sh: convert /proc/cpu/aligmnent, /proc/cpu/kernel_alignment to seq_file
[safe/jmp/linux-2.6] / mm / rmap.c
index e76909e..dd43373 100644 (file)
--- a/mm/rmap.c
+++ b/mm/rmap.c
  * Original design by Rik van Riel <riel@conectiva.com.br> 2001
  * File methods by Dave McCracken <dmccr@us.ibm.com> 2003, 2004
  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> 2004
- * Contributions by Hugh Dickins <hugh@veritas.com> 2003, 2004
+ * Contributions by Hugh Dickins 2003, 2004
  */
 
 /*
  * Lock ordering in mm:
  *
  * inode->i_mutex      (while writing or truncating, not reading or faulting)
- *   inode->i_alloc_sem
- *
- * When a page fault occurs in writing from user to file, down_read
- * of mmap_sem nests within i_mutex; in sys_msync, i_mutex nests within
- * down_read of mmap_sem; i_mutex and down_write of mmap_sem are never
- * taken together; in truncation, i_mutex is taken outermost.
- *
- * mm->mmap_sem
- *   page->flags PG_locked (lock_page)
- *     mapping->i_mmap_lock
- *       anon_vma->lock
- *         mm->page_table_lock or pte_lock
- *           zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
- *           swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
- *             mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
- *             mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
- *             inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
- *               sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
- *               mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
- *                         in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
- *                         within inode_lock in __sync_single_inode)
+ *   inode->i_alloc_sem (vmtruncate_range)
+ *   mm->mmap_sem
+ *     page->flags PG_locked (lock_page)
+ *       mapping->i_mmap_lock
+ *         anon_vma->lock
+ *           mm->page_table_lock or pte_lock
+ *             zone->lru_lock (in mark_page_accessed, isolate_lru_page)
+ *             swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
+ *               mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
+ *               mapping->private_lock (in __set_page_dirty_buffers)
+ *               inode_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
+ *                 sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
+ *                 mapping->tree_lock (widely used, in set_page_dirty,
+ *                           in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
+ *                           within inode_lock in __sync_single_inode)
+ *
+ * (code doesn't rely on that order so it could be switched around)
+ * ->tasklist_lock
+ *   anon_vma->lock      (memory_failure, collect_procs_anon)
+ *     pte map lock
  */
 
 #include <linux/mm.h>
 #include <linux/rmap.h>
 #include <linux/rcupdate.h>
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/memcontrol.h>
+#include <linux/mmu_notifier.h>
+#include <linux/migrate.h>
 
 #include <asm/tlbflush.h>
 
-struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
+#include "internal.h"
+
+static struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
 
-static inline void validate_anon_vma(struct vm_area_struct *find_vma)
+static inline struct anon_vma *anon_vma_alloc(void)
 {
-#ifdef CONFIG_DEBUG_VM
-       struct anon_vma *anon_vma = find_vma->anon_vma;
-       struct vm_area_struct *vma;
-       unsigned int mapcount = 0;
-       int found = 0;
+       return kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
+}
 
-       list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
-               mapcount++;
-               BUG_ON(mapcount > 100000);
-               if (vma == find_vma)
-                       found = 1;
-       }
-       BUG_ON(!found);
-#endif
+static inline void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
+{
+       kmem_cache_free(anon_vma_cachep, anon_vma);
 }
 
-/* This must be called under the mmap_sem. */
+/**
+ * anon_vma_prepare - attach an anon_vma to a memory region
+ * @vma: the memory region in question
+ *
+ * This makes sure the memory mapping described by 'vma' has
+ * an 'anon_vma' attached to it, so that we can associate the
+ * anonymous pages mapped into it with that anon_vma.
+ *
+ * The common case will be that we already have one, but if
+ * if not we either need to find an adjacent mapping that we
+ * can re-use the anon_vma from (very common when the only
+ * reason for splitting a vma has been mprotect()), or we
+ * allocate a new one.
+ *
+ * Anon-vma allocations are very subtle, because we may have
+ * optimistically looked up an anon_vma in page_lock_anon_vma()
+ * and that may actually touch the spinlock even in the newly
+ * allocated vma (it depends on RCU to make sure that the
+ * anon_vma isn't actually destroyed).
+ *
+ * As a result, we need to do proper anon_vma locking even
+ * for the new allocation. At the same time, we do not want
+ * to do any locking for the common case of already having
+ * an anon_vma.
+ *
+ * This must be called with the mmap_sem held for reading.
+ */
 int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
 {
        struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
@@ -84,20 +106,17 @@ int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
        might_sleep();
        if (unlikely(!anon_vma)) {
                struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
-               struct anon_vma *allocated, *locked;
+               struct anon_vma *allocated;
 
                anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
-               if (anon_vma) {
-                       allocated = NULL;
-                       locked = anon_vma;
-                       spin_lock(&locked->lock);
-               } else {
+               allocated = NULL;
+               if (!anon_vma) {
                        anon_vma = anon_vma_alloc();
                        if (unlikely(!anon_vma))
                                return -ENOMEM;
                        allocated = anon_vma;
-                       locked = NULL;
                }
+               spin_lock(&anon_vma->lock);
 
