SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - mm/rmap.c

   1 /*
   2  * mm/rmap.c - physical to virtual reverse mappings
   3  *
   4  * Copyright 2001, Rik van Riel <riel@conectiva.com.br>
   5  * Released under the General Public License (GPL).
   6  *
   7  * Simple, low overhead reverse mapping scheme.
   8  * Please try to keep this thing as modular as possible.
   9  *
  10  * Provides methods for unmapping each kind of mapped page:
  11  * the anon methods track anonymous pages, and
  12  * the file methods track pages belonging to an inode.
  13  *
  14  * Original design by Rik van Riel <riel@conectiva.com.br> 2001
  15  * File methods by Dave McCracken <dmccr@us.ibm.com> 2003, 2004
  16  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> 2004
  17  * Contributions by Hugh Dickins <hugh@veritas.com> 2003, 2004
  18  */
  19
  20 /*
  21  * Lock ordering in mm:
  22  *
  23  * inode->i_mutex       (while writing or truncating, not reading or faulting)
  24  *   inode->i_alloc_sem
  25  *
  26  * When a page fault occurs in writing from user to file, down_read
  27  * of mmap_sem nests within i_mutex; in sys_msync, i_mutex nests within
  28  * down_read of mmap_sem; i_mutex and down_write of mmap_sem are never
  29  * taken together; in truncation, i_mutex is taken outermost.
  30  *
  31  * mm->mmap_sem
  32  *   page->flags PG_locked (lock_page)
  33  *     mapping->i_mmap_lock
  34  *       anon_vma->lock
  35  *         mm->page_table_lock or pte_lock
  36  *           zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
  37  *           swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
  38  *             mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
  39  *             mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
  40  *             inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
  41  *               sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
  42  *               mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
  43  *                         in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
  44  *                         within inode_lock in __sync_single_inode)
  45  */
  46
  47 #include <linux/mm.h>
  48 #include <linux/pagemap.h>
  49 #include <linux/swap.h>
  50 #include <linux/swapops.h>
  51 #include <linux/slab.h>
  52 #include <linux/init.h>
  53 #include <linux/rmap.h>
  54 #include <linux/rcupdate.h>
  55 #include <linux/module.h>
  56
  57 #include <asm/tlbflush.h>
  58
  59 //#define RMAP_DEBUG /* can be enabled only for debugging */
  60
  61 kmem_cache_t *anon_vma_cachep;
  62
  63 static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
  64 {
  65 #ifdef RMAP_DEBUG
  66         struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
  67         struct vm_area_struct *vma;
  68         unsigned int mapcount = 0;
  69         int found = 0;
  70
  71         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
  72                 mapcount++;
  73                 BUG_ON(mapcount > 100000);
  74                 if (vma == find_vma)
  75                         found = 1;
  76         }
  77         BUG_ON(!found);
  78 #endif
  79 }
  80
  81 /* This must be called under the mmap_sem. */
  82 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
  83 {
  84         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
  85
  86         might_sleep();
  87         if (unlikely(!anon_vma)) {
  88                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  89                 struct anon_vma *allocated, *locked;
  90
  91                 anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
  92                 if (anon_vma) {
  93                         allocated = NULL;
  94                         locked = anon_vma;
  95                         spin_lock(&locked->lock);
  96                 } else {
  97                         anon_vma = anon_vma_alloc();
  98                         if (unlikely(!anon_vma))
  99                                 return -ENOMEM;
 100                         allocated = anon_vma;
 101                         locked = NULL;
 102                 }
 103
 104                 /* page_table_lock to protect against threads */
 105                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
 106                 if (likely(!vma->anon_vma)) {
 107                         vma->anon_vma = anon_vma;
 108                         list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 109                         allocated = NULL;
 110                 }
 111                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 112
 113                 if (locked)
 114                         spin_unlock(&locked->lock);
 115                 if (unlikely(allocated))
 116                         anon_vma_free(allocated);
 117         }
 118         return 0;
 119 }
 120
 121 void __anon_vma_merge(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *next)
 122 {
 123         BUG_ON(vma->anon_vma != next->anon_vma);
 124         list_del(&next->anon_vma_node);
 125 }
 126
 127 void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 128 {
