Merge branch 'net-enhancements-to-sk_user_data-field'
[linux-2.6-microblaze.git] / 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 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_rwsem       (while writing or truncating, not reading or faulting)
24  *   mm->mmap_lock
25  *     mapping->invalidate_lock (in filemap_fault)
26  *       page->flags PG_locked (lock_page)   * (see hugetlbfs below)
27  *         hugetlbfs_i_mmap_rwsem_key (in huge_pmd_share)
28  *           mapping->i_mmap_rwsem
29  *             hugetlb_fault_mutex (hugetlbfs specific page fault mutex)
30  *             anon_vma->rwsem
31  *               mm->page_table_lock or pte_lock
32  *                 swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
33  *                   mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
34  *                   mapping->private_lock (in block_dirty_folio)
35  *                     folio_lock_memcg move_lock (in block_dirty_folio)
36  *                       i_pages lock (widely used)
37  *                         lruvec->lru_lock (in folio_lruvec_lock_irq)
38  *                   inode->i_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
39  *                   bdi.wb->list_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
40  *                     sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
41  *                     i_pages lock (widely used, in set_page_dirty,
42  *                               in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
43  *                               within bdi.wb->list_lock in __sync_single_inode)
44  *
45  * anon_vma->rwsem,mapping->i_mmap_rwsem   (memory_failure, collect_procs_anon)
46  *   ->tasklist_lock
47  *     pte map lock
48  *
49  * * hugetlbfs PageHuge() pages take locks in this order:
50  *         mapping->i_mmap_rwsem
51  *           hugetlb_fault_mutex (hugetlbfs specific page fault mutex)
52  *             page->flags PG_locked (lock_page)
53  */
54
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/sched/mm.h>
57 #include <linux/sched/task.h>
58 #include <linux/pagemap.h>
59 #include <linux/swap.h>
60 #include <linux/swapops.h>
61 #include <linux/slab.h>
62 #include <linux/init.h>
63 #include <linux/ksm.h>
64 #include <linux/rmap.h>
65 #include <linux/rcupdate.h>
66 #include <linux/export.h>
67 #include <linux/memcontrol.h>
68 #include <linux/mmu_notifier.h>
69 #include <linux/migrate.h>
70 #include <linux/hugetlb.h>
71 #include <linux/huge_mm.h>
72 #include <linux/backing-dev.h>
73 #include <linux/page_idle.h>
74 #include <linux/memremap.h>
75 #include <linux/userfaultfd_k.h>
76 #include <linux/mm_inline.h>
77
78 #include <asm/tlbflush.h>
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/tlb.h>
82 #include <trace/events/migrate.h>
83
84 #include "internal.h"
85
86 static struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
87 static struct kmem_cache *anon_vma_chain_cachep;
88
89 static inline struct anon_vma *anon_vma_alloc(void)
90 {
91         struct anon_vma *anon_vma;
92
93         anon_vma = kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
94         if (anon_vma) {
95                 atomic_set(&anon_vma->refcount, 1);
96                 anon_vma->degree = 1;   /* Reference for first vma */
97                 anon_vma->parent = anon_vma;
98                 /*
99                  * Initialise the anon_vma root to point to itself. If called
100                  * from fork, the root will be reset to the parents anon_vma.
101                  */
102                 anon_vma->root = anon_vma;
103         }
104
105         return anon_vma;
106 }
107
108 static inline void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
109 {
110         VM_BUG_ON(atomic_read(&anon_vma->refcount));
111
112         /*
113          * Synchronize against folio_lock_anon_vma_read() such that
114          * we can safely hold the lock without the anon_vma getting
115          * freed.
116          *
117          * Relies on the full mb implied by the atomic_dec_and_test() from
118          * put_anon_vma() against the acquire barrier implied by
119          * down_read_trylock() from folio_lock_anon_vma_read(). This orders:
120          *
121          * folio_lock_anon_vma_read()   VS      put_anon_vma()
122          *   down_read_trylock()                  atomic_dec_and_test()
123          *   LOCK                                 MB
124          *   atomic_read()                        rwsem_is_locked()
125          *
126          * LOCK should suffice since the actual taking of the lock must
127          * happen _before_ what follows.
128          */
129         might_sleep();
130         if (rwsem_is_locked(&anon_vma->root->rwsem)) {
131                 anon_vma_lock_write(anon_vma);
132                 anon_vma_unlock_write(anon_vma);
133         }
134
135         kmem_cache_free(anon_vma_cachep, anon_vma);
136 }
137
138 static inline struct anon_vma_chain *anon_vma_chain_alloc(gfp_t gfp)
139 {
140         return kmem_cache_alloc(anon_vma_chain_cachep, gfp);
141 }
142
143 static void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
144 {
145         kmem_cache_free(anon_vma_chain_cachep, anon_vma_chain);
146 }
147
148 static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
149                                 struct anon_vma_chain *avc,
150                                 struct anon_vma *anon_vma)
151 {
152         avc->vma = vma;
153         avc->anon_vma = anon_vma;
154         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
155         anon_vma_interval_tree_insert(avc, &anon_vma->rb_root);
156 }
157
158 /**
159  * __anon_vma_prepare - attach an anon_vma to a memory region
160  * @vma: the memory region in question
161  *
162  * This makes sure the memory mapping described by 'vma' has
163  * an 'anon_vma' attached to it, so that we can associate the
164  * anonymous pages mapped into it with that anon_vma.
165  *
166  * The common case will be that we already have one, which
167  * is handled inline by anon_vma_prepare(). But if
168  * not we either need to find an adjacent mapping that we
169  * can re-use the anon_vma from (very common when the only
170  * reason for splitting a vma has been mprotect()), or we
171  * allocate a new one.
172  *
173  * Anon-vma allocations are very subtle, because we may have
174  * optimistically looked up an anon_vma in folio_lock_anon_vma_read()
175  * and that may actually touch the rwsem even in the newly
176  * allocated vma (it depends on RCU to make sure that the
177  * anon_vma isn't actually destroyed).
178  *
179  * As a result, we need to do proper anon_vma locking even
180  * for the new allocation. At the same time, we do not want
181  * to do any locking for the common case of already having
182  * an anon_vma.
183  *
184  * This must be called with the mmap_lock held for reading.
185  */
186 int __anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
187 {
188         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
189         struct anon_vma *anon_vma, *allocated;
190         struct anon_vma_chain *avc;
191
192         might_sleep();
193
194         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
195         if (!avc)
196                 goto out_enomem;
197
198         anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
199         allocated = NULL;
200         if (!anon_vma) {
201                 anon_vma = anon_vma_alloc();
202                 if (unlikely(!anon_vma))
203                         goto out_enomem_free_avc;
204                 allocated = anon_vma;
205         }
206
207         anon_vma_lock_write(anon_vma);
208         /* page_table_lock to protect against threads */
209         spin_lock(&mm->page_table_lock);
210         if (likely(!vma->anon_vma)) {
211                 vma->anon_vma = anon_vma;
212                 anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
213                 /* vma reference or self-parent link for new root */
214                 anon_vma->degree++;
215                 allocated = NULL;
216                 avc = NULL;
217         }
218         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
219         anon_vma_unlock_write(anon_vma);
220
221         if (unlikely(allocated))
222                 put_anon_vma(allocated);
223         if (unlikely(avc))
224                 anon_vma_chain_free(avc);
225
226         return 0;
227
228  out_enomem_free_avc:
229         anon_vma_chain_free(avc);
230  out_enomem:
231         return -ENOMEM;
232 }
233
234 /*
235  * This is a useful helper function for locking the anon_vma root as
236  * we traverse the vma->anon_vma_chain, looping over anon_vma's that
237  * have the same vma.
238  *
239  * Such anon_vma's should have the same root, so you'd expect to see
240  * just a single mutex_lock for the whole traversal.
241  */
242 static inline struct anon_vma *lock_anon_vma_root(struct anon_vma *root, struct anon_vma *anon_vma)
243 {
244         struct anon_vma *new_root = anon_vma->root;
245         if (new_root != root) {
246                 if (WARN_ON_ONCE(root))
247                         up_write(&root->rwsem);
248                 root = new_root;
249                 down_write(&root->rwsem);
250         }
251         return root;
252 }
253
254 static inline void unlock_anon_vma_root(struct anon_vma *root)
255 {
256         if (root)
257                 up_write(&root->rwsem);
258 }
259
260 /*
261  * Attach the anon_vmas from src to dst.
262  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
263  *
264  * anon_vma_clone() is called by __vma_adjust(), __split_vma(), copy_vma() and
265  * anon_vma_fork(). The first three want an exact copy of src, while the last
266  * one, anon_vma_fork(), may try to reuse an existing anon_vma to prevent
267  * endless growth of anon_vma. Since dst->anon_vma is set to NULL before call,
268  * we can identify this case by checking (!dst->anon_vma && src->anon_vma).
269  *
270  * If (!dst->anon_vma && src->anon_vma) is true, this function tries to find
271  * and reuse existing anon_vma which has no vmas and only one child anon_vma.
272  * This prevents degradation of anon_vma hierarchy to endless linear chain in
273  * case of constantly forking task. On the other hand, an anon_vma with more
274  * than one child isn't reused even if there was no alive vma, thus rmap
275  * walker has a good chance of avoiding scanning the whole hierarchy when it
276  * searches where page is mapped.