                /* page_table_lock to protect against threads */
                spin_lock(&mm->page_table_lock);
@@ -108,8 +127,7 @@ int anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
                }
                spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 
-               if (locked)
-                       spin_unlock(&locked->lock);
+               spin_unlock(&anon_vma->lock);
                if (unlikely(allocated))
                        anon_vma_free(allocated);
        }
@@ -126,10 +144,8 @@ void __anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
 {
        struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
 
-       if (anon_vma) {
+       if (anon_vma)
                list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
-               validate_anon_vma(vma);
-       }
 }
 
 void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
@@ -139,7 +155,6 @@ void anon_vma_link(struct vm_area_struct *vma)
        if (anon_vma) {
                spin_lock(&anon_vma->lock);
                list_add_tail(&vma->anon_vma_node, &anon_vma->head);
-               validate_anon_vma(vma);
                spin_unlock(&anon_vma->lock);
        }
 }
@@ -153,7 +168,6 @@ void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
                return;
 
        spin_lock(&anon_vma->lock);
-       validate_anon_vma(vma);
        list_del(&vma->anon_vma_node);
 
        /* We must garbage collect the anon_vma if it's empty */
@@ -164,31 +178,27 @@ void anon_vma_unlink(struct vm_area_struct *vma)
                anon_vma_free(anon_vma);
 }
 
-static void anon_vma_ctor(void *data, struct kmem_cache *cachep,
-                         unsigned long flags)
+static void anon_vma_ctor(void *data)
 {
-       if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
-                                               SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR) {
-               struct anon_vma *anon_vma = data;
+       struct anon_vma *anon_vma = data;
 
-               spin_lock_init(&anon_vma->lock);
-               INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
-       }
+       spin_lock_init(&anon_vma->lock);
+       INIT_LIST_HEAD(&anon_vma->head);
 }
 
 void __init anon_vma_init(void)
 {
        anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
-                       0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor, NULL);
+                       0, SLAB_DESTROY_BY_RCU|SLAB_PANIC, anon_vma_ctor);
 }
 
 /*
  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is
  * tricky: page_lock_anon_vma rely on RCU to guard against the races.
  */
-static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
+struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
 {
-       struct anon_vma *anon_vma = NULL;
+       struct anon_vma *anon_vma;
        unsigned long anon_mapping;
 
        rcu_read_lock();
@@ -200,13 +210,22 @@ static struct anon_vma *page_lock_anon_vma(struct page *page)
 
        anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
        spin_lock(&anon_vma->lock);
+       return anon_vma;
 out:
        rcu_read_unlock();
-       return anon_vma;
+       return NULL;
+}
+
+void page_unlock_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
+{
+       spin_unlock(&anon_vma->lock);
+       rcu_read_unlock();
 }
 
 /*
- * At what user virtual address is page expected in vma?
+ * At what user virtual address is page expected in @vma?
+ * Returns virtual address or -EFAULT if page's index/offset is not
+ * within the range mapped the @vma.
  */
 static inline unsigned long
 vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
@@ -216,16 +235,15 @@ vma_address(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 
        address = vma->vm_start + ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
        if (unlikely(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end)) {
-               /* page should be within any vma from prio_tree_next */
-               BUG_ON(!PageAnon(page));
+               /* page should be within @vma mapping range */
                return -EFAULT;
        }
        return address;
 }
 
 /*
- * At what user virtual address is page expected in vma? checking that the
- * page matches the vma: currently only used on anon pages, by unuse_vma;
+ * At what user virtual address is page expected in vma?
+ * checking that the page matches the vma.
  */
 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 {
@@ -245,10 +263,14 @@ unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
 /*
  * Check that @page is mapped at @address into @mm.
  *
+ * If @sync is false, page_check_address may perform a racy check to avoid
+ * the page table lock when the pte is not present (helpful when reclaiming
+ * highly shared pages).
+ *
  * On success returns with pte mapped and locked.
  */
 pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
-                         unsigned long address, spinlock_t **ptlp)
+                         unsigned long address, spinlock_t **ptlp, int sync)
 {
        pgd_t *pgd;
        pud_t *pud;
@@ -270,7 +292,7 @@ pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 
        pte = pte_offset_map(pmd, address);
        /* Make a quick check before getting the lock */
-       if (!pte_present(*pte)) {
+       if (!sync && !pte_present(*pte)) {
                pte_unmap(pte);
                return NULL;
        }
@@ -285,12 +307,40 @@ pte_t *page_check_address(struct page *page, struct mm_struct *mm,
        return NULL;
 }
 