 129         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 130
 131         if (anon_vma) {
 132                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 133                 validate_anon_vma(vma);
 134         }
 135 }
 136
 137 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 138 {
 139         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 140
 141         if (anon_vma) {
 142                 spin_lock(&anon_vma->lock);
 143                 list_add(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
 144                 validate_anon_vma(vma);
 145                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
 146         }
 147 }
 148
 149 void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
 150 {
 151         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 152         int empty;
 153
 154         if (!anon_vma)
 155                 return;
 156
 157         spin_lock(&anon_vma->lock);
 158         validate_anon_vma(vma);
 159         list_del(&vma->anon_vma_node);
 160
 161         /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
 162         empty = list_empty(&anon_vma->head);
 163         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 164
 165         if (empty)
 166                 anon_vma_free(anon_vma);
 167 }
 168
 169 static void anon_vma_ctor(void *data, kmem_cache_t *cachep, unsigned long flags)
 170 {
 171         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 172                                                 SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR) {
 173                 struct anon_vma *anon_vma = data;
 174
 175                 spin_lock_init(&anon_vma->lock);
 176                 INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
 177         }
 178 }
 179
 180 void __init anon_vma_init(void)
 181 {
 182         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
 183                         0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
 184 }
 185
 186 /*
 187  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
 188  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
 189  */
 190 static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
 191 {
 192         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
 193         unsigned long anon_mapping;
 194
 195         rcu_read_lock();
 196         anon_mapping = (unsigned long) page->mapping;
 197         if (!(anon_mapping & PAGE_MAPPING_ANON))
 198                 goto out;
 199         if (!page_mapped(page))
 200                 goto out;
 201
 202         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
 203         spin_lock(&anon_vma->lock);
 204 out:
 205         rcu_read_unlock();
 206         return anon_vma;
 207 }
 208
 209 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 210 /*
 211  * Remove an anonymous page from swap replacing the swap pte's
 212  * through real pte's pointing to valid pages and then releasing
 213  * the page from the swap cache.
 214  *
 215  * Must hold page lock on page.
 216  */
 217 void remove_from_swap(struct page *page)
 218 {
 219         struct anon_vma *anon_vma;
 220         struct vm_area_struct *vma;
 221
 222         if (!PageAnon(page) || !PageSwapCache(page))
 223                 return;
 224
 225         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 226         if (!anon_vma)
 227                 return;
 228
 229         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
 230                 remove_vma_swap(vma, page);
 231
 232         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 233
 234         delete_from_swap_cache(page);
 235 }
 236 #endif
 237
 238 /*
 239  * At what user virtual address is page expected in vma?
 240  */
 241 static inline unsigned long
 242 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 243 {
 244         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 245         unsigned long address;
 246
 247         address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 248         if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
 249                 /* page should be within any vma from prio_tree_next */
 250                 BUG_ON(!PageAnon(page));
 251                 return -EFAULT;
 252         }
 253         return address;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
 258  * page matches the vma: currently only used on anon pages, by unuse_vma;
 259  */
 260 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 261 {
 262         if (PageAnon(page)) {
 263                 if ((void *)vma->anon_vma !=
 264                     (void *)page->mapping - PAGE_MAPPING_ANON)
 265                         return -EFAULT;
 266         } else if (page->mapping && !(vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)) {
 267                 if (!vma->vm_file ||
 268                     vma->vm_file->f_mapping != page->mapping)
 269                         return -EFAULT;
 270         } else
 271                 return -EFAULT;
 272         return vma_address(page, vma);
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
 277  *
 278  * On success returns with pte mapped and locked.