277  */
278 int anon_vma_clone(struct vm_area_struct *dst, struct vm_area_struct *src)
279 {
280         struct anon_vma_chain *avc, *pavc;
281         struct anon_vma *root = NULL;
282
283         list_for_each_entry_reverse(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
284                 struct anon_vma *anon_vma;
285
286                 avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
287                 if (unlikely(!avc)) {
288                         unlock_anon_vma_root(root);
289                         root = NULL;
290                         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
291                         if (!avc)
292                                 goto enomem_failure;
293                 }
294                 anon_vma = pavc->anon_vma;
295                 root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
296                 anon_vma_chain_link(dst, avc, anon_vma);
297
298                 /*
299                  * Reuse existing anon_vma if its degree lower than two,
300                  * that means it has no vma and only one anon_vma child.
301                  *
302                  * Do not choose parent anon_vma, otherwise first child
303                  * will always reuse it. Root anon_vma is never reused:
304                  * it has self-parent reference and at least one child.
305                  */
306                 if (!dst->anon_vma && src->anon_vma &&
307                     anon_vma != src->anon_vma && anon_vma->degree < 2)
308                         dst->anon_vma = anon_vma;
309         }
310         if (dst->anon_vma)
311                 dst->anon_vma->degree++;
312         unlock_anon_vma_root(root);
313         return 0;
314
315  enomem_failure:
316         /*
317          * dst->anon_vma is dropped here otherwise its degree can be incorrectly
318          * decremented in unlink_anon_vmas().
319          * We can safely do this because callers of anon_vma_clone() don't care
320          * about dst->anon_vma if anon_vma_clone() failed.
321          */
322         dst->anon_vma = NULL;
323         unlink_anon_vmas(dst);
324         return -ENOMEM;
325 }
326
327 /*
328  * Attach vma to its own anon_vma, as well as to the anon_vmas that
329  * the corresponding VMA in the parent process is attached to.
330  * Returns 0 on success, non-zero on failure.
331  */
332 int anon_vma_fork(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *pvma)
333 {
334         struct anon_vma_chain *avc;
335         struct anon_vma *anon_vma;
336         int error;
337
338         /* Don't bother if the parent process has no anon_vma here. */
339         if (!pvma->anon_vma)
340                 return 0;
341
342         /* Drop inherited anon_vma, we'll reuse existing or allocate new. */
343         vma->anon_vma = NULL;
344
345         /*
346          * First, attach the new VMA to the parent VMA's anon_vmas,
347          * so rmap can find non-COWed pages in child processes.
348          */
349         error = anon_vma_clone(vma, pvma);
350         if (error)
351                 return error;
352
353         /* An existing anon_vma has been reused, all done then. */
354         if (vma->anon_vma)
355                 return 0;
356
357         /* Then add our own anon_vma. */
358         anon_vma = anon_vma_alloc();
359         if (!anon_vma)
360                 goto out_error;
361         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
362         if (!avc)
363                 goto out_error_free_anon_vma;
364
365         /*
366          * The root anon_vma's rwsem is the lock actually used when we
367          * lock any of the anon_vmas in this anon_vma tree.
368          */
369         anon_vma->root = pvma->anon_vma->root;
370         anon_vma->parent = pvma->anon_vma;
371         /*
372          * With refcounts, an anon_vma can stay around longer than the
373          * process it belongs to. The root anon_vma needs to be pinned until
374          * this anon_vma is freed, because the lock lives in the root.
375          */
376         get_anon_vma(anon_vma->root);
377         /* Mark this anon_vma as the one where our new (COWed) pages go. */
378         vma->anon_vma = anon_vma;
379         anon_vma_lock_write(anon_vma);
380         anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
381         anon_vma->parent->degree++;
382         anon_vma_unlock_write(anon_vma);
383
384         return 0;
385
386  out_error_free_anon_vma:
387         put_anon_vma(anon_vma);
388  out_error:
389         unlink_anon_vmas(vma);
390         return -ENOMEM;
391 }
392
393 void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
394 {
395         struct anon_vma_chain *avc, *next;
396         struct anon_vma *root = NULL;
397
398         /*
399          * Unlink each anon_vma chained to the VMA.  This list is ordered
400          * from newest to oldest, ensuring the root anon_vma gets freed last.
401          */
402         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
403                 struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
404
405                 root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
406                 anon_vma_interval_tree_remove(avc, &anon_vma->rb_root);
407
408                 /*
409                  * Leave empty anon_vmas on the list - we'll need
410                  * to free them outside the lock.
411                  */
412                 if (RB_EMPTY_ROOT(&anon_vma->rb_root.rb_root)) {
413                         anon_vma->parent->degree--;
414                         continue;
415                 }
416
417                 list_del(&avc->same_vma);
418                 anon_vma_chain_free(avc);
419         }
420         if (vma->anon_vma) {
421                 vma->anon_vma->degree--;
422
423                 /*
424                  * vma would still be needed after unlink, and anon_vma will be prepared
425                  * when handle fault.
426                  */
427                 vma->anon_vma = NULL;
428         }
429         unlock_anon_vma_root(root);
430
431         /*
432          * Iterate the list once more, it now only contains empty and unlinked
433          * anon_vmas, destroy them. Could not do before due to __put_anon_vma()
434          * needing to write-acquire the anon_vma->root->rwsem.
435          */
436         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
437                 struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
438
439                 VM_WARN_ON(anon_vma->degree);
440                 put_anon_vma(anon_vma);
441
442                 list_del(&avc->same_vma);
443                 anon_vma_chain_free(avc);
444         }
445 }
446
447 static void anon_vma_ctor(void *data)
448 {
449         struct anon_vma *anon_vma = data;
450
451         init_rwsem(&anon_vma->rwsem);
452         atomic_set(&anon_vma->refcount, 0);
453         anon_vma->rb_root = RB_ROOT_CACHED;
454 }
455
456 void __init anon_vma_init(void)
457 {
458         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
459                         0, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
460                         anon_vma_ctor);
461         anon_vma_chain_cachep = KMEM_CACHE(anon_vma_chain,
462                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
463 }
464
465 /*
466  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is tricky!
467  *
468  * Since there is no serialization what so ever against page_remove_rmap()
469  * the best this function can do is return a refcount increased anon_vma
470  * that might have been relevant to this page.
471  *
472  * The page might have been remapped to a different anon_vma or the anon_vma
473  * returned may already be freed (and even reused).
474  *
475  * In case it was remapped to a different anon_vma, the new anon_vma will be a
476  * child of the old anon_vma, and the anon_vma lifetime rules will therefore
477  * ensure that any anon_vma obtained from the page will still be valid for as
478  * long as we observe page_mapped() [ hence all those page_mapped() tests ].
479  *
480  * All users of this function must be very careful when walking the anon_vma
481  * chain and verify that the page in question is indeed mapped in it
482  * [ something equivalent to page_mapped_in_vma() ].
483  *
484  * Since anon_vma's slab is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU and we know from
485  * page_remove_rmap() that the anon_vma pointer from page->mapping is valid
486  * if there is a mapcount, we can dereference the anon_vma after observing
487  * those.
488  */
489 struct anon_vma *page_get_anon_vma(struct page *page)
490 {
491         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
492         unsigned long anon_mapping;
493
494         rcu_read_lock();
495         anon_mapping = (unsigned long)READ_ONCE(page->mapping);
496         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
497                 goto out;
498         if (!page_mapped(page))
499                 goto out;
500
501         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
502         if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
503                 anon_vma = NULL;
504                 goto out;
505         }
506
507         /*
508          * If this page is still mapped, then its anon_vma cannot have been
509          * freed.  But if it has been unmapped, we have no security against the
510          * anon_vma structure being freed and reused (for another anon_vma:
511          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU guarantees that - so the atomic_inc_not_zero()
512          * above cannot corrupt).
513          */
514         if (!page_mapped(page)) {
515                 rcu_read_unlock();
516                 put_anon_vma(anon_vma);
517                 return NULL;
518         }
519 out:
520         rcu_read_unlock();
521
522         return anon_vma;
523 }
524
525 /*
526  * Similar to page_get_anon_vma() except it locks the anon_vma.
527  *
528  * Its a little more complex as it tries to keep the fast path to a single
529  * atomic op -- the trylock. If we fail the trylock, we fall back to getting a
530  * reference like with page_get_anon_vma() and then block on the mutex
531  * on !rwc->try_lock case.
532  */
533 struct anon_vma *folio_lock_anon_vma_read(struct folio *folio,
534                                           struct rmap_walk_control *rwc)
535 {
536         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
537         struct anon_vma *root_anon_vma;
538         unsigned long anon_mapping;
539
540         rcu_read_lock();
541         anon_mapping = (unsigned long)READ_ONCE(folio->mapping);
542         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
543                 goto out;
544         if (!folio_mapped(folio))
545                 goto out;
546
547         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
548         root_anon_vma = READ_ONCE(anon_vma->root);
549         if (down_read_trylock(&root_anon_vma->rwsem)) {
550                 /*
551                  * If the folio is still mapped, then this anon_vma is still
552                  * its anon_vma, and holding the mutex ensures that it will
553                  * not go away, see anon_vma_free().