+/**
+ * page_mapped_in_vma - check whether a page is really mapped in a VMA
+ * @page: the page to test
+ * @vma: the VMA to test
+ *
+ * Returns 1 if the page is mapped into the page tables of the VMA, 0
+ * if the page is not mapped into the page tables of this VMA.  Only
+ * valid for normal file or anonymous VMAs.
+ */
+int page_mapped_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
+{
+       unsigned long address;
+       pte_t *pte;
+       spinlock_t *ptl;
+
+       address = vma_address(page, vma);
+       if (address == -EFAULT)         /* out of vma range */
+               return 0;
+       pte = page_check_address(page, vma->vm_mm, address, &ptl, 1);
+       if (!pte)                       /* the page is not in this mm */
+               return 0;
+       pte_unmap_unlock(pte, ptl);
+
+       return 1;
+}
+
 /*
  * Subfunctions of page_referenced: page_referenced_one called
  * repeatedly from either page_referenced_anon or page_referenced_file.
  */
 static int page_referenced_one(struct page *page,
-       struct vm_area_struct *vma, unsigned int *mapcount)
+                              struct vm_area_struct *vma,
+                              unsigned int *mapcount,
+                              unsigned long *vm_flags)
 {
        struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
        unsigned long address;
@@ -302,12 +352,32 @@ static int page_referenced_one(struct page *page,
        if (address == -EFAULT)
                goto out;
 
-       pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
+       pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
        if (!pte)
                goto out;
 
-       if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
-               referenced++;
+       /*
+        * Don't want to elevate referenced for mlocked page that gets this far,
+        * in order that it progresses to try_to_unmap and is moved to the
+        * unevictable list.
+        */
+       if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
+               *mapcount = 1;  /* break early from loop */
+               *vm_flags |= VM_LOCKED;
+               goto out_unmap;
+       }
+
+       if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
+               /*
+                * Don't treat a reference through a sequentially read
+                * mapping as such.  If the page has been used in
+                * another mapping, we will catch it; if this other
+                * mapping is already gone, the unmap path will have
+                * set PG_referenced or activated the page.
+                */
+               if (likely(!VM_SequentialReadHint(vma)))
+                       referenced++;
+       }
 
        /* Pretend the page is referenced if the task has the
           swap token and is in the middle of a page fault. */
@@ -315,13 +385,18 @@ static int page_referenced_one(struct page *page,
                        rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem))
                referenced++;
 
+out_unmap:
        (*mapcount)--;
        pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 out:
+       if (referenced)
+               *vm_flags |= vma->vm_flags;
        return referenced;
 }
 
-static int page_referenced_anon(struct page *page)
+static int page_referenced_anon(struct page *page,
+                               struct mem_cgroup *mem_cont,
+                               unsigned long *vm_flags)
 {
        unsigned int mapcount;
        struct anon_vma *anon_vma;
@@ -334,17 +409,28 @@ static int page_referenced_anon(struct page *page)
 
        mapcount = page_mapcount(page);
        list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
-               referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
+               /*
+                * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
+                * counting on behalf of references from different
+                * cgroups
+                */
+               if (mem_cont && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, mem_cont))
+                       continue;
+               referenced += page_referenced_one(page, vma,
+                                                 &mapcount, vm_flags);
                if (!mapcount)
                        break;
        }
-       spin_unlock(&anon_vma->lock);
+
+       page_unlock_anon_vma(anon_vma);
        return referenced;
 }
 
 /**
  * page_referenced_file - referenced check for object-based rmap
  * @page: the page we're checking references on.
+ * @mem_cont: target memory controller
+ * @vm_flags: collect encountered vma->vm_flags who actually referenced the page
  *
  * For an object-based mapped page, find all the places it is mapped and
  * check/clear the referenced flag.  This is done by following the page->mapping
@@ -353,7 +439,9 @@ static int page_referenced_anon(struct page *page)
  *
  * This function is only called from page_referenced for object-based pages.
  */
-static int page_referenced_file(struct page *page)
+static int page_referenced_file(struct page *page,
+                               struct mem_cgroup *mem_cont,
+                               unsigned long *vm_flags)
 {
        unsigned int mapcount;
        struct address_space *mapping = page->mapping;
@@ -386,12 +474,15 @@ static int page_referenced_file(struct page *page)
        mapcount = page_mapcount(page);
 
        vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
-               if ((vma->vm_flags & (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE))
-                                 == (VM_LOCKED|VM_MAYSHARE)) {
-                       referenced++;
-                       break;
-               }
-               referenced += page_referenced_one(page, vma, &mapcount);
+               /*
+                * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
+                * counting on behalf of references from different
+                * cgroups
+                */
+               if (mem_cont && !mm_match_cgroup(vma->vm_mm, mem_cont))
+                       continue;
+               referenced += page_referenced_one(page, vma,
+                                                 &mapcount, vm_flags);
                if (!mapcount)
                        break;
        }
@@ -404,38 +495,119 @@ static int page_referenced_file(struct page *page)
  * page_referenced - test if the page was referenced
  * @page: the page to test
  * @is_locked: caller holds lock on the page
+ * @mem_cont: target memory controller
+ * @vm_flags: collect encountered vma->vm_flags who actually referenced the page
  *
  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings to a page,
  * returns the number of ptes which referenced the page.
  */
-int page_referenced(struct page *page, int is_locked)
+int page_referenced(struct page *page,
+                   int is_locked,
+                   struct mem_cgroup *mem_cont,
+                   unsigned long *vm_flags)
 {
        int referenced = 0;
 
-       if (page_test_and_clear_young(page))
-               referenced++;
-
        if (TestClearPageReferenced(page))
                referenced++;
 
+       *vm_flags = 0;
        if (page_mapped(page) && page->mapping) {
                if (PageAnon(page))
-                       referenced += page_referenced_anon(page);
+                       referenced += page_referenced_anon(page, mem_cont,
+                                                               vm_flags);
                else if (is_locked)
-                       referenced += page_referenced_file(page);
-               else if (TestSetPageLocked(page))
+                       referenced += page_referenced_file(page, mem_cont,
+                                                               vm_flags);
+               else if (!trylock_page(page))
                        referenced++;
                else {
                        if (page->mapping)
-                               referenced += page_referenced_file(page);
+                               referenced += page_referenced_file(page,
+                                                       mem_cont, vm_flags);
                        unlock_page(page);
                }
        }
+
+       if (page_test_and_clear_young(page))
+               referenced++;
+
        return referenced;
 }
 
+static int page_mkclean_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
+{
+       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
+       unsigned long address;
+       pte_t *pte;
+       spinlock_t *ptl;
+       int ret = 0;
+
+       address = vma_address(page, vma);
+       if (address == -EFAULT)
+               goto out;
+
+       pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 1);
+       if (!pte)
+               goto out;
+
+       if (pte_dirty(*pte) || pte_write(*pte)) {
+               pte_t entry;
+
+               flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
+               entry = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
+               entry = pte_wrprotect(entry);
+               entry = pte_mkclean(entry);
+               set_pte_at(mm, address, pte, entry);
+               ret = 1;
+       }
+
+       pte_unmap_unlock(pte, ptl);
+out:
+       return ret;
+}
+
+static int page_mkclean_file(struct address_space *mapping, struct page *page)
+{
+       pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
+       struct vm_area_struct *vma;
+       struct prio_tree_iter iter;
+       int ret = 0;
+
+       BUG_ON(PageAnon(page));
+
+       spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
+       vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
+               if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
+                       ret += page_mkclean_one(page, vma);
+       }
+       spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
+       return ret;
+}
+
+int page_mkclean(struct page *page)
+{
+       int ret = 0;
+
+       BUG_ON(!PageLocked(page));
+
+       if (page_mapped(page)) {
+               struct address_space *mapping = page_mapping(page);
+               if (mapping) {
+                       ret = page_mkclean_file(mapping, page);
+                       if (page_test_dirty(page)) {
+                               page_clear_dirty(page);
+                               ret = 1;
+                       }
+               }
+       }
+
+       return ret;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(page_mkclean);
+
 /**
- * page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
+ * __page_set_anon_rmap - setup new anonymous rmap
  * @page:      the page to add the mapping to
  * @vma:       the vm area in which the mapping is added
  * @address:   the user virtual address mapped
@@ -455,7 +627,36 @@ static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
         * nr_mapped state can be updated without turning off
         * interrupts because it is not modified via interrupt.
         */
-       __inc_page_state(nr_mapped);
+       __inc_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+}
+
+/**
+ * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
+ * @page:      the page to add the mapping to
+ * @vma:       the vm area in which the mapping is added
+ * @address:   the user virtual address mapped
+ */
+static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
+       struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
+{
+#ifdef CONFIG_DEBUG_VM
+       /*
+        * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
+        * be set up correctly at this point.
+        *
+        * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
+        * always holds the page locked, except if called from page_dup_rmap,
+        * in which case the page is already known to be setup.
+        *
+        * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
+        * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
+        * over the call to page_add_new_anon_rmap.
+        */
+       struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
+       anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
+       BUG_ON(page->mapping != (struct address_space *)anon_vma);
+       BUG_ON(page->index != linear_page_index(vma, address));
+#endif
 }
 