 279  */
 280 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 281                           unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
 282 {
 283         pgd_t *pgd;
 284         pud_t *pud;
 285         pmd_t *pmd;
 286         pte_t *pte;
 287         spinlock_t *ptl;
 288
 289         pgd = pgd_offset(mm, address);
 290         if (!pgd_present(*pgd))
 291                 return NULL;
 292
 293         pud = pud_offset(pgd, address);
 294         if (!pud_present(*pud))
 295                 return NULL;
 296
 297         pmd = pmd_offset(pud, address);
 298         if (!pmd_present(*pmd))
 299                 return NULL;
 300
 301         pte = pte_offset_map(pmd, address);
 302         /* Make a quick check before getting the lock */
 303         if (!pte_present(*pte)) {
 304                 pte_unmap(pte);
 305                 return NULL;
 306         }
 307
 308         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 309         spin_lock(ptl);
 310         if (pte_present(*pte) && page_to_pfn(page) == pte_pfn(*pte)) {
 311                 *ptlp = ptl;
 312                 return pte;
 313         }
 314         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 315         return NULL;
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
 320  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
 321  */
 322 static int page_referenced_one(struct page *page,
 323         struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount)
 324 {
 325         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 326         unsigned long address;
 327         pte_t *pte;
 328         spinlock_t *ptl;
 329         int referenced = 0;
 330
 331         address = vma_address(page, vma);
 332         if (address == -EFAULT)
 333                 goto out;
 334
 335         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 336         if (!pte)
 337                 goto out;
 338
 339         if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 340                 referenced++;
 341
 342         /* Pretend the page is referenced if the task has the
 343            swap token and is in the middle of a page fault. */
 344         if (mm != current->mm && has_swap_token(mm) &&
 345                         rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
 346                 referenced++;
 347
 348         (*mapcount)--;
 349         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 350 out:
 351         return referenced;
 352 }
 353
 354 static int page_referenced_anon(struct page *page)
 355 {
 356         unsigned int mapcount;
 357         struct anon_vma *anon_vma;
 358         struct vm_area_struct *vma;
 359         int referenced = 0;
 360
 361         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 362         if (!anon_vma)
 363                 return referenced;
 364
 365         mapcount = page_mapcount(page);
 366         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 367                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
 368                 if (!mapcount)
 369                         break;
 370         }
 371         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 372         return referenced;
 373 }
 374
 375 /**
 376  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
 377  * @page: the page we're checking references on.
 378  *
 379  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
 380  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
 381  * pointer, then walking the chain of vmas it holds.  It returns the number
 382  * of references it found.
 383  *
 384  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
 385  */
 386 static int page_referenced_file(struct page *page)
 387 {
 388         unsigned int mapcount;
 389         struct address_space *mapping = page->mapping;
 390         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 391         struct vm_area_struct *vma;
 392         struct prio_tree_iter iter;
 393         int referenced = 0;
 394
 395         /*
 396          * The caller's checks on page->mapping and !PageAnon have made
 397          * sure that this is a file page: the check for page->mapping
 398          * excludes the case just before it gets set on an anon page.
 399          */
 400         BUG_ON(PageAnon(page));
 401
 402         /*
 403          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
 404          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
 405          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
 406          * so we can safely take mapping->i_mmap_lock.
 407          */
 408         BUG_ON(!PageLocked(page));
 409
 410         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 411
 412         /*
 413          * i_mmap_lock does not stabilize mapcount at all, but mapcount
 414          * is more likely to be accurate if we note it after spinning.
 415          */
 416         mapcount = page_mapcount(page);
 417
 418         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 419                 if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
 420                                   == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
 421                         referenced++;
 422                         break;
 423                 }
 424                 referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
 425                 if (!mapcount)
 426                         break;
 427         }
 428
 429         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 430         return referenced;
 431 }
 432
 433 /**
 434  * page_referenced - test if the page was referenced
 435  * @page: the page to test
 436  * @is_locked: caller holds lock on the page
 437  *
 438  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
 439  * returns the number of ptes which referenced the page.