554                  */
555                 if (!folio_mapped(folio)) {
556                         up_read(&root_anon_vma->rwsem);
557                         anon_vma = NULL;
558                 }
559                 goto out;
560         }
561
562         if (rwc && rwc->try_lock) {
563                 anon_vma = NULL;
564                 rwc->contended = true;
565                 goto out;
566         }
567
568         /* trylock failed, we got to sleep */
569         if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
570                 anon_vma = NULL;
571                 goto out;
572         }
573
574         if (!folio_mapped(folio)) {
575                 rcu_read_unlock();
576                 put_anon_vma(anon_vma);
577                 return NULL;
578         }
579
580         /* we pinned the anon_vma, its safe to sleep */
581         rcu_read_unlock();
582         anon_vma_lock_read(anon_vma);
583
584         if (atomic_dec_and_test(&anon_vma->refcount)) {
585                 /*
586                  * Oops, we held the last refcount, release the lock
587                  * and bail -- can't simply use put_anon_vma() because
588                  * we'll deadlock on the anon_vma_lock_write() recursion.
589                  */
590                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
591                 __put_anon_vma(anon_vma);
592                 anon_vma = NULL;
593         }
594
595         return anon_vma;
596
597 out:
598         rcu_read_unlock();
599         return anon_vma;
600 }
601
602 void page_unlock_anon_vma_read(struct anon_vma *anon_vma)
603 {
604         anon_vma_unlock_read(anon_vma);
605 }
606
607 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
608 /*
609  * Flush TLB entries for recently unmapped pages from remote CPUs. It is
610  * important if a PTE was dirty when it was unmapped that it's flushed
611  * before any IO is initiated on the page to prevent lost writes. Similarly,
612  * it must be flushed before freeing to prevent data leakage.
613  */
614 void try_to_unmap_flush(void)
615 {
616         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
617
618         if (!tlb_ubc->flush_required)
619                 return;
620
621         arch_tlbbatch_flush(&tlb_ubc->arch);
622         tlb_ubc->flush_required = false;
623         tlb_ubc->writable = false;
624 }
625
626 /* Flush iff there are potentially writable TLB entries that can race with IO */
627 void try_to_unmap_flush_dirty(void)
628 {
629         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
630
631         if (tlb_ubc->writable)
632                 try_to_unmap_flush();
633 }
634
635 /*
636  * Bits 0-14 of mm->tlb_flush_batched record pending generations.
637  * Bits 16-30 of mm->tlb_flush_batched bit record flushed generations.
638  */
639 #define TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT   16
640 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK                    \
641         ((1 << (TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT - 1)) - 1)
642 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE                   \
643         (TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK / 2)
644
645 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
646 {
647         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
648         int batch, nbatch;
649
650         arch_tlbbatch_add_mm(&tlb_ubc->arch, mm);
651         tlb_ubc->flush_required = true;
652
653         /*
654          * Ensure compiler does not re-order the setting of tlb_flush_batched
655          * before the PTE is cleared.
656          */
657         barrier();
658         batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
659 retry:
660         if ((batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK) > TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE) {
661                 /*
662                  * Prevent `pending' from catching up with `flushed' because of
663                  * overflow.  Reset `pending' and `flushed' to be 1 and 0 if
664                  * `pending' becomes large.
665                  */
666                 nbatch = atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch, 1);
667                 if (nbatch != batch) {
668                         batch = nbatch;
669                         goto retry;
670                 }
671         } else {
672                 atomic_inc(&mm->tlb_flush_batched);
673         }
674
675         /*
676          * If the PTE was dirty then it's best to assume it's writable. The
677          * caller must use try_to_unmap_flush_dirty() or try_to_unmap_flush()
678          * before the page is queued for IO.
679          */
680         if (writable)
681                 tlb_ubc->writable = true;
682 }
683
684 /*
685  * Returns true if the TLB flush should be deferred to the end of a batch of
686  * unmap operations to reduce IPIs.
687  */
688 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
689 {
690         bool should_defer = false;
691
692         if (!(flags & TTU_BATCH_FLUSH))
693                 return false;
694
695         /* If remote CPUs need to be flushed then defer batch the flush */
696         if (cpumask_any_but(mm_cpumask(mm), get_cpu()) < nr_cpu_ids)
697                 should_defer = true;
698         put_cpu();
699
700         return should_defer;
701 }
702
703 /*
704  * Reclaim unmaps pages under the PTL but do not flush the TLB prior to
705  * releasing the PTL if TLB flushes are batched. It's possible for a parallel
706  * operation such as mprotect or munmap to race between reclaim unmapping
707  * the page and flushing the page. If this race occurs, it potentially allows
708  * access to data via a stale TLB entry. Tracking all mm's that have TLB
709  * batching in flight would be expensive during reclaim so instead track
710  * whether TLB batching occurred in the past and if so then do a flush here
711  * if required. This will cost one additional flush per reclaim cycle paid
712  * by the first operation at risk such as mprotect and mumap.
713  *
714  * This must be called under the PTL so that an access to tlb_flush_batched
715  * that is potentially a "reclaim vs mprotect/munmap/etc" race will synchronise
716  * via the PTL.
717  */
718 void flush_tlb_batched_pending(struct mm_struct *mm)
719 {
720         int batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
721         int pending = batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK;
722         int flushed = batch >> TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT;
723
724         if (pending != flushed) {
725                 flush_tlb_mm(mm);
726                 /*
727                  * If the new TLB flushing is pending during flushing, leave
728                  * mm->tlb_flush_batched as is, to avoid losing flushing.
729                  */
730                 atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch,
731                                pending | (pending << TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT));
732         }
733 }
734 #else
735 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
736 {
737 }
738
739 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
740 {
741         return false;
742 }
743 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
744
745 /*
746  * At what user virtual address is page expected in vma?
747  * Caller should check the page is actually part of the vma.
748  */
749 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
750 {
751         struct folio *folio = page_folio(page);
752         if (folio_test_anon(folio)) {
753                 struct anon_vma *page__anon_vma = folio_anon_vma(folio);
754                 /*
755                  * Note: swapoff's unuse_vma() is more efficient with this
756                  * check, and needs it to match anon_vma when KSM is active.
757                  */
758                 if (!vma->anon_vma || !page__anon_vma ||
759                     vma->anon_vma->root != page__anon_vma->root)
760                         return -EFAULT;
761         } else if (!vma->vm_file) {
762                 return -EFAULT;
763         } else if (vma->vm_file->f_mapping != folio->mapping) {
764                 return -EFAULT;
765         }
766
767         return vma_address(page, vma);
768 }
769
770 pmd_t *mm_find_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
771 {
772         pgd_t *pgd;
773         p4d_t *p4d;
774         pud_t *pud;
775         pmd_t *pmd = NULL;
776         pmd_t pmde;
777
778         pgd = pgd_offset(mm, address);
779         if (!pgd_present(*pgd))
780                 goto out;
781
782         p4d = p4d_offset(pgd, address);
783         if (!p4d_present(*p4d))
784                 goto out;
785
786         pud = pud_offset(p4d, address);
787         if (!pud_present(*pud))
788                 goto out;
789
790         pmd = pmd_offset(pud, address);
791         /*
792          * Some THP functions use the sequence pmdp_huge_clear_flush(), set_pmd_at()
793          * without holding anon_vma lock for write.  So when looking for a
794          * genuine pmde (in which to find pte), test present and !THP together.
795          */
796         pmde = *pmd;
797         barrier();
798         if (!pmd_present(pmde) || pmd_trans_huge(pmde))
799                 pmd = NULL;
800 out:
801         return pmd;
802 }
803
804 struct folio_referenced_arg {
805         int mapcount;
806         int referenced;
807         unsigned long vm_flags;
808         struct mem_cgroup *memcg;
809 };
810 /*
811  * arg: folio_referenced_arg will be passed
812  */
813 static bool folio_referenced_one(struct folio *folio,
814                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *arg)
815 {
816         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
817         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
818         int referenced = 0;
819
820         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
821                 address = pvmw.address;
822
823                 if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
824                     (!folio_test_large(folio) || !pvmw.pte)) {
825                         /* Restore the mlock which got missed */
826                         mlock_vma_folio(folio, vma, !pvmw.pte);
827                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
828                         pra->vm_flags |= VM_LOCKED;
829                         return false; /* To break the loop */
830                 }
831
832                 if (pvmw.pte) {
833                         if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address,
834                                                 pvmw.pte)) {
835                                 /*
836                                  * Don't treat a reference through
837                                  * a sequentially read mapping as such.
838                                  * If the folio has been used in another mapping,
839                                  * we will catch it; if this other mapping is
840                                  * already gone, the unmap path will have set
841                                  * the referenced flag or activated the folio.
842                                  */
843                                 if (likely(!(vma->vm_flags & VM_SEQ_READ)))
844                                         referenced++;
845                         }
846                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)) {
847                         if (pmdp_clear_flush_young_notify(vma, address,
848                                                 pvmw.pmd))
849                                 referenced++;
850                 } else {
851                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
852                         WARN_ON_ONCE(1);
853                 }
854
855                 pra->mapcount--;
856         }
857
858         if (referenced)
859                 folio_clear_idle(folio);
860         if (folio_test_clear_young(folio))
861                 referenced++;
862
863         if (referenced) {
864                 pra->referenced++;
865                 pra->vm_flags |= vma->vm_flags & ~VM_LOCKED;
866         }
867
868         if (!pra->mapcount)
869                 return false; /* To break the loop */
870
871         return true;
872 }
873
874 static bool invalid_folio_referenced_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
875 {
876         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
877         struct mem_cgroup *memcg = pra->memcg;
878
879         if (!mm_match_cgroup(vma->vm_mm, memcg))
880                 return true;
881
882         return false;
883 }
884
885 /**
886  * folio_referenced() - Test if the folio was referenced.
887  * @folio: The folio to test.
888  * @is_locked: Caller holds lock on the folio.