 /**
@@ -464,17 +665,20 @@ static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
  * @vma:       the vm area in which the mapping is added
  * @address:   the user virtual address mapped
  *
- * The caller needs to hold the pte lock.
+ * The caller needs to hold the pte lock and the page must be locked.
  */
 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
        struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 {
+       VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
+       VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
        if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
                __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
-       /* else checking page index and mapping is racy */
+       else
+               __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
 }
 
-/*
+/**
  * page_add_new_anon_rmap - add pte mapping to a new anonymous page
  * @page:      the page to add the mapping to
  * @vma:       the vm area in which the mapping is added
@@ -482,12 +686,19 @@ void page_add_anon_rmap(struct page *page,
  *
  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
  * This means the inc-and-test can be bypassed.
+ * Page does not have to be locked.
  */
 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
        struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
 {
-       atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* elevate count by 1 (starts at -1) */
+       VM_BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
+       SetPageSwapBacked(page);
+       atomic_set(&page->_mapcount, 0); /* increment count (starts at -1) */
        __page_set_anon_rmap(page, vma, address);
+       if (page_evictable(page, vma))
+               lru_cache_add_lru(page, LRU_ACTIVE_ANON);
+       else
+               add_page_to_unevictable_list(page);
 }
 
 /**
@@ -498,8 +709,10 @@ void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
  */
 void page_add_file_rmap(struct page *page)
 {
-       if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
-               __inc_page_state(nr_mapped);
+       if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount)) {
+               __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
+               mem_cgroup_update_mapped_file_stat(page, 1);
+       }
 }
 
 /**
@@ -510,29 +723,37 @@ void page_add_file_rmap(struct page *page)
  */
 void page_remove_rmap(struct page *page)
 {
-       if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount)) {
-#ifdef CONFIG_DEBUG_VM
-               if (unlikely(page_mapcount(page) < 0)) {
-                       printk (KERN_EMERG "Eeek! page_mapcount(page) went negative! (%d)\n", page_mapcount(page));
-                       printk (KERN_EMERG "  page->flags = %lx\n", page->flags);
-                       printk (KERN_EMERG "  page->count = %x\n", page_count(page));
-                       printk (KERN_EMERG "  page->mapping = %p\n", page->mapping);
-               }
-#endif
-               BUG_ON(page_mapcount(page) < 0);
-               /*
-                * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
-                * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
-                * which increments mapcount after us but sets mapping
-                * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
-                * and remember that it's only reliable while mapped.
-                * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
-                * faster for those pages still in swapcache.
-                */
-               if (page_test_and_clear_dirty(page))
-                       set_page_dirty(page);
-               __dec_page_state(nr_mapped);
+       /* page still mapped by someone else? */
+       if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
+               return;
+
+       /*
+        * Now that the last pte has gone, s390 must transfer dirty
+        * flag from storage key to struct page.  We can usually skip
+        * this if the page is anon, so about to be freed; but perhaps
+        * not if it's in swapcache - there might be another pte slot
+        * containing the swap entry, but page not yet written to swap.
+        */
+       if ((!PageAnon(page) || PageSwapCache(page)) && page_test_dirty(page)) {
+               page_clear_dirty(page);
+               set_page_dirty(page);
+       }
+       if (PageAnon(page)) {
+               mem_cgroup_uncharge_page(page);
+               __dec_zone_page_state(page, NR_ANON_PAGES);
+       } else {
+               __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_MAPPED);
        }
+       mem_cgroup_update_mapped_file_stat(page, -1);
+       /*
+        * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
+        * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
+        * which increments mapcount after us but sets mapping
+        * before us: so leave the reset to free_hot_cold_page,
+        * and remember that it's only reliable while mapped.
+        * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
+        * faster for those pages still in swapcache.
+        */
 }
 
 /*
@@ -540,7 +761,7 @@ void page_remove_rmap(struct page *page)
  * repeatedly from either try_to_unmap_anon or try_to_unmap_file.
  */
 static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
-                               int migration)
+                               enum ttu_flags flags)
 {
        struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
        unsigned long address;
@@ -553,7 +774,7 @@ static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
        if (address == -EFAULT)
                goto out;
 
-       pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
+       pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl, 0);
        if (!pte)
                goto out;
 
@@ -562,15 +783,22 @@ static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
         * If it's recently referenced (perhaps page_referenced
         * skipped over this mm) then we should reactivate it.
         */
-       if (!migration && ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
-                       (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte)))) {
-               ret = SWAP_FAIL;
-               goto out_unmap;
+       if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK)) {
+               if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
+                       ret = SWAP_MLOCK;
+                       goto out_unmap;
+               }
        }
+       if (!(flags & TTU_IGNORE_ACCESS)) {
+               if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte)) {
+                       ret = SWAP_FAIL;
+                       goto out_unmap;
+               }
+       }
 