 440  */
 441 int page_referenced(struct page *page, int is_locked)
 442 {
 443         int referenced = 0;
 444
 445         if (page_test_and_clear_young(page))
 446                 referenced++;
 447
 448         if (TestClearPageReferenced(page))
 449                 referenced++;
 450
 451         if (page_mapped(page) && page->mapping) {
 452                 if (PageAnon(page))
 453                         referenced += page_referenced_anon(page);
 454                 else if (is_locked)
 455                         referenced += page_referenced_file(page);
 456                 else if (TestSetPageLocked(page))
 457                         referenced++;
 458                 else {
 459                         if (page->mapping)
 460                                 referenced += page_referenced_file(page);
 461                         unlock_page(page);
 462                 }
 463         }
 464         return referenced;
 465 }
 466
 467 /**
 468  * page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
 469  * @page:       the page to add the mapping to
 470  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 471  * @address:    the user virtual address mapped
 472  */
 473 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
 474         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 475 {
 476         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 477
 478         BUG_ON(!anon_vma);
 479         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
 480         page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;
 481
 482         page->index = linear_page_index(vma, address);
 483
 484         /*
 485          * nr_mapped state can be updated without turning off
 486          * interrupts because it is not modified via interrupt.
 487          */
 488         __inc_page_state(nr_mapped);
 489 }
 490
 491 /**
 492  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
 493  * @page:       the page to add the mapping to
 494  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 495  * @address:    the user virtual address mapped
 496  *
 497  * The caller needs to hold the pte lock.
 498  */
 499 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
 500         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 501 {
 502         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 503                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
 504         /* else checking page index and mapping is racy */
 505 }
 506
 507 /*
 508  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
 509  * @page:       the page to add the mapping to
 510  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
 511  * @address:    the user virtual address mapped
 512  *
 513  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
 514  * This means the inc-and-test can be bypassed.
 515  */
 516 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
 517         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 518 {
 519         atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* elevate count by 1 (starts at -1) */
 520         __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
 521 }
 522
 523 /**
 524  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
 525  * @page: the page to add the mapping to
 526  *
 527  * The caller needs to hold the pte lock.
 528  */
 529 void page_add_file_rmap(struct page *page)
 530 {
 531         BUG_ON(PageAnon(page));
 532         BUG_ON(!pfn_valid(page_to_pfn(page)));
 533
 534         if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
 535                 __inc_page_state(nr_mapped);
 536 }
 537
 538 /**
 539  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
 540  * @page: page to remove mapping from
 541  *
 542  * The caller needs to hold the pte lock.
 543  */
 544 void page_remove_rmap(struct page *page)
 545 {
 546         if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
 547                 if (page_mapcount(page) < 0) {
 548                         printk (KERN_EMERG "Eeek! page_mapcount(page) went negative! (%d)\n", page_mapcount(page));
 549                         printk (KERN_EMERG "  page->flags = %lx\n", page->flags);
 550                         printk (KERN_EMERG "  page->count = %x\n", page_count(page));
 551                         printk (KERN_EMERG "  page->mapping = %p\n", page->mapping);
 552                 }
 553
 554                 BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
 555                 /*
 556                  * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
 557                  * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
 558                  * which increments mapcount after us but sets mapping
 559                  * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
 560                  * and remember that it's only reliable while mapped.
 561                  * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
 562                  * faster for those pages still in swapcache.
 563                  */
 564                 if (page_test_and_clear_dirty(page))
 565                         set_page_dirty(page);
 566                 __dec_page_state(nr_mapped);
 567         }
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Subfunctions of try_to_unmap: try_to_unmap_one called
 572  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
 573  */
 574 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
 575                                 int ignore_refs)
 576 {
 577         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 578         unsigned long address;
 579         pte_t *pte;
 580         pte_t pteval;
 581         spinlock_t *ptl;
 582         int ret = SWAP_AGAIN;
 583
 584         address = vma_address(page, vma);
 585         if (address == -EFAULT)
 586                 goto out;
 587
 588         pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
 589         if (!pte)
 590                 goto out;
 591
 592         /*
 593          * If the page is mlock()d, we cannot swap it out.
 594          * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
 595          * skipped over this mm) then we should reactivate it.
 596          */
 597         if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
 598                         (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)
 599                                 && !ignore_refs)) {
 600                 ret = SWAP_FAIL;
 601                 goto out_unmap;
 602         }
 603
 604         /* Nuke the page table entry. */
 605         flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
 606         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 607
 608         /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 609         if (pte_dirty(pteval))
 610                 set_page_dirty(page);
 611
 612         /* Update high watermark before we lower rss */
 613         update_hiwater_rss(mm);
 614
 615         if (PageAnon(page)) {
 616                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
 617                 /*
 618                  * Store the swap location in the pte.