889  * @memcg: target memory cgroup
890  * @vm_flags: A combination of all the vma->vm_flags which referenced the folio.
891  *
892  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings of a folio,
893  *
894  * Return: The number of mappings which referenced the folio. Return -1 if
895  * the function bailed out due to rmap lock contention.
896  */
897 int folio_referenced(struct folio *folio, int is_locked,
898                      struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *vm_flags)
899 {
900         int we_locked = 0;
901         struct folio_referenced_arg pra = {
902                 .mapcount = folio_mapcount(folio),
903                 .memcg = memcg,
904         };
905         struct rmap_walk_control rwc = {
906                 .rmap_one = folio_referenced_one,
907                 .arg = (void *)&pra,
908                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
909                 .try_lock = true,
910         };
911
912         *vm_flags = 0;
913         if (!pra.mapcount)
914                 return 0;
915
916         if (!folio_raw_mapping(folio))
917                 return 0;
918
919         if (!is_locked && (!folio_test_anon(folio) || folio_test_ksm(folio))) {
920                 we_locked = folio_trylock(folio);
921                 if (!we_locked)
922                         return 1;
923         }
924
925         /*
926          * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
927          * counting on behalf of references from different
928          * cgroups
929          */
930         if (memcg) {
931                 rwc.invalid_vma = invalid_folio_referenced_vma;
932         }
933
934         rmap_walk(folio, &rwc);
935         *vm_flags = pra.vm_flags;
936
937         if (we_locked)
938                 folio_unlock(folio);
939
940         return rwc.contended ? -1 : pra.referenced;
941 }
942
943 static int page_vma_mkclean_one(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
944 {
945         int cleaned = 0;
946         struct vm_area_struct *vma = pvmw->vma;
947         struct mmu_notifier_range range;
948         unsigned long address = pvmw->address;
949
950         /*
951          * We have to assume the worse case ie pmd for invalidation. Note that
952          * the folio can not be freed from this function.
953          */
954         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_PROTECTION_PAGE,
955                                 0, vma, vma->vm_mm, address,
956                                 vma_address_end(pvmw));
957         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
958
959         while (page_vma_mapped_walk(pvmw)) {
960                 int ret = 0;
961
962                 address = pvmw->address;
963                 if (pvmw->pte) {
964                         pte_t entry;
965                         pte_t *pte = pvmw->pte;
966
967                         if (!pte_dirty(*pte) && !pte_write(*pte))
968                                 continue;
969
970                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
971                         entry = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
972                         entry = pte_wrprotect(entry);
973                         entry = pte_mkclean(entry);
974                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
975                         ret = 1;
976                 } else {
977 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
978                         pmd_t *pmd = pvmw->pmd;
979                         pmd_t entry;
980
981                         if (!pmd_dirty(*pmd) && !pmd_write(*pmd))
982                                 continue;
983
984                         flush_cache_range(vma, address,
985                                           address + HPAGE_PMD_SIZE);
986                         entry = pmdp_invalidate(vma, address, pmd);
987                         entry = pmd_wrprotect(entry);
988                         entry = pmd_mkclean(entry);
989                         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmd, entry);
990                         ret = 1;
991 #else
992                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
993                         WARN_ON_ONCE(1);
994 #endif
995                 }
996
997                 /*
998                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() as we are
999                  * downgrading page table protection not changing it to point
1000                  * to a new page.
1001                  *
1002                  * See Documentation/vm/mmu_notifier.rst
1003                  */
1004                 if (ret)
1005                         cleaned++;
1006         }
1007
1008         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1009
1010         return cleaned;
1011 }
1012
1013 static bool page_mkclean_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1014                              unsigned long address, void *arg)
1015 {
1016         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, PVMW_SYNC);
1017         int *cleaned = arg;
1018
1019         *cleaned += page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1020
1021         return true;
1022 }
1023
1024 static bool invalid_mkclean_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1025 {
1026         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
1027                 return false;
1028
1029         return true;
1030 }
1031
1032 int folio_mkclean(struct folio *folio)
1033 {
1034         int cleaned = 0;
1035         struct address_space *mapping;
1036         struct rmap_walk_control rwc = {
1037                 .arg = (void *)&cleaned,
1038                 .rmap_one = page_mkclean_one,
1039                 .invalid_vma = invalid_mkclean_vma,
1040         };
1041
1042         BUG_ON(!folio_test_locked(folio));
1043
1044         if (!folio_mapped(folio))
1045                 return 0;
1046
1047         mapping = folio_mapping(folio);
1048         if (!mapping)
1049                 return 0;
1050
1051         rmap_walk(folio, &rwc);
1052
1053         return cleaned;
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL_GPL(folio_mkclean);
1056
1057 /**
1058  * pfn_mkclean_range - Cleans the PTEs (including PMDs) mapped with range of
1059  *                     [@pfn, @pfn + @nr_pages) at the specific offset (@pgoff)
1060  *                     within the @vma of shared mappings. And since clean PTEs
1061  *                     should also be readonly, write protects them too.
1062  * @pfn: start pfn.
1063  * @nr_pages: number of physically contiguous pages srarting with @pfn.
1064  * @pgoff: page offset that the @pfn mapped with.
1065  * @vma: vma that @pfn mapped within.
1066  *
1067  * Returns the number of cleaned PTEs (including PMDs).
1068  */
1069 int pfn_mkclean_range(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, pgoff_t pgoff,
1070                       struct vm_area_struct *vma)
1071 {
1072         struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
1073                 .pfn            = pfn,
1074                 .nr_pages       = nr_pages,
1075                 .pgoff          = pgoff,
1076                 .vma            = vma,
1077                 .flags          = PVMW_SYNC,
1078         };
1079
1080         if (invalid_mkclean_vma(vma, NULL))
1081                 return 0;
1082
1083         pvmw.address = vma_pgoff_address(pgoff, nr_pages, vma);
1084         VM_BUG_ON_VMA(pvmw.address == -EFAULT, vma);
1085
1086         return page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1087 }
1088
1089 /**
1090  * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
1091  * @page:       the page to move to our anon_vma
1092  * @vma:        the vma the page belongs to
1093  *
1094  * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
1095  * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
1096  * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
1097  * processes.
1098  */
1099 void page_move_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
1100 {
1101         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1102         struct page *subpage = page;
1103
1104         page = compound_head(page);
1105
1106         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1107         VM_BUG_ON_VMA(!anon_vma, vma);
1108
1109         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1110         /*
1111          * Ensure that anon_vma and the PAGE_MAPPING_ANON bit are written
1112          * simultaneously, so a concurrent reader (eg folio_referenced()'s
1113          * folio_test_anon()) will not see one without the other.
1114          */
1115         WRITE_ONCE(page->mapping, (struct address_space *) anon_vma);
1116         SetPageAnonExclusive(subpage);
1117 }
1118
1119 /**
1120  * __page_set_anon_rmap - set up new anonymous rmap
1121  * @page:       Page or Hugepage to add to rmap
1122  * @vma:        VM area to add page to.
1123  * @address:    User virtual address of the mapping     
1124  * @exclusive:  the page is exclusively owned by the current process
1125  */
1126 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
1127         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
1128 {
1129         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1130
1131         BUG_ON(!anon_vma);
1132
1133         if (PageAnon(page))
1134                 goto out;
1135
1136         /*
1137          * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
1138          * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
1139          * page mapping!
1140          */
1141         if (!exclusive)
1142                 anon_vma = anon_vma->root;
1143
1144         /*
1145          * page_idle does a lockless/optimistic rmap scan on page->mapping.
1146          * Make sure the compiler doesn't split the stores of anon_vma and
1147          * the PAGE_MAPPING_ANON type identifier, otherwise the rmap code
1148          * could mistake the mapping for a struct address_space and crash.
1149          */
1150         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1151         WRITE_ONCE(page->mapping, (struct address_space *) anon_vma);
1152         page->index = linear_page_index(vma, address);
1153 out:
1154         if (exclusive)
1155                 SetPageAnonExclusive(page);
1156 }
1157
1158 /**
1159  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
1160  * @page:       the page to add the mapping to
1161  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1162  * @address:    the user virtual address mapped
1163  */
1164 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
1165         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1166 {
1167         struct folio *folio = page_folio(page);
1168         /*
1169          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
1170          * be set up correctly at this point.
1171          *
1172          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
1173          * always holds the page locked.
1174          *
1175          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
1176          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
1177          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
1178          */
1179         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_anon_vma(folio)->root != vma->anon_vma->root,
1180                         folio);
1181         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != linear_page_index(vma, address),
1182                        page);
1183 }
1184
1185 /**
1186  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
1187  * @page:       the page to add the mapping to
1188  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1189  * @address:    the user virtual address mapped
1190  * @flags:      the rmap flags
1191  *
1192  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
1193  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
1194  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
1195  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
1196  */
1197 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
1198         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, rmap_t flags)
1199 {
1200         bool compound = flags & RMAP_COMPOUND;
1201         bool first;
1202
1203         if (unlikely(PageKsm(page)))
1204                 lock_page_memcg(page);
1205         else
1206                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1207
1208         if (compound) {
1209                 atomic_t *mapcount;
1210                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1211                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
1212                 mapcount = compound_mapcount_ptr(page);
1213                 first = atomic_inc_and_test(mapcount);
1214         } else {
1215                 first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1216         }
1217         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
1218         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
1219
1220         if (first) {
1221                 int nr = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
1222                 /*
1223                  * We use the irq-unsafe __{inc|mod}_zone_page_stat because
1224                  * these counters are not modified in interrupt context, and
1225                  * pte lock(a spinlock) is held, which implies preemption
1226                  * disabled.