        /* Nuke the page table entry. */
        flush_cache_page(vma, address, page_to_pfn(page));
-       pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
+       pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
 
        /* Move the dirty bit to the physical page now the pte is gone. */
        if (pte_dirty(pteval))
@@ -579,7 +807,14 @@ static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
        /* Update high watermark before we lower rss */
        update_hiwater_rss(mm);
 
-       if (PageAnon(page)) {
+       if (PageHWPoison(page) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
+               if (PageAnon(page))
+                       dec_mm_counter(mm, anon_rss);
+               else
+                       dec_mm_counter(mm, file_rss);
+               set_pte_at(mm, address, pte,
+                               swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(page)));
+       } else if (PageAnon(page)) {
                swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
 
                if (PageSwapCache(page)) {
@@ -595,28 +830,23 @@ static int try_to_unmap_one(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
                                spin_unlock(&mmlist_lock);
                        }
                        dec_mm_counter(mm, anon_rss);
-#ifdef CONFIG_MIGRATION
-               } else {
+               } else if (PAGE_MIGRATION) {
                        /*
                         * Store the pfn of the page in a special migration
                         * pte. do_swap_page() will wait until the migration
                         * pte is removed and then restart fault handling.
                         */
-                       BUG_ON(!migration);
+                       BUG_ON(TTU_ACTION(flags) != TTU_MIGRATION);
                        entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
-#endif
                }
                set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
                BUG_ON(pte_file(*pte));
-       } else
-#ifdef CONFIG_MIGRATION
-       if (migration) {
+       } else if (PAGE_MIGRATION && (TTU_ACTION(flags) == TTU_MIGRATION)) {
                /* Establish migration entry for a file page */
                swp_entry_t entry;
                entry = make_migration_entry(page, pte_write(pteval));
                set_pte_at(mm, address, pte, swp_entry_to_pte(entry));
        } else
-#endif
                dec_mm_counter(mm, file_rss);
 
 
@@ -647,12 +877,17 @@ out:
  * For very sparsely populated VMAs this is a little inefficient - chances are
  * there there won't be many ptes located within the scan cluster.  In this case
  * maybe we could scan further - to the end of the pte page, perhaps.
+ *
+ * Mlocked pages:  check VM_LOCKED under mmap_sem held for read, if we can
+ * acquire it without blocking.  If vma locked, mlock the pages in the cluster,
+ * rather than unmapping them.  If we encounter the "check_page" that vmscan is
+ * trying to unmap, return SWAP_MLOCK, else default SWAP_AGAIN.
  */
 #define CLUSTER_SIZE   min(32*PAGE_SIZE, PMD_SIZE)
 #define CLUSTER_MASK   (~(CLUSTER_SIZE - 1))
 
-static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
-       unsigned int *mapcount, struct vm_area_struct *vma)
+static int try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor, unsigned int *mapcount,
+               struct vm_area_struct *vma, struct page *check_page)
 {
        struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
        pgd_t *pgd;
@@ -664,6 +899,8 @@ static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
        struct page *page;
        unsigned long address;
        unsigned long end;
+       int ret = SWAP_AGAIN;
+       int locked_vma = 0;
 
        address = (vma->vm_start + cursor) & CLUSTER_MASK;
        end = address + CLUSTER_SIZE;
@@ -674,15 +911,26 @@ static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
 
        pgd = pgd_offset(mm, address);
        if (!pgd_present(*pgd))
-               return;
+               return ret;
 
        pud = pud_offset(pgd, address);
        if (!pud_present(*pud))
-               return;
+               return ret;
 
        pmd = pmd_offset(pud, address);
        if (!pmd_present(*pmd))
-               return;
+               return ret;
+
+       /*
+        * MLOCK_PAGES => feature is configured.
+        * if we can acquire the mmap_sem for read, and vma is VM_LOCKED,
+        * keep the sem while scanning the cluster for mlocking pages.
+        */
+       if (MLOCK_PAGES && down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
+               locked_vma = (vma->vm_flags & VM_LOCKED);
+               if (!locked_vma)
+                       up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem); /* don't need it */
+       }
 
        pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 
@@ -695,12 +943,19 @@ static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
                page = vm_normal_page(vma, address, *pte);
                BUG_ON(!page || PageAnon(page));
 
-               if (ptep_clear_flush_young(vma, address, pte))
+               if (locked_vma) {
+                       mlock_vma_page(page);   /* no-op if already mlocked */
+                       if (page == check_page)
+                               ret = SWAP_MLOCK;
+                       continue;       /* don't unmap */
+               }
+
+               if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address, pte))
                        continue;
 
