_start)
 636                                 count -= (start - vma->vm_start);
 637                         if (start + len < vma->vm_end) {
 638                                 count += start + len - vma->vm_start;
 639                                 break;
 640                         }
 641                         count += vma->vm_end - vma->vm_start;
 642                 }
 643         }
 644
 645         return count >> PAGE_SHIFT;
 646 }
 647
 648 static __must_check int do_mlock(unsigned long start, size_t len, vm_flags_t flags)
 649 {
 650         unsigned long locked;
 651         unsigned long lock_limit;
 652         int error = -ENOMEM;
 653
 654         start = untagged_addr(start);
 655
 656         if (!can_do_mlock())
 657                 return -EPERM;
 658
 659         len = PAGE_ALIGN(len + (offset_in_page(start)));
 660         start &= PAGE_MASK;
 661
 662         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 663         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 664         locked = len >> PAGE_SHIFT;
 665
 666         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 667                 return -EINTR;
 668
 669         locked += current->mm->locked_vm;
 670         if ((locked > lock_limit) && (!capable(CAP_IPC_LOCK))) {
 671                 /*
 672                  * It is possible that the regions requested intersect with
 673                  * previously mlocked areas, that part area in "mm->locked_vm"
 674                  * should not be counted to new mlock increment count. So check
 675                  * and adjust locked count if necessary.
 676                  */
 677                 locked -= count_mm_mlocked_page_nr(current->mm,
 678                                 start, len);
 679         }
 680
 681         /* check against resource limits */
 682         if ((locked <= lock_limit) || capable(CAP_IPC_LOCK))
 683                 error = apply_vma_lock_flags(start, len, flags);
 684
 685         mmap_write_unlock(current->mm);
 686         if (error)
 687                 return error;
 688
 689         error = __mm_populate(start, len, 0);
 690         if (error)
 691                 return __mlock_posix_error_return(error);
 692         return 0;
 693 }
 694
 695 SYSCALL_DEFINE2(mlock, unsigned long, start, size_t, len)
 696 {
 697         return do_mlock(start, len, VM_LOCKED);
 698 }
 699
 700 SYSCALL_DEFINE3(mlock2, unsigned long, start, size_t, len, int, flags)
 701 {
 702         vm_flags_t vm_flags = VM_LOCKED;
 703
 704         if (flags & ~MLOCK_ONFAULT)
 705                 return -EINVAL;
 706
 707         if (flags & MLOCK_ONFAULT)
 708                 vm_flags |= VM_LOCKONFAULT;
 709
 710         return do_mlock(start, len, vm_flags);
 711 }
 712
 713 SYSCALL_DEFINE2(munlock, unsigned long, start, size_t, len)
 714 {
 715         int ret;
 716
 717         start = untagged_addr(start);
 718
 719         len = PAGE_ALIGN(len + (offset_in_page(start)));
 720         start &= PAGE_MASK;
 721
 722         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 723                 return -EINTR;
 724         ret = apply_vma_lock_flags(start, len, 0);
 725         mmap_write_unlock(current->mm);
 726
 727         return ret;
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Take the MCL_* flags passed into mlockall (or 0 if called from munlockall)
 732  * and translate into the appropriate modifications to mm->def_flags and/or the
 733  * flags for all current VMAs.
 734  *
 735  * There are a couple of subtleties with this.  If mlockall() is called multiple
 736  * times with different flags, the values do not necessarily stack.  If mlockall
 737  * is called once including the MCL_FUTURE flag and then a second time without
 738  * it, VM_LOCKED and VM_LOCKONFAULT will be cleared from mm->def_flags.
 739  */
 740 static int apply_mlockall_flags(int flags)
 741 {
 742         struct vm_area_struct *vma, *prev = NULL;
 743         vm_flags_t to_add = 0;
 744
 745         current->mm->def_flags &= VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 746         if (flags & MCL_FUTURE) {
 747                 current->mm->def_flags |= VM_LOCKED;
 748
 749                 if (flags & MCL_ONFAULT)
 750                         current->mm->def_flags |= VM_LOCKONFAULT;
 751
 752                 if (!(flags & MCL_CURRENT))
 753                         goto out;
 754         }
 755
 756         if (flags & MCL_CURRENT) {
 757                 to_add |= VM_LOCKED;
 758                 if (flags & MCL_ONFAULT)
 759                         to_add |= VM_LOCKONFAULT;
 760         }
 761
 762         for (vma = current->mm->mmap; vma ; vma = prev->vm_next) {
 763                 vm_flags_t newflags;
 764
 765                 newflags = vma->vm_flags & VM_LOCKED_CLEAR_MASK;
 766                 newflags |= to_add;
 767
 768                 /* Ignore errors */
 769                 mlock_fixup(vma, &prev, vma->vm_start, vma->vm_end, newflags);
 770                 cond_resched();
 771         }
 772 out:
 773         return 0;
 774 }
 775
 776 SYSCALL_DEFINE1(mlockall, int, flags)
 777 {
 778         unsigned long lock_limit;
 779         int ret;
 780
 781         if (!flags || (flags & ~(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE | MCL_ONFAULT)) ||
 782             flags == MCL_ONFAULT)
 783                 return -EINVAL;
 784
 785         if (!can_do_mlock())
 786                 return -EPERM;
 787
 788         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 789         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 790
 791         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 792                 return -EINTR;
 793
 794         ret = -ENOMEM;
 795         if (!(flags & MCL_CURRENT) || (current->mm->total_vm <= lock_limit) ||
 796             capable(CAP_IPC_LOCK))
 797                 ret = apply_mlockall_flags(flags);
 798         mmap_write_unlock(current->mm);
 799         if (!ret && (flags & MCL_CURRENT))
 800                 mm_populate(0, TASK_SIZE);
 801
 802         return ret;
 803 }
 804
 805 SYSCALL_DEFINE0(munlockall)
 806 {
 807         int ret;
 808
 809         if (mmap_write_lock_killable(current->mm))
 810                 return -EINTR;
 811         ret = apply_mlockall_flags(0);
 812         mmap_write_unlock(current->mm);
 813         return ret;
 814 }
 815
 816 /*
 817  * Objects with different lifetime than processes (SHM_LOCK and SHM_HUGETLB
 818  * shm segments) get accounted against the user_struct instead.
 819  */
 820 static DEFINE_SPINLOCK(shmlock_user_lock);
 821
 822 int user_shm_lock(size_t size, struct ucounts *ucounts)
 823 {
 824         unsigned long lock_limit, locked;
 825         long memlock;
 826         int allowed = 0;
 827
 828         locked = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 829         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 830         if (lock_limit == RLIM_INFINITY)
 831                 allowed = 1;
 832         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 833         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 834         memlock = inc_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, locked);
 835
 836         if (!allowed && (memlock == LONG_MAX || memlock > lock_limit) && !capable(CAP_IPC_LOCK)) {
 837                 dec_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, locked);
 838                 goto out;
 839         }
 840         if (!get_ucounts(ucounts)) {
 841                 dec_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, locked);
 842                 goto out;
 843         }
 844         allowed = 1;
 845 out:
 846         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 847         return allowed;
 848 }
 849
 850 void user_shm_unlock(size_t size, struct ucounts *ucounts)
 851 {
 852         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 853         dec_rlimit_ucounts(ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MEMLOCK, (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT);
 854         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 855         put_ucounts(ucounts);
 856 }