1227                  */
1228                 if (compound)
1229                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, nr);
1230                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, nr);
1231         }
1232
1233         if (unlikely(PageKsm(page)))
1234                 unlock_page_memcg(page);
1235
1236         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
1237         else if (first)
1238                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address,
1239                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
1240         else
1241                 __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
1242
1243         mlock_vma_page(page, vma, compound);
1244 }
1245
1246 /**
1247  * page_add_new_anon_rmap - add mapping to a new anonymous page
1248  * @page:       the page to add the mapping to
1249  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1250  * @address:    the user virtual address mapped
1251  *
1252  * If it's a compound page, it is accounted as a compound page. As the page
1253  * is new, it's assume to get mapped exclusively by a single process.
1254  *
1255  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
1256  * This means the inc-and-test can be bypassed.
1257  * Page does not have to be locked.
1258  */
1259 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
1260         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1261 {
1262         const bool compound = PageCompound(page);
1263         int nr = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
1264
1265         VM_BUG_ON_VMA(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end, vma);
1266         __SetPageSwapBacked(page);
1267         if (compound) {
1268                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
1269                 /* increment count (starts at -1) */
1270                 atomic_set(compound_mapcount_ptr(page), 0);
1271                 atomic_set(compound_pincount_ptr(page), 0);
1272
1273                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, nr);
1274         } else {
1275                 /* increment count (starts at -1) */
1276                 atomic_set(&page->_mapcount, 0);
1277         }
1278         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, nr);
1279         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
1280 }
1281
1282 /**
1283  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
1284  * @page:       the page to add the mapping to
1285  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1286  * @compound:   charge the page as compound or small page
1287  *
1288  * The caller needs to hold the pte lock.
1289  */
1290 void page_add_file_rmap(struct page *page,
1291         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
1292 {
1293         int i, nr = 0;
1294
1295         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageTransHuge(page), page);
1296         lock_page_memcg(page);
1297         if (compound && PageTransHuge(page)) {
1298                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
1299
1300                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1301                         if (atomic_inc_and_test(&page[i]._mapcount))
1302                                 nr++;
1303                 }
1304                 if (!atomic_inc_and_test(compound_mapcount_ptr(page)))
1305                         goto out;
1306
1307                 /*
1308                  * It is racy to ClearPageDoubleMap in page_remove_file_rmap();
1309                  * but page lock is held by all page_add_file_rmap() compound
1310                  * callers, and SetPageDoubleMap below warns if !PageLocked:
1311                  * so here is a place that DoubleMap can be safely cleared.
1312                  */
1313                 VM_WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1314                 if (nr == nr_pages && PageDoubleMap(page))
1315                         ClearPageDoubleMap(page);
1316
1317                 if (PageSwapBacked(page))
1318                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_PMDMAPPED,
1319                                                 nr_pages);
1320                 else
1321                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PMDMAPPED,
1322                                                 nr_pages);
1323         } else {
1324                 if (PageTransCompound(page) && page_mapping(page)) {
1325                         VM_WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1326                         SetPageDoubleMap(compound_head(page));
1327                 }
1328                 if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
1329                         nr++;
1330         }
1331 out:
1332         if (nr)
1333                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_MAPPED, nr);
1334         unlock_page_memcg(page);
1335
1336         mlock_vma_page(page, vma, compound);
1337 }
1338
1339 static void page_remove_file_rmap(struct page *page, bool compound)
1340 {
1341         int i, nr = 0;
1342
1343         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageHead(page), page);
1344
1345         /* Hugepages are not counted in NR_FILE_MAPPED for now. */
1346         if (unlikely(PageHuge(page))) {
1347                 /* hugetlb pages are always mapped with pmds */
1348                 atomic_dec(compound_mapcount_ptr(page));
1349                 return;
1350         }
1351
1352         /* page still mapped by someone else? */
1353         if (compound && PageTransHuge(page)) {
1354                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
1355
1356                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1357                         if (atomic_add_negative(-1, &page[i]._mapcount))
1358                                 nr++;
1359                 }
1360                 if (!atomic_add_negative(-1, compound_mapcount_ptr(page)))
1361                         goto out;
1362                 if (PageSwapBacked(page))
1363                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_PMDMAPPED,
1364                                                 -nr_pages);
1365                 else
1366                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PMDMAPPED,
1367                                                 -nr_pages);
1368         } else {
1369                 if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
1370                         nr++;
1371         }
1372 out:
1373         if (nr)
1374                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_MAPPED, -nr);
1375 }
1376
1377 static void page_remove_anon_compound_rmap(struct page *page)
1378 {
1379         int i, nr;
1380
1381         if (!atomic_add_negative(-1, compound_mapcount_ptr(page)))
1382                 return;
1383
1384         /* Hugepages are not counted in NR_ANON_PAGES for now. */
1385         if (unlikely(PageHuge(page)))
1386                 return;
1387
1388         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE))
1389                 return;
1390
1391         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, -thp_nr_pages(page));
1392
1393         if (TestClearPageDoubleMap(page)) {
1394                 /*
1395                  * Subpages can be mapped with PTEs too. Check how many of
1396                  * them are still mapped.
1397                  */
1398                 for (i = 0, nr = 0; i < thp_nr_pages(page); i++) {
1399                         if (atomic_add_negative(-1, &page[i]._mapcount))
1400                                 nr++;
1401                 }
1402
1403                 /*
1404                  * Queue the page for deferred split if at least one small
1405                  * page of the compound page is unmapped, but at least one
1406                  * small page is still mapped.
1407                  */
1408                 if (nr && nr < thp_nr_pages(page))
1409                         deferred_split_huge_page(page);
1410         } else {
1411                 nr = thp_nr_pages(page);
1412         }
1413
1414         if (nr)
1415                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, -nr);
1416 }
1417
1418 /**
1419  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
1420  * @page:       page to remove mapping from
1421  * @vma:        the vm area from which the mapping is removed
1422  * @compound:   uncharge the page as compound or small page
1423  *
1424  * The caller needs to hold the pte lock.
1425  */
1426 void page_remove_rmap(struct page *page,
1427         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
1428 {
1429         lock_page_memcg(page);
1430
1431         if (!PageAnon(page)) {
1432                 page_remove_file_rmap(page, compound);
1433                 goto out;
1434         }
1435
1436         if (compound) {
1437                 page_remove_anon_compound_rmap(page);
1438                 goto out;
1439         }
1440
1441         /* page still mapped by someone else? */
1442         if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
1443                 goto out;
1444
1445         /*
1446          * We use the irq-unsafe __{inc|mod}_zone_page_stat because
1447          * these counters are not modified in interrupt context, and
1448          * pte lock(a spinlock) is held, which implies preemption disabled.
1449          */
1450         __dec_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED);
1451
1452         if (PageTransCompound(page))
1453                 deferred_split_huge_page(compound_head(page));
1454
1455         /*
1456          * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
1457          * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
1458          * which increments mapcount after us but sets mapping
1459          * before us: so leave the reset to free_unref_page,
1460          * and remember that it's only reliable while mapped.
1461          * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
1462          * faster for those pages still in swapcache.
1463          */
1464 out:
1465         unlock_page_memcg(page);
1466
1467         munlock_vma_page(page, vma, compound);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument
1472  */
1473 static bool try_to_unmap_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1474                      unsigned long address, void *arg)
1475 {
1476         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1477         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1478         pte_t pteval;
1479         struct page *subpage;
1480         bool anon_exclusive, ret = true;
1481         struct mmu_notifier_range range;
1482         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1483
1484         /*
1485          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1486          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1487          * try_to_unmap() may return before page_mapped() has become false,
1488          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1489          */
1490         if (flags & TTU_SYNC)
1491                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1492
1493         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1494                 split_huge_pmd_address(vma, address, false, folio);
1495
1496         /*
1497          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1498          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1499          * invalidation in the case of pmd sharing.
1500          *
1501          * Note that the folio can not be freed in this function as call of
1502          * try_to_unmap() must hold a reference on the folio.
1503          */
1504         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1505         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma, vma->vm_mm,
1506                                 address, range.end);
1507         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1508                 /*
1509                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1510                  * accordingly.
1511                  */
1512                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1513                                                      &range.end);
1514         }
1515         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1516
1517         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1518                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1519                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1520
1521                 /*
1522                  * If the folio is in an mlock()d vma, we must not swap it out.
1523                  */
1524                 if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK) &&
1525                     (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
1526                         /* Restore the mlock which got missed */
1527                         mlock_vma_folio(folio, vma, false);
1528                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1529                         ret = false;
1530                         break;
1531                 }
1532
1533                 subpage = folio_page(folio,
1534                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1535                 address = pvmw.address;
1536                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1537                                  PageAnonExclusive(subpage);
1538
1539                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1540                         /*
1541                          * The try_to_unmap() is only passed a hugetlb page
1542                          * in the case where the hugetlb page is poisoned.
1543                          */
1544                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHWPoison(subpage), subpage);
1545                         /*
1546                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1547                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1548                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1549                          * start/end were already adjusted above to cover this
1550                          * range.
1551                          */
1552                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1553
1554                         if (!folio_test_anon(folio)) {
1555                                 /*
1556                                  * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1557                                  * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1558                                  * do this outside rmap routines.