                /* Nuke the page table entry. */
                flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
-               pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
+               pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
 
                /* If nonlinear, store the file page offset in the pte. */
                if (page->index != linear_page_index(vma, address))
@@ -716,37 +971,104 @@ static void try_to_unmap_cluster(unsigned long cursor,
                (*mapcount)--;
        }
        pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
+       if (locked_vma)
+               up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
+       return ret;
 }
 
-static int try_to_unmap_anon(struct page *page, int migration)
+/*
+ * common handling for pages mapped in VM_LOCKED vmas
+ */
+static int try_to_mlock_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
+{
+       int mlocked = 0;
+
+       if (down_read_trylock(&vma->vm_mm->mmap_sem)) {
+               if (vma->vm_flags & VM_LOCKED) {
+                       mlock_vma_page(page);
+                       mlocked++;      /* really mlocked the page */
+               }
+               up_read(&vma->vm_mm->mmap_sem);
+       }
+       return mlocked;
+}
+
+/**
+ * try_to_unmap_anon - unmap or unlock anonymous page using the object-based
+ * rmap method
+ * @page: the page to unmap/unlock
+ * @unlock:  request for unlock rather than unmap [unlikely]
+ * @migration:  unmapping for migration - ignored if @unlock
+ *
+ * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
+ * contained in the anon_vma struct it points to.
+ *
+ * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
+ * anonymous pages.
+ * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
+ * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
+ * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
+ * 'LOCKED.
+ */
+static int try_to_unmap_anon(struct page *page, enum ttu_flags flags)
 {
        struct anon_vma *anon_vma;
        struct vm_area_struct *vma;
+       unsigned int mlocked = 0;
        int ret = SWAP_AGAIN;
+       int unlock = TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK;
+
+       if (MLOCK_PAGES && unlikely(unlock))
+               ret = SWAP_SUCCESS;     /* default for try_to_munlock() */
 
        anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
        if (!anon_vma)
                return ret;
 
        list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node) {
-               ret = try_to_unmap_one(page, vma, migration);
-               if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
-                       break;
+               if (MLOCK_PAGES && unlikely(unlock)) {
+                       if (!((vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
+                             page_mapped_in_vma(page, vma)))
+                               continue;  /* must visit all unlocked vmas */
+                       ret = SWAP_MLOCK;  /* saw at least one mlocked vma */
+               } else {
+                       ret = try_to_unmap_one(page, vma, flags);
+                       if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
+                               break;
+               }
+               if (ret == SWAP_MLOCK) {
+                       mlocked = try_to_mlock_page(page, vma);
+                       if (mlocked)
+                               break;  /* stop if actually mlocked page */
+               }
        }
-       spin_unlock(&anon_vma->lock);
+
+       page_unlock_anon_vma(anon_vma);
+
+       if (mlocked)
+               ret = SWAP_MLOCK;       /* actually mlocked the page */
+       else if (ret == SWAP_MLOCK)
+               ret = SWAP_AGAIN;       /* saw VM_LOCKED vma */
+
        return ret;
 }
 
 /**
- * try_to_unmap_file - unmap file page using the object-based rmap method
- * @page: the page to unmap
+ * try_to_unmap_file - unmap/unlock file page using the object-based rmap method
+ * @page: the page to unmap/unlock
+ * @flags: action and flags
  *
  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
  * contained in the address_space struct it points to.
  *
- * This function is only called from try_to_unmap for object-based pages.
+ * This function is only called from try_to_unmap/try_to_munlock for
+ * object-based pages.
+ * When called from try_to_munlock(), the mmap_sem of the mm containing the vma
+ * where the page was found will be held for write.  So, we won't recheck
+ * vm_flags for that VMA.  That should be OK, because that vma shouldn't be
+ * 'LOCKED.
  */
-static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
+static int try_to_unmap_file(struct page *page, enum ttu_flags flags)
 {
        struct address_space *mapping = page->mapping;
        pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
@@ -757,20 +1079,47 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
        unsigned long max_nl_cursor = 0;
        unsigned long max_nl_size = 0;
        unsigned int mapcount;
+       unsigned int mlocked = 0;
+       int unlock = TTU_ACTION(flags) == TTU_MUNLOCK;
+
+       if (MLOCK_PAGES && unlikely(unlock))
+               ret = SWAP_SUCCESS;     /* default for try_to_munlock() */
 
        spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
        vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
-               ret = try_to_unmap_one(page, vma, migration);
-               if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
-                       goto out;
+               if (MLOCK_PAGES && unlikely(unlock)) {
+                       if (!((vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
+                                               page_mapped_in_vma(page, vma)))
+                               continue;       /* must visit all vmas */
+                       ret = SWAP_MLOCK;
+               } else {
+                       ret = try_to_unmap_one(page, vma, flags);
+                       if (ret == SWAP_FAIL || !page_mapped(page))
+                               goto out;
+               }
+               if (ret == SWAP_MLOCK) {
+                       mlocked = try_to_mlock_page(page, vma);
+                       if (mlocked)
+                               break;  /* stop if actually mlocked page */
+               }
        }
 
+       if (mlocked)
+               goto out;
+
        if (list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear))
                goto out;
 
        list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
                                                shared.vm_set.list) {
-               if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) && !migration)
+               if (MLOCK_PAGES && unlikely(unlock)) {
+                       if (!(vma->vm_flags & VM_LOCKED))
+                               continue;       /* must visit all vmas */
+                       ret = SWAP_MLOCK;       /* leave mlocked == 0 */
+                       goto out;               /* no need to look further */
+               }
+               if (!MLOCK_PAGES && !(flags & TTU_IGNORE_MLOCK) &&
+                       (vma->vm_flags & VM_LOCKED))
                        continue;
                cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
                if (cursor > max_nl_cursor)
@@ -780,7 +1129,7 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
                        max_nl_size = cursor;
        }
 
-       if (max_nl_size == 0) { /* any nonlinears locked or reserved */
+       if (max_nl_size == 0) { /* all nonlinears locked or reserved ? */
                ret = SWAP_FAIL;
                goto out;
        }
@@ -804,12 +1153,16 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
        do {
                list_for_each_entry(vma, &mapping->i_mmap_nonlinear,
                                                shared.vm_set.list) {
-                       if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) && !migration)
+                       if (!MLOCK_PAGES && !(flags & TTU_IGNORE_MLOCK) &&
+                           (vma->vm_flags & VM_LOCKED))
                                continue;
                        cursor = (unsigned long) vma->vm_private_data;
                        while ( cursor < max_nl_cursor &&
                                cursor < vma->vm_end - vma->vm_start) {
-                               try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount, vma);
+                               ret = try_to_unmap_cluster(cursor, &mapcount,
+                                                               vma, page);
+                               if (ret == SWAP_MLOCK)
+                                       mlocked = 2;    /* to return below */
                                cursor += CLUSTER_SIZE;
                                vma->vm_private_data = (void *) cursor;
                                if ((int)mapcount <= 0)
@@ -830,12 +1183,17 @@ static int try_to_unmap_file(struct page *page, int migration)
                vma->vm_private_data = NULL;
 out:
        spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
+       if (mlocked)
+               ret = SWAP_MLOCK;       /* actually mlocked the page */
+       else if (ret == SWAP_MLOCK)
+               ret = SWAP_AGAIN;       /* saw VM_LOCKED vma */
        return ret;
 }
 
 /**
  * try_to_unmap - try to remove all page table mappings to a page
  * @page: the page to get unmapped
+ * @flags: action and flags
  *
  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
  * page, used in the pageout path.  Caller must hold the page lock.
@@ -844,20 +1202,44 @@ out:
  * SWAP_SUCCESS        - we succeeded in removing all mappings
  * SWAP_AGAIN  - we missed a mapping, try again later
  * SWAP_FAIL   - the page is unswappable
+ * SWAP_MLOCK  - page is mlocked.
  */
-int try_to_unmap(struct page *page, int migration)
+int try_to_unmap(struct page *page, enum ttu_flags flags)
 {
        int ret;
 
        BUG_ON(!PageLocked(page));
 
        if (PageAnon(page))
-               ret = try_to_unmap_anon(page, migration);
+               ret = try_to_unmap_anon(page, flags);
        else
-               ret = try_to_unmap_file(page, migration);
-
-       if (!page_mapped(page))
+               ret = try_to_unmap_file(page, flags);
+       if (ret != SWAP_MLOCK && !page_mapped(page))
                ret = SWAP_SUCCESS;
        return ret;
 }
 
+/**
+ * try_to_munlock - try to munlock a page
+ * @page: the page to be munlocked
+ *
+ * Called from munlock code.  Checks all of the VMAs mapping the page
+ * to make sure nobody else has this page mlocked. The page will be
+ * returned with PG_mlocked cleared if no other vmas have it mlocked.
+ *
+ * Return values are:
+ *
+ * SWAP_SUCCESS        - no vma's holding page mlocked.
+ * SWAP_AGAIN  - page mapped in mlocked vma -- couldn't acquire mmap sem
+ * SWAP_MLOCK  - page is now mlocked.
+ */
+int try_to_munlock(struct page *page)
+{
+       VM_BUG_ON(!PageLocked(page) || PageLRU(page));
+
+       if (PageAnon(page))
+               return try_to_unmap_anon(page, TTU_MUNLOCK);
+       else
+               return try_to_unmap_file(page, TTU_MUNLOCK);
+}
+