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