1559                                  */
1560                                 VM_BUG_ON(!(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1561
1562                                 if (huge_pmd_unshare(mm, vma, &address, pvmw.pte)) {
1563                                         flush_tlb_range(vma, range.start, range.end);
1564                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, range.start,
1565                                                                       range.end);
1566
1567                                         /*
1568                                          * The ref count of the PMD page was dropped
1569                                          * which is part of the way map counting
1570                                          * is done for shared PMDs.  Return 'true'
1571                                          * here.  When there is no other sharing,
1572                                          * huge_pmd_unshare returns false and we will
1573                                          * unmap the actual page and drop map count
1574                                          * to zero.
1575                                          */
1576                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1577                                         break;
1578                                 }
1579                         }
1580                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1581                 } else {
1582                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1583                         /*
1584                          * Nuke the page table entry. When having to clear
1585                          * PageAnonExclusive(), we always have to flush.
1586                          */
1587                         if (should_defer_flush(mm, flags) && !anon_exclusive) {
1588                                 /*
1589                                  * We clear the PTE but do not flush so potentially
1590                                  * a remote CPU could still be writing to the folio.
1591                                  * If the entry was previously clean then the
1592                                  * architecture must guarantee that a clear->dirty
1593                                  * transition on a cached TLB entry is written through
1594                                  * and traps if the PTE is unmapped.
1595                                  */
1596                                 pteval = ptep_get_and_clear(mm, address, pvmw.pte);
1597
1598                                 set_tlb_ubc_flush_pending(mm, pte_dirty(pteval));
1599                         } else {
1600                                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1601                         }
1602                 }
1603
1604                 /*
1605                  * Now the pte is cleared. If this pte was uffd-wp armed,
1606                  * we may want to replace a none pte with a marker pte if
1607                  * it's file-backed, so we don't lose the tracking info.
1608                  */
1609                 pte_install_uffd_wp_if_needed(vma, address, pvmw.pte, pteval);
1610
1611                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1612                 if (pte_dirty(pteval))
1613                         folio_mark_dirty(folio);
1614
1615                 /* Update high watermark before we lower rss */
1616                 update_hiwater_rss(mm);
1617
1618                 if (PageHWPoison(subpage) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
1619                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
1620                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1621                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
1622                                 set_huge_swap_pte_at(mm, address,
1623                                                      pvmw.pte, pteval,
1624                                                      vma_mmu_pagesize(vma));
1625                         } else {
1626                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1627                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1628                         }
1629
1630                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
1631                         /*
1632                          * The guest indicated that the page content is of no
1633                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
1634                          * will take care of the rest.
1635                          * A future reference will then fault in a new zero
1636                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
1637                          * this page though, as its main user (postcopy
1638                          * migration) will not expect userfaults on already
1639                          * copied pages.
1640                          */
1641                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1642                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1643                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1644                                                       address + PAGE_SIZE);
1645                 } else if (folio_test_anon(folio)) {
1646                         swp_entry_t entry = { .val = page_private(subpage) };
1647                         pte_t swp_pte;
1648                         /*
1649                          * Store the swap location in the pte.
1650                          * See handle_pte_fault() ...
1651                          */
1652                         if (unlikely(folio_test_swapbacked(folio) !=
1653                                         folio_test_swapcache(folio))) {
1654                                 WARN_ON_ONCE(1);
1655                                 ret = false;
1656                                 /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1657                                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1658                                                         address + PAGE_SIZE);
1659                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1660                                 break;
1661                         }
1662
1663                         /* MADV_FREE page check */
1664                         if (!folio_test_swapbacked(folio)) {
1665                                 int ref_count, map_count;
1666
1667                                 /*
1668                                  * Synchronize with gup_pte_range():
1669                                  * - clear PTE; barrier; read refcount
1670                                  * - inc refcount; barrier; read PTE
1671                                  */
1672                                 smp_mb();
1673
1674                                 ref_count = folio_ref_count(folio);
1675                                 map_count = folio_mapcount(folio);
1676
1677                                 /*
1678                                  * Order reads for page refcount and dirty flag
1679                                  * (see comments in __remove_mapping()).
1680                                  */
1681                                 smp_rmb();
1682
1683                                 /*
1684                                  * The only page refs must be one from isolation
1685                                  * plus the rmap(s) (dropped by discard:).
1686                                  */
1687                                 if (ref_count == 1 + map_count &&
1688                                     !folio_test_dirty(folio)) {
1689                                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1690                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1691                                                 address, address + PAGE_SIZE);
1692                                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1693                                         goto discard;
1694                                 }
1695
1696                                 /*
1697                                  * If the folio was redirtied, it cannot be
1698                                  * discarded. Remap the page to page table.
1699                                  */
1700                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1701                                 folio_set_swapbacked(folio);
1702                                 ret = false;
1703                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1704                                 break;
1705                         }
1706
1707                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
1708                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1709                                 ret = false;
1710                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1711                                 break;
1712                         }
1713                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
1714                                 swap_free(entry);
1715                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1716                                 ret = false;
1717                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1718                                 break;
1719                         }
1720                         if (anon_exclusive &&
1721                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
1722                                 swap_free(entry);
1723                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1724                                 ret = false;
1725                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1726                                 break;
1727                         }
1728                         /*
1729                          * Note: We *don't* remember if the page was mapped
1730                          * exclusively in the swap pte if the architecture
1731                          * doesn't support __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE. In
1732                          * that case, swapin code has to re-determine that
1733                          * manually and might detect the page as possibly
1734                          * shared, for example, if there are other references on
1735                          * the page or if the page is under writeback. We made
1736                          * sure that there are no GUP pins on the page that
1737                          * would rely on it, so for GUP pins this is fine.
1738                          */
1739                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
1740                                 spin_lock(&mmlist_lock);
1741                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
1742                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
1743                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1744                         }
1745                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1746                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
1747                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1748                         if (anon_exclusive)
1749                                 swp_pte = pte_swp_mkexclusive(swp_pte);
1750                         if (pte_soft_dirty(pteval))
1751                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
1752                         if (pte_uffd_wp(pteval))
1753                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
1754                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
1755                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1756                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1757                                                       address + PAGE_SIZE);
1758                 } else {
1759                         /*
1760                          * This is a locked file-backed folio,
1761                          * so it cannot be removed from the page
1762                          * cache and replaced by a new folio before
1763                          * mmu_notifier_invalidate_range_end, so no
1764                          * concurrent thread might update its page table
1765                          * to point at a new folio while a device is
1766                          * still using this folio.
1767                          *
1768                          * See Documentation/vm/mmu_notifier.rst
1769                          */
1770                         dec_mm_counter(mm, mm_counter_file(&folio->page));
1771                 }
1772 discard:
1773                 /*
1774                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
1775                  * done above for all cases requiring it to happen under page
1776                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
1777                  *
1778                  * See Documentation/vm/mmu_notifier.rst
1779                  */
1780                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
1781                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
1782                         mlock_page_drain_local();
1783                 folio_put(folio);
1784         }
1785
1786         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1787
1788         return ret;
1789 }
1790
1791 static bool invalid_migration_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1792 {
1793         return vma_is_temporary_stack(vma);
1794 }
1795
1796 static int page_not_mapped(struct folio *folio)
1797 {
1798         return !folio_mapped(folio);
1799 }
1800
1801 /**
1802  * try_to_unmap - Try to remove all page table mappings to a folio.
1803  * @folio: The folio to unmap.
1804  * @flags: action and flags
1805  *
1806  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1807  * folio.  It is the caller's responsibility to check if the folio is
1808  * still mapped if needed (use TTU_SYNC to prevent accounting races).
1809  *
1810  * Context: Caller must hold the folio lock.
1811  */
1812 void try_to_unmap(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
1813 {
1814         struct rmap_walk_control rwc = {
1815                 .rmap_one = try_to_unmap_one,
1816                 .arg = (void *)flags,
1817                 .done = page_not_mapped,
1818                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
1819         };
1820
1821         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
1822                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
1823         else
1824                 rmap_walk(folio, &rwc);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument.
1829  *
1830  * If TTU_SPLIT_HUGE_PMD is specified any PMD mappings will be split into PTEs
1831  * containing migration entries.
1832  */
1833 static bool try_to_migrate_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1834                      unsigned long address, void *arg)
1835 {
1836         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1837         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1838         pte_t pteval;
1839         struct page *subpage;
1840         bool anon_exclusive, ret = true;
1841         struct mmu_notifier_range range;
1842         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1843
1844         /*
1845          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1846          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1847          * try_to_migrate() may return before page_mapped() has become false,
1848          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1849          */
1850         if (flags & TTU_SYNC)
1851                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1852
1853         /*
1854          * unmap_page() in mm/huge_memory.c is the only user of migration with
1855          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and it wants to freeze.
1856          */
1857         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1858                 split_huge_pmd_address(vma, address, true, folio);
1859
1860         /*
1861          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1862          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1863          * invalidation in the case of pmd sharing.
1864          *
1865          * Note that the page can not be free in this function as call of
1866          * try_to_unmap() must hold a reference on the page.
1867          */
1868         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1869         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma, vma->vm_mm,
1870                                 address, range.end);
1871         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1872                 /*
1873                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1874                  * accordingly.