 619                  * See handle_pte_fault() ...
 620                  */
 621                 BUG_ON(!PageSwapCache(page));
 622                 swap_duplicate(entry);
 623                 if (list_empty(&mm->mmlist)) {
 624                         spin_lock(&mmlist_lock);
 625                         if (list_empty(&mm->mmlist))
 626                                 list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
 627                         spin_unlock(&mmlist_lock);
 628                 }
 629                 set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
 630                 BUG_ON(pte_file(*pte));
 631                 dec_mm_counter(mm, anon_rss);
 632         } else
 633                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 634
 635         page_remove_rmap(page);
 636         page_cache_release(page);
 637
 638 out_unmap:
 639         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 640 out:
 641         return ret;
 642 }
 643
 644 /*
 645  * objrmap doesn't work for nonlinear VMAs because the assumption that
 646  * offset-into-file correlates with offset-into-virtual-addresses does not hold.
 647  * Consequently, given a particular page and its ->index, we cannot locate the
 648  * ptes which are mapping that page without an exhaustive linear search.
 649  *
 650  * So what this code does is a mini "virtual scan" of each nonlinear VMA which
 651  * maps the file to which the target page belongs.  The ->vm_private_data field
 652  * holds the current cursor into that scan.  Successive searches will circulate
 653  * around the vma's virtual address space.
 654  *
 655  * So as more replacement pressure is applied to the pages in a nonlinear VMA,
 656  * more scanning pressure is placed against them as well.   Eventually pages
 657  * will become fully unmapped and are eligible for eviction.
 658  *
 659  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
 660  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
 661  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
 662  */
 663 #define CLUSTER_SIZE    min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
 664 #define CLUSTER_MASK    (~(CLUSTER_SIZE - 1))
 665
 666 static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
 667         unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
 668 {
 669         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 670         pgd_t *pgd;
 671         pud_t *pud;
 672         pmd_t *pmd;
 673         pte_t *pte;
 674         pte_t pteval;
 675         spinlock_t *ptl;
 676         struct page *page;
 677         unsigned long address;
 678         unsigned long end;
 679
 680         address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
 681         end = address + CLUSTER_SIZE;
 682         if (address < vma->vm_start)
 683                 address = vma->vm_start;
 684         if (end > vma->vm_end)
 685                 end = vma->vm_end;
 686
 687         pgd = pgd_offset(mm, address);
 688         if (!pgd_present(*pgd))
 689                 return;
 690
 691         pud = pud_offset(pgd, address);
 692         if (!pud_present(*pud))
 693                 return;
 694
 695         pmd = pmd_offset(pud, address);
 696         if (!pmd_present(*pmd))
 697                 return;
 698
 699         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 700
 701         /* Update high watermark before we lower rss */
 702         update_hiwater_rss(mm);
 703
 704         for (; address < end; pte++, address += PAGE_SIZE) {
 705                 if (!pte_present(*pte))
 706                         continue;
 707                 page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
 708                 BUG_ON(!page || PageAnon(page));
 709
 710                 if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
 711                         continue;
 712
 713                 /* Nuke the page table entry. */
 714                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
 715                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 716
 717                 /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
 718                 if (page->index != linear_page_index(vma, address))
 719                         set_pte_at(mm, address, pte, pgoff_to_pte(page->index));
 720
 721                 /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
 722                 if (pte_dirty(pteval))
 723                         set_page_dirty(page);
 724
 725                 page_remove_rmap(page);
 726                 page_cache_release(page);
 727                 dec_mm_counter(mm, file_rss);
 728                 (*mapcount)--;
 729         }
 730         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 731 }
 732
 733 static int try_to_unmap_anon(struct page *page, int ignore_refs)
 734 {
 735         struct anon_vma *anon_vma;
 736         struct vm_area_struct *vma;
 737         int ret = SWAP_AGAIN;
 738
 739         anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 740         if (!anon_vma)
 741                 return ret;
 742
 743         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
 744                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, ignore_refs);
 745                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 746                         break;
 747         }
 748         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 749         return ret;
 750 }
 751
 752 /**
 753  * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
 754  * @page: the page to unmap
 755  *
 756  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
 757  * contained in the address_space struct it points to.
 758  *
 759  * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
 760  */
 761 static int try_to_unmap_file(struct page *page, int ignore_refs)
 762 {
 763         struct address_space *mapping = page->mapping;
 764         pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 765         struct vm_area_struct *vma;
 766         struct prio_tree_iter iter;
 767         int ret = SWAP_AGAIN;
 768         unsigned long cursor;
 769         unsigned long max_nl_cursor = 0;
 770         unsigned long max_nl_size = 0;
 771         unsigned int mapcount;
 772
 773         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 774         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 775                 ret = try_to_unmap_one(page, vma, ignore_refs);
 776                 if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
 777                         goto out;
 778         }
 779
 780         if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
 781                 goto out;
 782
 783         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 784                                                 shared.vm_set.list) {
 785                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 786                         continue;
 787                 cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 788                 if (cursor > max_nl_cursor)
 789                         max_nl_cursor = cursor;
 790                 cursor = vma->vm_end - vma->vm_start;
 791                 if (cursor > max_nl_size)
 792                         max_nl_size = cursor;
 793         }
 794
 795         if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
 796                 ret = SWAP_FAIL;
 797                 goto out;
 798         }
 799
 800         /*
 801          * We don't try to search for this page in the nonlinear vmas,
 802          * and page_referenced wouldn't have found it anyway.  Instead
 803          * just walk the nonlinear vmas trying to age and unmap some.
 804          * The mapcount of the page we came in with is irrelevant,
 805          * but even so use it as a guide to how hard we should try?
 806          */
 807         mapcount = page_mapcount(page);
 808         if (!mapcount)
 809                 goto out;
 810         cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 811
 812         max_nl_size = (max_nl_size + CLUSTER_SIZE - 1) & CLUSTER_MASK;
 813         if (max_nl_cursor == 0)
 814                 max_nl_cursor = CLUSTER_SIZE;
 815
 816         do {
 817                 list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
 818                                                 shared.vm_set.list) {
 819                         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 820                                 continue;
 821                         cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
 822                         while ( cursor < max_nl_cursor &&
 823                                 cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
 824                                 try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
 825                                 cursor += CLUSTER_SIZE;
 826                                 vma->vm_private_data = (void *) cursor;
 827                                 if ((int)mapcount <= 0)
 828                                         goto out;
 829                         }
 830                         vma->vm_private_data = (void *) max_nl_cursor;
 831                 }
 832                 cond_resched_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 833                 max_nl_cursor += CLUSTER_SIZE;
 834         } while (max_nl_cursor <= max_nl_size);
 835
 836         /*
 837          * Don't loop forever (perhaps all the remaining pages are
 838          * in locked vmas).  Reset cursor on all unreserved nonlinear
 839          * vmas, now forgetting on which ones it had fallen behind.
 840          */
 841         list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear, shared.vm_set.list)
 842                 vma->vm_private_data = NULL;
 843 out:
 844         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 845         return ret;
 846 }
 847
 848 /**
 849  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
 850  * @page: the page to get unmapped
 851  *
 852  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
 853  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
 854  * Return values are:
 855  *
 856  * SWAP_SUCCESS - we succeeded in removing all mappings
 857  * SWAP_AGAIN   - we missed a mapping, try again later
 858  * SWAP_FAIL    - the page is unswappable
 859  */
 860 int try_to_unmap(struct page *page, int ignore_refs)
 861 {
 862         int ret;
 863
 864         BUG_ON(!PageLocked(page));
 865
 866         if (PageAnon(page))
 867                 ret = try_to_unmap_anon(page, ignore_refs);
 868         else
 869                 ret = try_to_unmap_file(page, ignore_refs);
 870
 871         if (!page_mapped(page))
 872                 ret = SWAP_SUCCESS;
 873         return ret;
 874 }
 875