1875                  */
1876                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1877                                                      &range.end);
1878         }
1879         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1880
1881         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1882 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1883                 /* PMD-mapped THP migration entry */
1884                 if (!pvmw.pte) {
1885                         subpage = folio_page(folio,
1886                                 pmd_pfn(*pvmw.pmd) - folio_pfn(folio));
1887                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
1888                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
1889
1890                         if (set_pmd_migration_entry(&pvmw, subpage)) {
1891                                 ret = false;
1892                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1893                                 break;
1894                         }
1895                         continue;
1896                 }
1897 #endif
1898
1899                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1900                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1901
1902                 if (folio_is_zone_device(folio)) {
1903                         /*
1904                          * Our PTE is a non-present device exclusive entry and
1905                          * calculating the subpage as for the common case would
1906                          * result in an invalid pointer.
1907                          *
1908                          * Since only PAGE_SIZE pages can currently be
1909                          * migrated, just set it to page. This will need to be
1910                          * changed when hugepage migrations to device private
1911                          * memory are supported.
1912                          */
1913                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(folio) > 1, folio);
1914                         subpage = &folio->page;
1915                 } else {
1916                         subpage = folio_page(folio,
1917                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1918                 }
1919                 address = pvmw.address;
1920                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1921                                  PageAnonExclusive(subpage);
1922
1923                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1924                         /*
1925                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1926                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1927                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1928                          * start/end were already adjusted above to cover this
1929                          * range.
1930                          */
1931                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1932
1933                         if (!folio_test_anon(folio)) {
1934                                 /*
1935                                  * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1936                                  * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1937                                  * do this outside rmap routines.
1938                                  */
1939                                 VM_BUG_ON(!(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1940
1941                                 if (huge_pmd_unshare(mm, vma, &address, pvmw.pte)) {
1942                                         flush_tlb_range(vma, range.start, range.end);
1943                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, range.start,
1944                                                                       range.end);
1945
1946                                         /*
1947                                          * The ref count of the PMD page was dropped
1948                                          * which is part of the way map counting
1949                                          * is done for shared PMDs.  Return 'true'
1950                                          * here.  When there is no other sharing,
1951                                          * huge_pmd_unshare returns false and we will
1952                                          * unmap the actual page and drop map count
1953                                          * to zero.
1954                                          */
1955                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1956                                         break;
1957                                 }
1958                         }
1959
1960                         /* Nuke the hugetlb page table entry */
1961                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1962                 } else {
1963                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1964                         /* Nuke the page table entry. */
1965                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1966                 }
1967
1968                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1969                 if (pte_dirty(pteval))
1970                         folio_mark_dirty(folio);
1971
1972                 /* Update high watermark before we lower rss */
1973                 update_hiwater_rss(mm);
1974
1975                 if (folio_is_zone_device(folio)) {
1976                         unsigned long pfn = folio_pfn(folio);
1977                         swp_entry_t entry;
1978                         pte_t swp_pte;
1979
1980                         if (anon_exclusive)
1981                                 BUG_ON(page_try_share_anon_rmap(subpage));
1982
1983                         /*
1984                          * Store the pfn of the page in a special migration
1985                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
1986                          * pte is removed and then restart fault handling.
1987                          */
1988                         entry = pte_to_swp_entry(pteval);
1989                         if (is_writable_device_private_entry(entry))
1990                                 entry = make_writable_migration_entry(pfn);
1991                         else if (anon_exclusive)
1992                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(pfn);
1993                         else
1994                                 entry = make_readable_migration_entry(pfn);
1995                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1996
1997                         /*
1998                          * pteval maps a zone device page and is therefore
1999                          * a swap pte.
2000                          */
2001                         if (pte_swp_soft_dirty(pteval))
2002                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2003                         if (pte_swp_uffd_wp(pteval))
2004                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2005                         set_pte_at(mm, pvmw.address, pvmw.pte, swp_pte);
2006                         trace_set_migration_pte(pvmw.address, pte_val(swp_pte),
2007                                                 compound_order(&folio->page));
2008                         /*
2009                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2010                          * against the special swap migration pte.
2011                          */
2012                 } else if (PageHWPoison(subpage)) {
2013                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
2014                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2015                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
2016                                 set_huge_swap_pte_at(mm, address,
2017                                                      pvmw.pte, pteval,
2018                                                      vma_mmu_pagesize(vma));
2019                         } else {
2020                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2021                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2022                         }
2023
2024                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
2025                         /*
2026                          * The guest indicated that the page content is of no
2027                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
2028                          * will take care of the rest.
2029                          * A future reference will then fault in a new zero
2030                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
2031                          * this page though, as its main user (postcopy
2032                          * migration) will not expect userfaults on already
2033                          * copied pages.
2034                          */
2035                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2036                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
2037                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
2038                                                       address + PAGE_SIZE);
2039                 } else {
2040                         swp_entry_t entry;
2041                         pte_t swp_pte;
2042
2043                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
2044                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2045                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2046                                 else
2047                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2048                                 ret = false;
2049                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2050                                 break;
2051                         }
2052                         VM_BUG_ON_PAGE(pte_write(pteval) && folio_test_anon(folio) &&
2053                                        !anon_exclusive, subpage);
2054                         if (anon_exclusive &&
2055                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
2056                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2057                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2058                                 else
2059                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2060                                 ret = false;
2061                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2062                                 break;
2063                         }
2064
2065                         /*
2066                          * Store the pfn of the page in a special migration
2067                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2068                          * pte is removed and then restart fault handling.
2069                          */
2070                         if (pte_write(pteval))
2071                                 entry = make_writable_migration_entry(
2072                                                         page_to_pfn(subpage));
2073                         else if (anon_exclusive)
2074                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(
2075                                                         page_to_pfn(subpage));
2076                         else
2077                                 entry = make_readable_migration_entry(
2078                                                         page_to_pfn(subpage));
2079
2080                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2081                         if (pte_soft_dirty(pteval))
2082                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2083                         if (pte_uffd_wp(pteval))
2084                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2085                         if (folio_test_hugetlb(folio))
2086                                 set_huge_swap_pte_at(mm, address, pvmw.pte,
2087                                                      swp_pte, vma_mmu_pagesize(vma));
2088                         else
2089                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2090                         trace_set_migration_pte(address, pte_val(swp_pte),
2091                                                 compound_order(&folio->page));
2092                         /*
2093                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2094                          * against the special swap migration pte.
2095                          */
2096                 }
2097
2098                 /*
2099                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
2100                  * done above for all cases requiring it to happen under page
2101                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
2102                  *
2103                  * See Documentation/vm/mmu_notifier.rst
2104                  */
2105                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
2106                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
2107                         mlock_page_drain_local();
2108                 folio_put(folio);
2109         }
2110
2111         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2112
2113         return ret;
2114 }
2115
2116 /**
2117  * try_to_migrate - try to replace all page table mappings with swap entries
2118  * @folio: the folio to replace page table entries for
2119  * @flags: action and flags
2120  *
2121  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this folio and
2122  * replace them with special swap entries. Caller must hold the folio lock.
2123  */
2124 void try_to_migrate(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
2125 {
2126         struct rmap_walk_control rwc = {
2127                 .rmap_one = try_to_migrate_one,
2128                 .arg = (void *)flags,
2129                 .done = page_not_mapped,
2130                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2131         };
2132
2133         /*
2134          * Migration always ignores mlock and only supports TTU_RMAP_LOCKED and
2135          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and TTU_SYNC flags.
2136          */
2137         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~(TTU_RMAP_LOCKED | TTU_SPLIT_HUGE_PMD |
2138                                         TTU_SYNC)))
2139                 return;
2140
2141         if (folio_is_zone_device(folio) && !folio_is_device_private(folio))
2142                 return;
2143
2144         /*
2145          * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
2146          * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
2147          * page tables leading to a race where migration cannot
2148          * find the migration ptes. Rather than increasing the
2149          * locking requirements of exec(), migration skips
2150          * temporary VMAs until after exec() completes.
2151          */
2152         if (!folio_test_ksm(folio) && folio_test_anon(folio))
2153                 rwc.invalid_vma = invalid_migration_vma;
2154
2155         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
2156                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
2157         else
2158                 rmap_walk(folio, &rwc);
2159 }
2160
2161 #ifdef CONFIG_DEVICE_PRIVATE
2162 struct make_exclusive_args {
2163         struct mm_struct *mm;
2164         unsigned long address;
2165         void *owner;
2166         bool valid;
2167 };
2168
2169 static bool page_make_device_exclusive_one(struct folio *folio,
2170                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *priv)
2171 {
2172         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2173         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
2174         struct make_exclusive_args *args = priv;
2175         pte_t pteval;
2176         struct page *subpage;
2177         bool ret = true;
2178         struct mmu_notifier_range range;
2179         swp_entry_t entry;
2180         pte_t swp_pte;
2181
2182         mmu_notifier_range_init_owner(&range, MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE, 0, vma,
2183                                       vma->vm_mm, address, min(vma->vm_end,
2184                                       address + folio_size(folio)),
2185                                       args->owner);
2186         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
2187
2188         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
2189                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
2190                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
2191
2192                 if (!pte_present(*pvmw.pte)) {
2193                         ret = false;
2194                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2195                         break;
2196                 }
2197
2198                 subpage = folio_page(folio,
2199                                 pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
2200                 address = pvmw.address;
2201
2202                 /* Nuke the page table entry. */
2203                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
2204                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
2205
2206                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
2207                 if (pte_dirty(pteval))
2208                         folio_mark_dirty(folio);
2209
2210                 /*
2211                  * Check that our target page is still mapped at the expected
2212                  * address.
2213                  */
2214                 if (args->mm == mm && args->address == address &&
2215                     pte_write(pteval))
2216                         args->valid = true;
2217
2218                 /*
2219                  * Store the pfn of the page in a special migration
2220                  * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2221                  * pte is removed and then restart fault handling.
2222                  */
2223                 if (pte_write(pteval))
2224                         entry = make_writable_device_exclusive_entry(
2225                                                         page_to_pfn(subpage));
2226                 else
2227                         entry = make_readable_device_exclusive_entry(
2228                                                         page_to_pfn(subpage));
2229                 swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2230                 if (pte_soft_dirty(pteval))
2231                         swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2232                 if (pte_uffd_wp(pteval))
2233                         swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2234
2235                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2236
2237                 /*
2238                  * There is a reference on the page for the swap entry which has
2239                  * been removed, so shouldn't take another.
2240                  */
2241                 page_remove_rmap(subpage, vma, false);
2242         }
2243
2244         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2245
2246         return ret;
2247 }
2248
2249 /**
2250  * folio_make_device_exclusive - Mark the folio exclusively owned by a device.
2251  * @folio: The folio to replace page table entries for.
2252  * @mm: The mm_struct where the folio is expected to be mapped.
2253  * @address: Address where the folio is expected to be mapped.
2254  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier callbacks
2255  *
2256  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
2257  * folio and replace them with special device exclusive swap entries to
2258  * grant a device exclusive access to the folio.
2259  *
2260  * Context: Caller must hold the folio lock.
2261  * Return: false if the page is still mapped, or if it could not be unmapped
2262  * from the expected address. Otherwise returns true (success).
2263  */
2264 static bool folio_make_device_exclusive(struct folio *folio,
2265                 struct mm_struct *mm, unsigned long address, void *owner)
2266 {
2267         struct make_exclusive_args args = {
2268                 .mm = mm,
2269                 .address = address,
2270                 .owner = owner,
2271                 .valid = false,
2272         };
2273         struct rmap_walk_control rwc = {
2274                 .rmap_one = page_make_device_exclusive_one,
2275                 .done = page_not_mapped,
2276                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2277                 .arg = &args,
2278         };
2279
2280         /*
2281          * Restrict to anonymous folios for now to avoid potential writeback
2282          * issues.
2283          */
2284         if (!folio_test_anon(folio))
2285                 return false;
2286
2287         rmap_walk(folio, &rwc);
2288
2289         return args.valid && !folio_mapcount(folio);
2290 }
2291
2292 /**
2293  * make_device_exclusive_range() - Mark a range for exclusive use by a device
2294  * @mm: mm_struct of associated target process
2295  * @start: start of the region to mark for exclusive device access
2296  * @end: end address of region
2297  * @pages: returns the pages which were successfully marked for exclusive access
2298  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier to allow filtering
2299  *
2300  * Returns: number of pages found in the range by GUP. A page is marked for
2301  * exclusive access only if the page pointer is non-NULL.
2302  *
2303  * This function finds ptes mapping page(s) to the given address range, locks
2304  * them and replaces mappings with special swap entries preventing userspace CPU
2305  * access. On fault these entries are replaced with the original mapping after
2306  * calling MMU notifiers.
2307  *
2308  * A driver using this to program access from a device must use a mmu notifier
2309  * critical section to hold a device specific lock during programming. Once
2310  * programming is complete it should drop the page lock and reference after
2311  * which point CPU access to the page will revoke the exclusive access.
2312  */
2313 int make_device_exclusive_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
2314                                 unsigned long end, struct page **pages,
2315                                 void *owner)
2316 {
2317         long npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
2318         long i;
2319
2320         npages = get_user_pages_remote(mm, start, npages,
2321                                        FOLL_GET | FOLL_WRITE | FOLL_SPLIT_PMD,
2322                                        pages, NULL, NULL);
2323         if (npages < 0)
2324                 return npages;
2325
2326         for (i = 0; i < npages; i++, start += PAGE_SIZE) {
2327                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2328                 if (PageTail(pages[i]) || !folio_trylock(folio)) {
2329                         folio_put(folio);
2330                         pages[i] = NULL;
2331                         continue;
2332                 }
2333
2334                 if (!folio_make_device_exclusive(folio, mm, start, owner)) {
2335                         folio_unlock(folio);
2336                         folio_put(folio);
2337                         pages[i] = NULL;
2338                 }
2339         }
2340
2341         return npages;
2342 }
2343 EXPORT_SYMBOL_GPL(make_device_exclusive_range);
2344 #endif
2345
2346 void __put_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
2347 {
2348         struct anon_vma *root = anon_vma->root;
2349
2350         anon_vma_free(anon_vma);
2351         if (root != anon_vma && atomic_dec_and_test(&root->refcount))
2352                 anon_vma_free(root);
2353 }
2354
2355 static struct anon_vma *rmap_walk_anon_lock(struct folio *folio,
2356                                             struct rmap_walk_control *rwc)
2357 {
2358         struct anon_vma *anon_vma;
2359
2360         if (rwc->anon_lock)
2361                 return rwc->anon_lock(folio, rwc);
2362
2363         /*
2364          * Note: remove_migration_ptes() cannot use folio_lock_anon_vma_read()
2365          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
2366          * are holding mmap_lock. Users without mmap_lock are required to
2367          * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
2368          */
2369         anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2370         if (!anon_vma)
2371                 return NULL;
2372
2373         if (anon_vma_trylock_read(anon_vma))
2374                 goto out;
2375
2376         if (rwc->try_lock) {
2377                 anon_vma = NULL;
2378                 rwc->contended = true;
2379                 goto out;
2380         }
2381
2382         anon_vma_lock_read(anon_vma);
2383 out:
2384         return anon_vma;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * rmap_walk_anon - do something to anonymous page using the object-based
2389  * rmap method
2390  * @page: the page to be handled
2391  * @rwc: control variable according to each walk type
2392  *
2393  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2394  * contained in the anon_vma struct it points to.
2395  */
2396 static void rmap_walk_anon(struct folio *folio,
2397                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2398 {
2399         struct anon_vma *anon_vma;
2400         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2401         struct anon_vma_chain *avc;
2402
2403         if (locked) {
2404                 anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2405                 /* anon_vma disappear under us? */
2406                 VM_BUG_ON_FOLIO(!anon_vma, folio);
2407         } else {
2408                 anon_vma = rmap_walk_anon_lock(folio, rwc);
2409         }
2410         if (!anon_vma)
2411                 return;
2412
2413         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2414         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2415         anon_vma_interval_tree_foreach(avc, &anon_vma->rb_root,
2416                         pgoff_start, pgoff_end) {
2417                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
2418                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2419
2420                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2421                 cond_resched();
2422
2423                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2424                         continue;
2425
2426                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2427                         break;
2428                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2429                         break;
2430         }
2431
2432         if (!locked)
2433                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * rmap_walk_file - do something to file page using the object-based rmap method
2438  * @page: the page to be handled
2439  * @rwc: control variable according to each walk type
2440  *
2441  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2442  * contained in the address_space struct it points to.
2443  */
2444 static void rmap_walk_file(struct folio *folio,
2445                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2446 {
2447         struct address_space *mapping = folio_mapping(folio);
2448         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2449         struct vm_area_struct *vma;
2450
2451         /*
2452          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
2453          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
2454          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
2455          * so we can safely take mapping->i_mmap_rwsem.
2456          */
2457         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
2458
2459         if (!mapping)
2460                 return;
2461
2462         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2463         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2464         if (!locked) {
2465                 if (i_mmap_trylock_read(mapping))
2466                         goto lookup;
2467
2468                 if (rwc->try_lock) {
2469                         rwc->contended = true;
2470                         return;
2471                 }
2472
2473                 i_mmap_lock_read(mapping);
2474         }
2475 lookup:
2476         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap,
2477                         pgoff_start, pgoff_end) {
2478                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2479
2480                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2481                 cond_resched();
2482
2483                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2484                         continue;
2485
2486                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2487                         goto done;
2488                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2489                         goto done;
2490         }
2491
2492 done:
2493         if (!locked)
2494                 i_mmap_unlock_read(mapping);
2495 }
2496
2497 void rmap_walk(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2498 {
2499         if (unlikely(folio_test_ksm(folio)))
2500                 rmap_walk_ksm(folio, rwc);
2501         else if (folio_test_anon(folio))
2502                 rmap_walk_anon(folio, rwc, false);
2503         else
2504                 rmap_walk_file(folio, rwc, false);
2505 }
2506
2507 /* Like rmap_walk, but caller holds relevant rmap lock */
2508 void rmap_walk_locked(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2509 {
2510         /* no ksm support for now */
2511         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_ksm(folio), folio);
2512         if (folio_test_anon(folio))
2513                 rmap_walk_anon(folio, rwc, true);
2514         else
2515                 rmap_walk_file(folio, rwc, true);
2516 }
2517
2518 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2519 /*
2520  * The following two functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
2521  * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
2522  * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
2523  *
2524  * RMAP_COMPOUND is ignored.
2525  */
2526 void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2527                             unsigned long address, rmap_t flags)
2528 {
2529         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
2530         int first;
2531
2532         BUG_ON(!PageLocked(page));
2533         BUG_ON(!anon_vma);
2534         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
2535         first = atomic_inc_and_test(compound_mapcount_ptr(page));
2536         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
2537         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
2538         if (first)
2539                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address,
2540                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
2541 }
2542
2543 void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
2544                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
2545 {
2546         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
2547         atomic_set(compound_mapcount_ptr(page), 0);
2548         atomic_set(compound_pincount_ptr(page), 0);
2549
2550         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
2551 }
2552 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */