mm: Provide a function to get an additional pin on a page
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / gup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/errno.h>
4 #include <linux/err.h>
5 #include <linux/spinlock.h>
6
7 #include <linux/mm.h>
8 #include <linux/memremap.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/rmap.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/swapops.h>
13 #include <linux/secretmem.h>
14
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/rwsem.h>
17 #include <linux/hugetlb.h>
18 #include <linux/migrate.h>
19 #include <linux/mm_inline.h>
20 #include <linux/sched/mm.h>
21
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/tlbflush.h>
24
25 #include "internal.h"
26
27 struct follow_page_context {
28         struct dev_pagemap *pgmap;
29         unsigned int page_mask;
30 };
31
32 static inline void sanity_check_pinned_pages(struct page **pages,
33                                              unsigned long npages)
34 {
35         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM))
36                 return;
37
38         /*
39          * We only pin anonymous pages if they are exclusive. Once pinned, we
40          * can no longer turn them possibly shared and PageAnonExclusive() will
41          * stick around until the page is freed.
42          *
43          * We'd like to verify that our pinned anonymous pages are still mapped
44          * exclusively. The issue with anon THP is that we don't know how
45          * they are/were mapped when pinning them. However, for anon
46          * THP we can assume that either the given page (PTE-mapped THP) or
47          * the head page (PMD-mapped THP) should be PageAnonExclusive(). If
48          * neither is the case, there is certainly something wrong.
49          */
50         for (; npages; npages--, pages++) {
51                 struct page *page = *pages;
52                 struct folio *folio = page_folio(page);
53
54                 if (is_zero_page(page) ||
55                     !folio_test_anon(folio))
56                         continue;
57                 if (!folio_test_large(folio) || folio_test_hugetlb(folio))
58                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page), page);
59                 else
60                         /* Either a PTE-mapped or a PMD-mapped THP. */
61                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page) &&
62                                        !PageAnonExclusive(page), page);
63         }
64 }
65
66 /*
67  * Return the folio with ref appropriately incremented,
68  * or NULL if that failed.
69  */
70 static inline struct folio *try_get_folio(struct page *page, int refs)
71 {
72         struct folio *folio;
73
74 retry:
75         folio = page_folio(page);
76         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) < 0))
77                 return NULL;
78         if (unlikely(!folio_ref_try_add_rcu(folio, refs)))
79                 return NULL;
80
81         /*
82          * At this point we have a stable reference to the folio; but it
83          * could be that between calling page_folio() and the refcount
84          * increment, the folio was split, in which case we'd end up
85          * holding a reference on a folio that has nothing to do with the page
86          * we were given anymore.
87          * So now that the folio is stable, recheck that the page still
88          * belongs to this folio.
89          */
90         if (unlikely(page_folio(page) != folio)) {
91                 if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
92                         folio_put_refs(folio, refs);
93                 goto retry;
94         }
95
96         return folio;
97 }
98
99 /**
100  * try_grab_folio() - Attempt to get or pin a folio.
101  * @page:  pointer to page to be grabbed
102  * @refs:  the value to (effectively) add to the folio's refcount
103  * @flags: gup flags: these are the FOLL_* flag values.
104  *
105  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
106  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the folio's refcount.
107  *
108  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) must be set, but not both at the
109  * same time. (That's true throughout the get_user_pages*() and
110  * pin_user_pages*() APIs.) Cases:
111  *
112  *    FOLL_GET: folio's refcount will be incremented by @refs.
113  *
114  *    FOLL_PIN on large folios: folio's refcount will be incremented by
115  *    @refs, and its pincount will be incremented by @refs.
116  *
117  *    FOLL_PIN on single-page folios: folio's refcount will be incremented by
118  *    @refs * GUP_PIN_COUNTING_BIAS.
119  *
120  * Return: The folio containing @page (with refcount appropriately
121  * incremented) for success, or NULL upon failure. If neither FOLL_GET
122  * nor FOLL_PIN was set, that's considered failure, and furthermore,
123  * a likely bug in the caller, so a warning is also emitted.
124  */
125 struct folio *try_grab_folio(struct page *page, int refs, unsigned int flags)
126 {
127         if (unlikely(!(flags & FOLL_PCI_P2PDMA) && is_pci_p2pdma_page(page)))
128                 return NULL;
129
130         if (flags & FOLL_GET)
131                 return try_get_folio(page, refs);
132         else if (flags & FOLL_PIN) {
133                 struct folio *folio;
134
135                 /*
136                  * Don't take a pin on the zero page - it's not going anywhere
137                  * and it is used in a *lot* of places.
138                  */
139                 if (is_zero_page(page))
140                         return page_folio(page);
141
142                 /*
143                  * Can't do FOLL_LONGTERM + FOLL_PIN gup fast path if not in a
144                  * right zone, so fail and let the caller fall back to the slow
145                  * path.
146                  */
147                 if (unlikely((flags & FOLL_LONGTERM) &&
148                              !is_longterm_pinnable_page(page)))
149                         return NULL;
150
151                 /*
152                  * CAUTION: Don't use compound_head() on the page before this
153                  * point, the result won't be stable.
154                  */
155                 folio = try_get_folio(page, refs);
156                 if (!folio)
157                         return NULL;
158
159                 /*
160                  * When pinning a large folio, use an exact count to track it.
161                  *
162                  * However, be sure to *also* increment the normal folio
163                  * refcount field at least once, so that the folio really
164                  * is pinned.  That's why the refcount from the earlier
165                  * try_get_folio() is left intact.
166                  */
167                 if (folio_test_large(folio))
168                         atomic_add(refs, &folio->_pincount);
169                 else
170                         folio_ref_add(folio,
171                                         refs * (GUP_PIN_COUNTING_BIAS - 1));
172                 /*
173                  * Adjust the pincount before re-checking the PTE for changes.
174                  * This is essentially a smp_mb() and is paired with a memory
175                  * barrier in page_try_share_anon_rmap().
176                  */
177                 smp_mb__after_atomic();
178
179                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, refs);
180
181                 return folio;
182         }
183
184         WARN_ON_ONCE(1);
185         return NULL;
186 }
187
188 static void gup_put_folio(struct folio *folio, int refs, unsigned int flags)
189 {
190         if (flags & FOLL_PIN) {
191                 if (is_zero_folio(folio))
192                         return;
193                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_RELEASED, refs);
194                 if (folio_test_large(folio))
195                         atomic_sub(refs, &folio->_pincount);
196                 else
197                         refs *= GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
198         }
199
200         if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
201                 folio_put_refs(folio, refs);
202 }
203
204 /**
205  * try_grab_page() - elevate a page's refcount by a flag-dependent amount
206  * @page:    pointer to page to be grabbed
207  * @flags:   gup flags: these are the FOLL_* flag values.
208  *
209  * This might not do anything at all, depending on the flags argument.
210  *
211  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
212  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the page's refcount.
213  *
214  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) may be set, but not both at the same
215  * time. Cases: please see the try_grab_folio() documentation, with
216  * "refs=1".
217  *
218  * Return: 0 for success, or if no action was required (if neither FOLL_PIN
219  * nor FOLL_GET was set, nothing is done). A negative error code for failure:
220  *
221  *   -ENOMEM            FOLL_GET or FOLL_PIN was set, but the page could not
222  *                      be grabbed.
223  */
224 int __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags)
225 {
226         struct folio *folio = page_folio(page);
227
228         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) <= 0))
229                 return -ENOMEM;
230
231         if (unlikely(!(flags & FOLL_PCI_P2PDMA) && is_pci_p2pdma_page(page)))
232                 return -EREMOTEIO;
233
234         if (flags & FOLL_GET)
235                 folio_ref_inc(folio);
236         else if (flags & FOLL_PIN) {
237                 /*
238                  * Don't take a pin on the zero page - it's not going anywhere
239                  * and it is used in a *lot* of places.
240                  */
241                 if (is_zero_page(page))
242                         return 0;
243
244                 /*
245                  * Similar to try_grab_folio(): be sure to *also*
246                  * increment the normal page refcount field at least once,
247                  * so that the page really is pinned.
248                  */
249                 if (folio_test_large(folio)) {
250                         folio_ref_add(folio, 1);
251                         atomic_add(1, &folio->_pincount);
252                 } else {
253                         folio_ref_add(folio, GUP_PIN_COUNTING_BIAS);
254                 }
255
256                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, 1);
257         }
258
259         return 0;
260 }
261
262 /**
263  * unpin_user_page() - release a dma-pinned page
264  * @page:            pointer to page to be released
265  *
266  * Pages that were pinned via pin_user_pages*() must be released via either
267  * unpin_user_page(), or one of the unpin_user_pages*() routines. This is so
268  * that such pages can be separately tracked and uniquely handled. In
269  * particular, interactions with RDMA and filesystems need special handling.
270  */
271 void unpin_user_page(struct page *page)
272 {
273         sanity_check_pinned_pages(&page, 1);
274         gup_put_folio(page_folio(page), 1, FOLL_PIN);
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page);
277
278 /**
279  * folio_add_pin - Try to get an additional pin on a pinned folio
280  * @folio: The folio to be pinned
281  *
282  * Get an additional pin on a folio we already have a pin on.  Makes no change
283  * if the folio is a zero_page.
284  */
285 void folio_add_pin(struct folio *folio)
286 {
287         if (is_zero_folio(folio))
288                 return;
289
290         /*
291          * Similar to try_grab_folio(): be sure to *also* increment the normal
292          * page refcount field at least once, so that the page really is
293          * pinned.
294          */
295         if (folio_test_large(folio)) {
296                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&folio->_pincount) < 1);
297                 folio_ref_inc(folio);
298                 atomic_inc(&folio->_pincount);
299         } else {
300                 WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) < GUP_PIN_COUNTING_BIAS);
301                 folio_ref_add(folio, GUP_PIN_COUNTING_BIAS);
302         }
303 }
304
305 static inline struct folio *gup_folio_range_next(struct page *start,
306                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
307 {
308         struct page *next = nth_page(start, i);
309         struct folio *folio = page_folio(next);
310         unsigned int nr = 1;
311
312         if (folio_test_large(folio))
313                 nr = min_t(unsigned int, npages - i,
314                            folio_nr_pages(folio) - folio_page_idx(folio, next));
315
316         *ntails = nr;
317         return folio;
318 }
319
320 static inline struct folio *gup_folio_next(struct page **list,
321                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
322 {
323         struct folio *folio = page_folio(list[i]);
324         unsigned int nr;
325
326         for (nr = i + 1; nr < npages; nr++) {
327                 if (page_folio(list[nr]) != folio)
328                         break;
329         }
330
331         *ntails = nr - i;
332         return folio;
333 }
334
335 /**
336  * unpin_user_pages_dirty_lock() - release and optionally dirty gup-pinned pages
337  * @pages:  array of pages to be maybe marked dirty, and definitely released.
338  * @npages: number of pages in the @pages array.
339  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
340  *
341  * "gup-pinned page" refers to a page that has had one of the get_user_pages()
342  * variants called on that page.
343  *
344  * For each page in the @pages array, make that page (or its head page, if a
345  * compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the page was previously
346  * listed as clean. In any case, releases all pages using unpin_user_page(),
347  * possibly via unpin_user_pages(), for the non-dirty case.
348  *
349  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
350  *
351  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
352  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
353  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
354  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
355  *
356  */
357 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
358                                  bool make_dirty)
359 {
360         unsigned long i;
361         struct folio *folio;
362         unsigned int nr;
363
364         if (!make_dirty) {
365                 unpin_user_pages(pages, npages);
366                 return;
367         }
368
369         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
370         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
371                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
372                 /*
373                  * Checking PageDirty at this point may race with
374                  * clear_page_dirty_for_io(), but that's OK. Two key
375                  * cases:
376                  *
377                  * 1) This code sees the page as already dirty, so it
378                  * skips the call to set_page_dirty(). That could happen
379                  * because clear_page_dirty_for_io() called
380                  * page_mkclean(), followed by set_page_dirty().
381                  * However, now the page is going to get written back,
382                  * which meets the original intention of setting it
383                  * dirty, so all is well: clear_page_dirty_for_io() goes
384                  * on to call TestClearPageDirty(), and write the page
385                  * back.
386                  *
387                  * 2) This code sees the page as clean, so it calls
388                  * set_page_dirty(). The page stays dirty, despite being
389                  * written back, so it gets written back again in the
390                  * next writeback cycle. This is harmless.
391                  */
392                 if (!folio_test_dirty(folio)) {
393                         folio_lock(folio);
394                         folio_mark_dirty(folio);
395                         folio_unlock(folio);
396                 }
397                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
398         }
399 }
400 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages_dirty_lock);
401
402 /**
403  * unpin_user_page_range_dirty_lock() - release and optionally dirty
404  * gup-pinned page range
405  *
406  * @page:  the starting page of a range maybe marked dirty, and definitely released.
407  * @npages: number of consecutive pages to release.
408  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
409  *
410  * "gup-pinned page range" refers to a range of pages that has had one of the
411  * pin_user_pages() variants called on that page.
412  *
413  * For the page ranges defined by [page .. page+npages], make that range (or
414  * its head pages, if a compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the
415  * page range was previously listed as clean.
416  *
417  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
418  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
419  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
420  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
421  *
422  */
423 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
424                                       bool make_dirty)
425 {
426         unsigned long i;
427         struct folio *folio;
428         unsigned int nr;
429
430         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
431                 folio = gup_folio_range_next(page, npages, i, &nr);
432                 if (make_dirty && !folio_test_dirty(folio)) {
433                         folio_lock(folio);
434                         folio_mark_dirty(folio);
435                         folio_unlock(folio);
436                 }
437                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
438         }
439 }
440 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page_range_dirty_lock);
441
442 static void unpin_user_pages_lockless(struct page **pages, unsigned long npages)
443 {
444         unsigned long i;
445         struct folio *folio;
446         unsigned int nr;
447
448         /*
449          * Don't perform any sanity checks because we might have raced with
450          * fork() and some anonymous pages might now actually be shared --
451          * which is why we're unpinning after all.
452          */
453         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
454                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
455                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
456         }
457 }
458
459 /**
460  * unpin_user_pages() - release an array of gup-pinned pages.
461  * @pages:  array of pages to be marked dirty and released.
462  * @npages: number of pages in the @pages array.
463  *
464  * For each page in the @pages array, release the page using unpin_user_page().
465  *
466  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
467  */
468 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages)
469 {
470         unsigned long i;
471         struct folio *folio;
472         unsigned int nr;
473
474         /*
475          * If this WARN_ON() fires, then the system *might* be leaking pages (by
476          * leaving them pinned), but probably not. More likely, gup/pup returned
477          * a hard -ERRNO error to the caller, who erroneously passed it here.
478          */
479         if (WARN_ON(IS_ERR_VALUE(npages)))
480                 return;
481
482         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
483         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
484                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
485                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
486         }
487 }
488 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages);
489
490 /*
491  * Set the MMF_HAS_PINNED if not set yet; after set it'll be there for the mm's
492  * lifecycle.  Avoid setting the bit unless necessary, or it might cause write
493  * cache bouncing on large SMP machines for concurrent pinned gups.
494  */
495 static inline void mm_set_has_pinned_flag(unsigned long *mm_flags)
496 {
497         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags))
498                 set_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags);
499 }
500
501 #ifdef CONFIG_MMU
502 static struct page *no_page_table(struct vm_area_struct *vma,
503                 unsigned int flags)
504 {
505         /*
506          * When core dumping an enormous anonymous area that nobody
507          * has touched so far, we don't want to allocate unnecessary pages or
508          * page tables.  Return error instead of NULL to skip handle_mm_fault,
509          * then get_dump_page() will return NULL to leave a hole in the dump.
510          * But we can only make this optimization where a hole would surely
511          * be zero-filled if handle_mm_fault() actually did handle it.
512          */
513         if ((flags & FOLL_DUMP) &&
514                         (vma_is_anonymous(vma) || !vma->vm_ops->fault))
515                 return ERR_PTR(-EFAULT);
516         return NULL;
517 }
518
519 static int follow_pfn_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
520                 pte_t *pte, unsigned int flags)
521 {
522         if (flags & FOLL_TOUCH) {
523                 pte_t entry = *pte;
524
525                 if (flags & FOLL_WRITE)
526                         entry = pte_mkdirty(entry);
527                 entry = pte_mkyoung(entry);
528
529                 if (!pte_same(*pte, entry)) {
530                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
531                         update_mmu_cache(vma, address, pte);
532                 }
533         }
534
535         /* Proper page table entry exists, but no corresponding struct page */
536         return -EEXIST;
537 }
538
539 /* FOLL_FORCE can write to even unwritable PTEs in COW mappings. */
540 static inline bool can_follow_write_pte(pte_t pte, struct page *page,
541                                         struct vm_area_struct *vma,
542                                         unsigned int flags)
543 {
544         /* If the pte is writable, we can write to the page. */
545         if (pte_write(pte))
546                 return true;
547
548         /* Maybe FOLL_FORCE is set to override it? */
549         if (!(flags & FOLL_FORCE))
550                 return false;
551
552         /* But FOLL_FORCE has no effect on shared mappings */
553         if (vma->vm_flags & (VM_MAYSHARE | VM_SHARED))
554                 return false;
555
556         /* ... or read-only private ones */
557         if (!(vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
558                 return false;
559
560         /* ... or already writable ones that just need to take a write fault */
561         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
562                 return false;
563
564         /*
565          * See can_change_pte_writable(): we broke COW and could map the page
566          * writable if we have an exclusive anonymous page ...
567          */
568         if (!page || !PageAnon(page) || !PageAnonExclusive(page))
569                 return false;
570
571         /* ... and a write-fault isn't required for other reasons. */
572         if (vma_soft_dirty_enabled(vma) && !pte_soft_dirty(pte))
573                 return false;
574         return !userfaultfd_pte_wp(vma, pte);
575 }
576
577 static struct page *follow_page_pte(struct vm_area_struct *vma,
578                 unsigned long address, pmd_t *pmd, unsigned int flags,
579                 struct dev_pagemap **pgmap)
580 {
581         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
582         struct page *page;
583         spinlock_t *ptl;
584         pte_t *ptep, pte;
585         int ret;
586
587         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
588         if (WARN_ON_ONCE((flags & (FOLL_PIN | FOLL_GET)) ==
589                          (FOLL_PIN | FOLL_GET)))
590                 return ERR_PTR(-EINVAL);
591         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
592                 return no_page_table(vma, flags);
593
594         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
595         pte = *ptep;
596         if (!pte_present(pte))
597                 goto no_page;
598         if (pte_protnone(pte) && !gup_can_follow_protnone(flags))
599                 goto no_page;
600
601         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
602
603         /*
604          * We only care about anon pages in can_follow_write_pte() and don't
605          * have to worry about pte_devmap() because they are never anon.
606          */
607         if ((flags & FOLL_WRITE) &&
608             !can_follow_write_pte(pte, page, vma, flags)) {
609                 page = NULL;
610                 goto out;
611         }
612
613         if (!page && pte_devmap(pte) && (flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN))) {
614                 /*
615                  * Only return device mapping pages in the FOLL_GET or FOLL_PIN
616                  * case since they are only valid while holding the pgmap
617                  * reference.
618                  */
619                 *pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), *pgmap);
620                 if (*pgmap)
621                         page = pte_page(pte);
622                 else
623                         goto no_page;
624         } else if (unlikely(!page)) {
625                 if (flags & FOLL_DUMP) {
626                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
627                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
628                         goto out;
629                 }
630
631                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
632                         page = pte_page(pte);
633                 } else {
634                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
635                         page = ERR_PTR(ret);
636                         goto out;
637                 }
638         }
639
640         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(vma, flags, page)) {
641                 page = ERR_PTR(-EMLINK);
642                 goto out;
643         }
644
645         VM_BUG_ON_PAGE((flags & FOLL_PIN) && PageAnon(page) &&
646                        !PageAnonExclusive(page), page);
647
648         /* try_grab_page() does nothing unless FOLL_GET or FOLL_PIN is set. */
649         ret = try_grab_page(page, flags);
650         if (unlikely(ret)) {
651                 page = ERR_PTR(ret);
652                 goto out;
653         }
654
655         /*
656          * We need to make the page accessible if and only if we are going
657          * to access its content (the FOLL_PIN case).  Please see
658          * Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
659          */
660         if (flags & FOLL_PIN) {
661                 ret = arch_make_page_accessible(page);
662                 if (ret) {
663                         unpin_user_page(page);
664                         page = ERR_PTR(ret);
665                         goto out;
666                 }
667         }
668         if (flags & FOLL_TOUCH) {
669                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
670                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
671                         set_page_dirty(page);
672                 /*
673                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
674                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
675                  * mark_page_accessed().
676                  */
677                 mark_page_accessed(page);
678         }
679 out:
680         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
681         return page;
682 no_page:
683         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
684         if (!pte_none(pte))
685                 return NULL;
686         return no_page_table(vma, flags);
687 }
688
689 static struct page *follow_pmd_mask(struct vm_area_struct *vma,
690                                     unsigned long address, pud_t *pudp,
691                                     unsigned int flags,
692                                     struct follow_page_context *ctx)
693 {
694         pmd_t *pmd, pmdval;
695         spinlock_t *ptl;
696         struct page *page;
697         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
698
699         pmd = pmd_offset(pudp, address);
700         /*
701          * The READ_ONCE() will stabilize the pmdval in a register or
702          * on the stack so that it will stop changing under the code.
703          */
704         pmdval = READ_ONCE(*pmd);
705         if (pmd_none(pmdval))
706                 return no_page_table(vma, flags);
707         if (!pmd_present(pmdval))
708                 return no_page_table(vma, flags);
709         if (pmd_devmap(pmdval)) {
710                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
711                 page = follow_devmap_pmd(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
712                 spin_unlock(ptl);
713                 if (page)
714                         return page;
715         }
716         if (likely(!pmd_trans_huge(pmdval)))
717                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
718
719         if (pmd_protnone(pmdval) && !gup_can_follow_protnone(flags))
720                 return no_page_table(vma, flags);
721
722         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
723         if (unlikely(!pmd_present(*pmd))) {
724                 spin_unlock(ptl);
725                 return no_page_table(vma, flags);
726         }
727         if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmd))) {
728                 spin_unlock(ptl);
729                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
730         }
731         if (flags & FOLL_SPLIT_PMD) {
732                 int ret;
733                 page = pmd_page(*pmd);
734                 if (is_huge_zero_page(page)) {
735                         spin_unlock(ptl);
736                         ret = 0;
737                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
738                         if (pmd_trans_unstable(pmd))
739                                 ret = -EBUSY;
740                 } else {
741                         spin_unlock(ptl);
742                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
743                         ret = pte_alloc(mm, pmd) ? -ENOMEM : 0;
744                 }
745
746                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
747                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
748         }
749         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
750         spin_unlock(ptl);
751         ctx->page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
752         return page;
753 }
754
755 static struct page *follow_pud_mask(struct vm_area_struct *vma,
756                                     unsigned long address, p4d_t *p4dp,
757                                     unsigned int flags,
758                                     struct follow_page_context *ctx)
759 {
760         pud_t *pud;
761         spinlock_t *ptl;
762         struct page *page;
763         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
764
765         pud = pud_offset(p4dp, address);
766         if (pud_none(*pud))
767                 return no_page_table(vma, flags);
768         if (pud_devmap(*pud)) {
769                 ptl = pud_lock(mm, pud);
770                 page = follow_devmap_pud(vma, address, pud, flags, &ctx->pgmap);
771                 spin_unlock(ptl);
772                 if (page)
773                         return page;
774         }
775         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
776                 return no_page_table(vma, flags);
777
778         return follow_pmd_mask(vma, address, pud, flags, ctx);
779 }
780
781 static struct page *follow_p4d_mask(struct vm_area_struct *vma,
782                                     unsigned long address, pgd_t *pgdp,
783                                     unsigned int flags,
784                                     struct follow_page_context *ctx)
785 {
786         p4d_t *p4d;
787
788         p4d = p4d_offset(pgdp, address);
789         if (p4d_none(*p4d))
790                 return no_page_table(vma, flags);
791         BUILD_BUG_ON(p4d_huge(*p4d));
792         if (unlikely(p4d_bad(*p4d)))
793                 return no_page_table(vma, flags);
794
795         return follow_pud_mask(vma, address, p4d, flags, ctx);
796 }
797
798 /**
799  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
800  * @vma: vm_area_struct mapping @address
801  * @address: virtual address to look up
802  * @flags: flags modifying lookup behaviour
803  * @ctx: contains dev_pagemap for %ZONE_DEVICE memory pinning and a
804  *       pointer to output page_mask
805  *
806  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
807  *
808  * When getting pages from ZONE_DEVICE memory, the @ctx->pgmap caches
809  * the device's dev_pagemap metadata to avoid repeating expensive lookups.
810  *
811  * When getting an anonymous page and the caller has to trigger unsharing
812  * of a shared anonymous page first, -EMLINK is returned. The caller should
813  * trigger a fault with FAULT_FLAG_UNSHARE set. Note that unsharing is only
814  * relevant with FOLL_PIN and !FOLL_WRITE.
815  *
816  * On output, the @ctx->page_mask is set according to the size of the page.
817  *
818  * Return: the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
819  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
820  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
821  */
822 static struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
823                               unsigned long address, unsigned int flags,
824                               struct follow_page_context *ctx)
825 {
826         pgd_t *pgd;
827         struct page *page;
828         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
829
830         ctx->page_mask = 0;
831
832         /*
833          * Call hugetlb_follow_page_mask for hugetlb vmas as it will use
834          * special hugetlb page table walking code.  This eliminates the
835          * need to check for hugetlb entries in the general walking code.
836          *
837          * hugetlb_follow_page_mask is only for follow_page() handling here.
838          * Ordinary GUP uses follow_hugetlb_page for hugetlb processing.
839          */
840         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
841                 page = hugetlb_follow_page_mask(vma, address, flags);
842                 if (!page)
843                         page = no_page_table(vma, flags);
844                 return page;
845         }
846
847         pgd = pgd_offset(mm, address);
848
849         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
850                 return no_page_table(vma, flags);
851
852         return follow_p4d_mask(vma, address, pgd, flags, ctx);
853 }
854
855 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
856                          unsigned int foll_flags)
857 {
858         struct follow_page_context ctx = { NULL };
859         struct page *page;
860
861         if (vma_is_secretmem(vma))
862                 return NULL;
863
864         if (WARN_ON_ONCE(foll_flags & FOLL_PIN))
865                 return NULL;
866
867         page = follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &ctx);
868         if (ctx.pgmap)
869                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
870         return page;
871 }
872
873 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
874                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
875                 struct page **page)
876 {
877         pgd_t *pgd;
878         p4d_t *p4d;
879         pud_t *pud;
880         pmd_t *pmd;
881         pte_t *pte;
882         int ret = -EFAULT;
883
884         /* user gate pages are read-only */
885         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
886                 return -EFAULT;
887         if (address > TASK_SIZE)
888                 pgd = pgd_offset_k(address);
889         else
890                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
891         if (pgd_none(*pgd))
892                 return -EFAULT;
893         p4d = p4d_offset(pgd, address);
894         if (p4d_none(*p4d))
895                 return -EFAULT;
896         pud = pud_offset(p4d, address);
897         if (pud_none(*pud))
898                 return -EFAULT;
899         pmd = pmd_offset(pud, address);
900         if (!pmd_present(*pmd))
901                 return -EFAULT;
902         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
903         pte = pte_offset_map(pmd, address);
904         if (pte_none(*pte))
905                 goto unmap;
906         *vma = get_gate_vma(mm);
907         if (!page)
908                 goto out;
909         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
910         if (!*page) {
911                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
912                         goto unmap;
913                 *page = pte_page(*pte);
914         }
915         ret = try_grab_page(*page, gup_flags);
916         if (unlikely(ret))
917                 goto unmap;
918 out:
919         ret = 0;
920 unmap:
921         pte_unmap(pte);
922         return ret;
923 }
924
925 /*
926  * mmap_lock must be held on entry.  If @flags has FOLL_UNLOCKABLE but not
927  * FOLL_NOWAIT, the mmap_lock may be released.  If it is, *@locked will be set
928  * to 0 and -EBUSY returned.
929  */
930 static int faultin_page(struct vm_area_struct *vma,
931                 unsigned long address, unsigned int *flags, bool unshare,
932                 int *locked)
933 {
934         unsigned int fault_flags = 0;
935         vm_fault_t ret;
936
937         if (*flags & FOLL_NOFAULT)
938                 return -EFAULT;
939         if (*flags & FOLL_WRITE)
940                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
941         if (*flags & FOLL_REMOTE)
942                 fault_flags |= FAULT_FLAG_REMOTE;
943         if (*flags & FOLL_UNLOCKABLE) {
944                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
945                 /*
946                  * FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE is opt-in. GUP callers must set
947                  * FOLL_INTERRUPTIBLE to enable FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE.
948                  * That's because some callers may not be prepared to
949                  * handle early exits caused by non-fatal signals.
950                  */
951                 if (*flags & FOLL_INTERRUPTIBLE)
952                         fault_flags |= FAULT_FLAG_INTERRUPTIBLE;
953         }
954         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
955                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
956         if (*flags & FOLL_TRIED) {
957                 /*
958                  * Note: FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_TRIED
959                  * can co-exist
960                  */
961                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
962         }
963         if (unshare) {
964                 fault_flags |= FAULT_FLAG_UNSHARE;
965                 /* FAULT_FLAG_WRITE and FAULT_FLAG_UNSHARE are incompatible */
966                 VM_BUG_ON(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
967         }
968
969         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
970
971         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
972                 /*
973                  * With FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT we'll never release the
974                  * mmap lock in the page fault handler. Sanity check this.
975                  */
976                 WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT);
977                 *locked = 0;
978
979                 /*
980                  * We should do the same as VM_FAULT_RETRY, but let's not
981                  * return -EBUSY since that's not reflecting the reality of
982                  * what has happened - we've just fully completed a page
983                  * fault, with the mmap lock released.  Use -EAGAIN to show
984                  * that we want to take the mmap lock _again_.
985                  */
986                 return -EAGAIN;
987         }
988
989         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
990                 int err = vm_fault_to_errno(ret, *flags);
991
992                 if (err)
993                         return err;
994                 BUG();
995         }
996
997         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
998                 if (!(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT))
999                         *locked = 0;
1000                 return -EBUSY;
1001         }
1002
1003         return 0;
1004 }
1005
1006 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
1007 {
1008         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
1009         int write = (gup_flags & FOLL_WRITE);
1010         int foreign = (gup_flags & FOLL_REMOTE);
1011
1012         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1013                 return -EFAULT;
1014
1015         if (gup_flags & FOLL_ANON && !vma_is_anonymous(vma))
1016                 return -EFAULT;
1017
1018         if ((gup_flags & FOLL_LONGTERM) && vma_is_fsdax(vma))
1019                 return -EOPNOTSUPP;
1020
1021         if (vma_is_secretmem(vma))
1022                 return -EFAULT;
1023
1024         if (write) {
1025                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
1026                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1027                                 return -EFAULT;
1028                         /* hugetlb does not support FOLL_FORCE|FOLL_WRITE. */
1029                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1030                                 return -EFAULT;
1031                         /*
1032                          * We used to let the write,force case do COW in a
1033                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
1034                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
1035                          * executable, without corrupting the file (yet only
1036                          * when that file had been opened for writing!).
1037                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
1038                          * just reject it.
1039                          */
1040                         if (!is_cow_mapping(vm_flags))
1041                                 return -EFAULT;
1042                 }
1043         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
1044                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1045                         return -EFAULT;
1046                 /*
1047                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
1048                  * have VM_MAYREAD set?
1049                  */
1050                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
1051                         return -EFAULT;
1052         }
1053         /*
1054          * gups are always data accesses, not instruction
1055          * fetches, so execute=false here
1056          */
1057         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1058                 return -EFAULT;
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 /**
1063  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
1064  * @mm:         mm_struct of target mm
1065  * @start:      starting user address
1066  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1067  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
1068  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1069  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
1070  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
1071  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
1072  *              Or NULL if the caller does not require them.
1073  * @locked:     whether we're still with the mmap_lock held
1074  *
1075  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
1076  * number requested), or an error. Details about the return value:
1077  *
1078  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
1079  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
1080  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
1081  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
1082  * -- 0 return value is possible when the fault would need to be retried.
1083  *
1084  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
1085  *
1086  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
1087  *
1088  * Must be called with mmap_lock held.  It may be released.  See below.
1089  *
1090  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
1091  * each struct page that each user address corresponds to at a given
1092  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
1093  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
1094  *
1095  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
1096  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
1097  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
1098  * and subsequently re-faulted). However it does guarantee that the page
1099  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
1100  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
1101  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
1102  * locks can't be held over the syscall boundary.
1103  *
1104  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
1105  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
1106  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
1107  * before put_page is called.
1108  *
1109  * If FOLL_UNLOCKABLE is set without FOLL_NOWAIT then the mmap_lock may
1110  * be released. If this happens *@locked will be set to 0 on return.
1111  *
1112  * A caller using such a combination of @gup_flags must therefore hold the
1113  * mmap_lock for reading only, and recognize when it's been released. Otherwise,
1114  * it must be held for either reading or writing and will not be released.
1115  *
1116  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
1117  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
1118  * you need some special @gup_flags.
1119  */
1120 static long __get_user_pages(struct mm_struct *mm,
1121                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1122                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1123                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
1124 {
1125         long ret = 0, i = 0;
1126         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1127         struct follow_page_context ctx = { NULL };
1128
1129         if (!nr_pages)
1130                 return 0;
1131
1132         start = untagged_addr_remote(mm, start);
1133
1134         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)));
1135
1136         do {
1137                 struct page *page;
1138                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
1139                 unsigned int page_increm;
1140
1141                 /* first iteration or cross vma bound */
1142                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
1143                         vma = find_extend_vma(mm, start);
1144                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
1145                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
1146                                                 gup_flags, &vma,
1147                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
1148                                 if (ret)
1149                                         goto out;
1150                                 ctx.page_mask = 0;
1151                                 goto next_page;
1152                         }
1153
1154                         if (!vma) {
1155                                 ret = -EFAULT;
1156                                 goto out;
1157                         }
1158                         ret = check_vma_flags(vma, gup_flags);
1159                         if (ret)
1160                                 goto out;
1161
1162                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
1163                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
1164                                                 &start, &nr_pages, i,
1165                                                 gup_flags, locked);
1166                                 if (!*locked) {
1167                                         /*
1168                                          * We've got a VM_FAULT_RETRY
1169                                          * and we've lost mmap_lock.
1170                                          * We must stop here.
1171                                          */
1172                                         BUG_ON(gup_flags & FOLL_NOWAIT);
1173                                         goto out;
1174                                 }
1175                                 continue;
1176                         }
1177                 }
1178 retry:
1179                 /*
1180                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
1181                  * potentially allocating memory.
1182                  */
1183                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1184                         ret = -EINTR;
1185                         goto out;
1186                 }
1187                 cond_resched();
1188
1189                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &ctx);
1190                 if (!page || PTR_ERR(page) == -EMLINK) {
1191                         ret = faultin_page(vma, start, &foll_flags,
1192                                            PTR_ERR(page) == -EMLINK, locked);
1193                         switch (ret) {
1194                         case 0:
1195                                 goto retry;
1196                         case -EBUSY:
1197                         case -EAGAIN:
1198                                 ret = 0;
1199                                 fallthrough;
1200                         case -EFAULT:
1201                         case -ENOMEM:
1202                         case -EHWPOISON:
1203                                 goto out;
1204                         }
1205                         BUG();
1206                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
1207                         /*
1208                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
1209                          * struct page. If the caller expects **pages to be
1210                          * filled in, bail out now, because that can't be done
1211                          * for this page.
1212                          */
1213                         if (pages) {
1214                                 ret = PTR_ERR(page);
1215                                 goto out;
1216                         }
1217
1218                         goto next_page;
1219                 } else if (IS_ERR(page)) {
1220                         ret = PTR_ERR(page);
1221                         goto out;
1222                 }
1223                 if (pages) {
1224                         pages[i] = page;
1225                         flush_anon_page(vma, page, start);
1226                         flush_dcache_page(page);
1227                         ctx.page_mask = 0;
1228                 }
1229 next_page:
1230                 if (vmas) {
1231                         vmas[i] = vma;
1232                         ctx.page_mask = 0;
1233                 }
1234                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & ctx.page_mask);
1235                 if (page_increm > nr_pages)
1236                         page_increm = nr_pages;
1237                 i += page_increm;
1238                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
1239                 nr_pages -= page_increm;
1240         } while (nr_pages);
1241 out:
1242         if (ctx.pgmap)
1243                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
1244         return i ? i : ret;
1245 }
1246
1247 static bool vma_permits_fault(struct vm_area_struct *vma,
1248                               unsigned int fault_flags)
1249 {
1250         bool write   = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1251         bool foreign = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_REMOTE);
1252         vm_flags_t vm_flags = write ? VM_WRITE : VM_READ;
1253
1254         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
1255                 return false;
1256
1257         /*
1258          * The architecture might have a hardware protection
1259          * mechanism other than read/write that can deny access.
1260          *
1261          * gup always represents data access, not instruction
1262          * fetches, so execute=false here:
1263          */
1264         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1265                 return false;
1266
1267         return true;
1268 }
1269
1270 /**
1271  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
1272  * @mm:         mm_struct of target mm
1273  * @address:    user address
1274  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
1275  * @unlocked:   did we unlock the mmap_lock while retrying, maybe NULL if caller
1276  *              does not allow retry. If NULL, the caller must guarantee
1277  *              that fault_flags does not contain FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
1278  *
1279  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
1280  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
1281  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
1282  * trying again.
1283  *
1284  * Typically this is meant to be used by the futex code.
1285  *
1286  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
1287  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
1288  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
1289  * get_user_pages() only guarantees to update these in the struct page.
1290  *
1291  * This is important for some architectures where those bits also gate the
1292  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
1293  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
1294  * succeed.
1295  *
1296  * This function will not return with an unlocked mmap_lock. So it has not the
1297  * same semantics wrt the @mm->mmap_lock as does filemap_fault().
1298  */
1299 int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
1300                      unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1301                      bool *unlocked)
1302 {
1303         struct vm_area_struct *vma;
1304         vm_fault_t ret;
1305
1306         address = untagged_addr_remote(mm, address);
1307
1308         if (unlocked)
1309                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1310
1311 retry:
1312         vma = find_extend_vma(mm, address);
1313         if (!vma || address < vma->vm_start)
1314                 return -EFAULT;
1315
1316         if (!vma_permits_fault(vma, fault_flags))
1317                 return -EFAULT;
1318
1319         if ((fault_flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) &&
1320             fatal_signal_pending(current))
1321                 return -EINTR;
1322
1323         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1324
1325         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1326                 /*
1327                  * NOTE: it's a pity that we need to retake the lock here
1328                  * to pair with the unlock() in the callers. Ideally we
1329                  * could tell the callers so they do not need to unlock.
1330                  */
1331                 mmap_read_lock(mm);
1332                 *unlocked = true;
1333                 return 0;
1334         }
1335
1336         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1337                 int err = vm_fault_to_errno(ret, 0);
1338
1339                 if (err)
1340                         return err;
1341                 BUG();
1342         }
1343
1344         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1345                 mmap_read_lock(mm);
1346                 *unlocked = true;
1347                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1348                 goto retry;
1349         }
1350
1351         return 0;
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL_GPL(fixup_user_fault);
1354
1355 /*
1356  * GUP always responds to fatal signals.  When FOLL_INTERRUPTIBLE is
1357  * specified, it'll also respond to generic signals.  The caller of GUP
1358  * that has FOLL_INTERRUPTIBLE should take care of the GUP interruption.
1359  */
1360 static bool gup_signal_pending(unsigned int flags)
1361 {
1362         if (fatal_signal_pending(current))
1363                 return true;
1364
1365         if (!(flags & FOLL_INTERRUPTIBLE))
1366                 return false;
1367
1368         return signal_pending(current);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Locking: (*locked == 1) means that the mmap_lock has already been acquired by
1373  * the caller. This function may drop the mmap_lock. If it does so, then it will
1374  * set (*locked = 0).
1375  *
1376  * (*locked == 0) means that the caller expects this function to acquire and
1377  * drop the mmap_lock. Therefore, the value of *locked will still be zero when
1378  * the function returns, even though it may have changed temporarily during
1379  * function execution.
1380  *
1381  * Please note that this function, unlike __get_user_pages(), will not return 0
1382  * for nr_pages > 0, unless FOLL_NOWAIT is used.
1383  */
1384 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm,
1385                                                 unsigned long start,
1386                                                 unsigned long nr_pages,
1387                                                 struct page **pages,
1388                                                 struct vm_area_struct **vmas,
1389                                                 int *locked,
1390                                                 unsigned int flags)
1391 {
1392         long ret, pages_done;
1393         bool must_unlock = false;
1394
1395         /*
1396          * The internal caller expects GUP to manage the lock internally and the
1397          * lock must be released when this returns.
1398          */
1399         if (!*locked) {
1400                 if (mmap_read_lock_killable(mm))
1401                         return -EAGAIN;
1402                 must_unlock = true;
1403                 *locked = 1;
1404         }
1405         else
1406                 mmap_assert_locked(mm);
1407
1408         if (flags & FOLL_PIN)
1409                 mm_set_has_pinned_flag(&mm->flags);
1410
1411         /*
1412          * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive. Traditional behavior
1413          * is to set FOLL_GET if the caller wants pages[] filled in (but has
1414          * carelessly failed to specify FOLL_GET), so keep doing that, but only
1415          * for FOLL_GET, not for the newer FOLL_PIN.
1416          *
1417          * FOLL_PIN always expects pages to be non-null, but no need to assert
1418          * that here, as any failures will be obvious enough.
1419          */
1420         if (pages && !(flags & FOLL_PIN))
1421                 flags |= FOLL_GET;
1422
1423         pages_done = 0;
1424         for (;;) {
1425                 ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, flags, pages,
1426                                        vmas, locked);
1427                 if (!(flags & FOLL_UNLOCKABLE)) {
1428                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
1429                         pages_done = ret;
1430                         break;
1431                 }
1432
1433                 /* VM_FAULT_RETRY or VM_FAULT_COMPLETED cannot return errors */
1434                 if (!*locked) {
1435                         BUG_ON(ret < 0);
1436                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
1437                 }
1438
1439                 if (ret > 0) {
1440                         nr_pages -= ret;
1441                         pages_done += ret;
1442                         if (!nr_pages)
1443                                 break;
1444                 }
1445                 if (*locked) {
1446                         /*
1447                          * VM_FAULT_RETRY didn't trigger or it was a
1448                          * FOLL_NOWAIT.
1449                          */
1450                         if (!pages_done)
1451                                 pages_done = ret;
1452                         break;
1453                 }
1454                 /*
1455                  * VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset.
1456                  * For the prefault case (!pages) we only update counts.
1457                  */
1458                 if (likely(pages))
1459                         pages += ret;
1460                 start += ret << PAGE_SHIFT;
1461
1462                 /* The lock was temporarily dropped, so we must unlock later */
1463                 must_unlock = true;
1464
1465 retry:
1466                 /*
1467                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
1468                  * with both FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and
1469                  * FAULT_FLAG_TRIED.  Note that GUP can be interrupted
1470                  * by fatal signals of even common signals, depending on
1471                  * the caller's request. So we need to check it before we
1472                  * start trying again otherwise it can loop forever.
1473                  */
1474                 if (gup_signal_pending(flags)) {
1475                         if (!pages_done)
1476                                 pages_done = -EINTR;
1477                         break;
1478                 }
1479
1480                 ret = mmap_read_lock_killable(mm);
1481                 if (ret) {
1482                         BUG_ON(ret > 0);
1483                         if (!pages_done)
1484                                 pages_done = ret;
1485                         break;
1486                 }
1487
1488                 *locked = 1;
1489                 ret = __get_user_pages(mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
1490                                        pages, NULL, locked);
1491                 if (!*locked) {
1492                         /* Continue to retry until we succeeded */
1493                         BUG_ON(ret != 0);
1494                         goto retry;
1495                 }
1496                 if (ret != 1) {
1497                         BUG_ON(ret > 1);
1498                         if (!pages_done)
1499                                 pages_done = ret;
1500                         break;
1501                 }
1502                 nr_pages--;
1503                 pages_done++;
1504                 if (!nr_pages)
1505                         break;
1506                 if (likely(pages))
1507                         pages++;
1508                 start += PAGE_SIZE;
1509         }
1510         if (must_unlock && *locked) {
1511                 /*
1512                  * We either temporarily dropped the lock, or the caller
1513                  * requested that we both acquire and drop the lock. Either way,
1514                  * we must now unlock, and notify the caller of that state.
1515                  */
1516                 mmap_read_unlock(mm);
1517                 *locked = 0;
1518         }
1519         return pages_done;
1520 }
1521
1522 /**
1523  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
1524  * @vma:   target vma
1525  * @start: start address
1526  * @end:   end address
1527  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1528  *
1529  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
1530  *
1531  * Return either number of pages pinned in the vma, or a negative error
1532  * code on error.
1533  *
1534  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held.
1535  *
1536  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will
1537  * be unperturbed.
1538  *
1539  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be
1540  * released.  If it's released, *@locked will be set to 0.
1541  */
1542 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
1543                 unsigned long start, unsigned long end, int *locked)
1544 {
1545         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1546         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1547         int local_locked = 1;
1548         int gup_flags;
1549         long ret;
1550
1551         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1552         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1553         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1554         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
1555         mmap_assert_locked(mm);
1556
1557         /*
1558          * Rightly or wrongly, the VM_LOCKONFAULT case has never used
1559          * faultin_page() to break COW, so it has no work to do here.
1560          */
1561         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
1562                 return nr_pages;
1563
1564         gup_flags = FOLL_TOUCH;
1565         /*
1566          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
1567          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
1568          * and we would not want to dirty them for nothing.
1569          */
1570         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
1571                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1572
1573         /*
1574          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
1575          * other than PROT_NONE.
1576          */
1577         if (vma_is_accessible(vma))
1578                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
1579
1580         if (locked)
1581                 gup_flags |= FOLL_UNLOCKABLE;
1582
1583         /*
1584          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
1585          * not result in a stack expansion that recurses back here.
1586          */
1587         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1588                                 NULL, NULL, locked ? locked : &local_locked);
1589         lru_add_drain();
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * faultin_vma_page_range() - populate (prefault) page tables inside the
1595  *                            given VMA range readable/writable
1596  *
1597  * This takes care of mlocking the pages, too, if VM_LOCKED is set.
1598  *
1599  * @vma: target vma
1600  * @start: start address
1601  * @end: end address
1602  * @write: whether to prefault readable or writable
1603  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1604  *
1605  * Returns either number of processed pages in the vma, or a negative error
1606  * code on error (see __get_user_pages()).
1607  *
1608  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held. The range must be page-aligned and
1609  * covered by the VMA. If it's released, *@locked will be set to 0.
1610  */
1611 long faultin_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1612                             unsigned long end, bool write, int *locked)
1613 {
1614         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1615         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1616         int gup_flags;
1617         long ret;
1618
1619         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1620         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1621         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1622         VM_BUG_ON_VMA(end > vma->vm_end, vma);
1623         mmap_assert_locked(mm);
1624
1625         /*
1626          * FOLL_TOUCH: Mark page accessed and thereby young; will also mark
1627          *             the page dirty with FOLL_WRITE -- which doesn't make a
1628          *             difference with !FOLL_FORCE, because the page is writable
1629          *             in the page table.
1630          * FOLL_HWPOISON: Return -EHWPOISON instead of -EFAULT when we hit
1631          *                a poisoned page.
1632          * !FOLL_FORCE: Require proper access permissions.
1633          */
1634         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_HWPOISON | FOLL_UNLOCKABLE;
1635         if (write)
1636                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1637
1638         /*
1639          * We want to report -EINVAL instead of -EFAULT for any permission
1640          * problems or incompatible mappings.
1641          */
1642         if (check_vma_flags(vma, gup_flags))
1643                 return -EINVAL;
1644
1645         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1646                                 NULL, NULL, locked);
1647         lru_add_drain();
1648         return ret;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
1653  *
1654  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
1655  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
1656  * mmap_lock must not be held.
1657  */
1658 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
1659 {
1660         struct mm_struct *mm = current->mm;
1661         unsigned long end, nstart, nend;
1662         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1663         int locked = 0;
1664         long ret = 0;
1665
1666         end = start + len;
1667
1668         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
1669                 /*
1670                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
1671                  * Find first corresponding VMA.
1672                  */
1673                 if (!locked) {
1674                         locked = 1;
1675                         mmap_read_lock(mm);
1676                         vma = find_vma_intersection(mm, nstart, end);
1677                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
1678                         vma = find_vma_intersection(mm, vma->vm_end, end);
1679
1680                 if (!vma)
1681                         break;
1682                 /*
1683                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
1684                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
1685                  */
1686                 nend = min(end, vma->vm_end);
1687                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1688                         continue;
1689                 if (nstart < vma->vm_start)
1690                         nstart = vma->vm_start;
1691                 /*
1692                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
1693                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
1694                  * if the vma was already munlocked.
1695                  */
1696                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
1697                 if (ret < 0) {
1698                         if (ignore_errors) {
1699                                 ret = 0;
1700                                 continue;       /* continue at next VMA */
1701                         }
1702                         break;
1703                 }
1704                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1705                 ret = 0;
1706         }
1707         if (locked)
1708                 mmap_read_unlock(mm);
1709         return ret;     /* 0 or negative error code */
1710 }
1711 #else /* CONFIG_MMU */
1712 static long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1713                 unsigned long nr_pages, struct page **pages,
1714                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked,
1715                 unsigned int foll_flags)
1716 {
1717         struct vm_area_struct *vma;
1718         bool must_unlock = false;
1719         unsigned long vm_flags;
1720         long i;
1721
1722         if (!nr_pages)
1723                 return 0;
1724
1725         /*
1726          * The internal caller expects GUP to manage the lock internally and the
1727          * lock must be released when this returns.
1728          */
1729         if (!*locked) {
1730                 if (mmap_read_lock_killable(mm))
1731                         return -EAGAIN;
1732                 must_unlock = true;
1733                 *locked = 1;
1734         }
1735
1736         /* calculate required read or write permissions.
1737          * If FOLL_FORCE is set, we only require the "MAY" flags.
1738          */
1739         vm_flags  = (foll_flags & FOLL_WRITE) ?
1740                         (VM_WRITE | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_MAYREAD);
1741         vm_flags &= (foll_flags & FOLL_FORCE) ?
1742                         (VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_WRITE);
1743
1744         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1745                 vma = find_vma(mm, start);
1746                 if (!vma)
1747                         break;
1748
1749                 /* protect what we can, including chardevs */
1750                 if ((vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP)) ||
1751                     !(vm_flags & vma->vm_flags))
1752                         break;
1753
1754                 if (pages) {
1755                         pages[i] = virt_to_page((void *)start);
1756                         if (pages[i])
1757                                 get_page(pages[i]);
1758                 }
1759                 if (vmas)
1760                         vmas[i] = vma;
1761                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1762         }
1763
1764         if (must_unlock && *locked) {
1765                 mmap_read_unlock(mm);
1766                 *locked = 0;
1767         }
1768
1769         return i ? : -EFAULT;
1770 }
1771 #endif /* !CONFIG_MMU */
1772
1773 /**
1774  * fault_in_writeable - fault in userspace address range for writing
1775  * @uaddr: start of address range
1776  * @size: size of address range
1777  *
1778  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1779  * copy_from_user()).
1780  */
1781 size_t fault_in_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1782 {
1783         char __user *start = uaddr, *end;
1784
1785         if (unlikely(size == 0))
1786                 return 0;
1787         if (!user_write_access_begin(uaddr, size))
1788                 return size;
1789         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1790                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1791                 uaddr = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1792         }
1793         end = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1794         if (unlikely(end < start))
1795                 end = NULL;
1796         while (uaddr != end) {
1797                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1798                 uaddr += PAGE_SIZE;
1799         }
1800
1801 out:
1802         user_write_access_end();
1803         if (size > uaddr - start)
1804                 return size - (uaddr - start);
1805         return 0;
1806 }
1807 EXPORT_SYMBOL(fault_in_writeable);
1808
1809 /**
1810  * fault_in_subpage_writeable - fault in an address range for writing
1811  * @uaddr: start of address range
1812  * @size: size of address range
1813  *
1814  * Fault in a user address range for writing while checking for permissions at
1815  * sub-page granularity (e.g. arm64 MTE). This function should be used when
1816  * the caller cannot guarantee forward progress of a copy_to_user() loop.
1817  *
1818  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1819  * copy_from_user()).
1820  */
1821 size_t fault_in_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1822 {
1823         size_t faulted_in;
1824
1825         /*
1826          * Attempt faulting in at page granularity first for page table
1827          * permission checking. The arch-specific probe_subpage_writeable()
1828          * functions may not check for this.
1829          */
1830         faulted_in = size - fault_in_writeable(uaddr, size);
1831         if (faulted_in)
1832                 faulted_in -= probe_subpage_writeable(uaddr, faulted_in);
1833
1834         return size - faulted_in;
1835 }
1836 EXPORT_SYMBOL(fault_in_subpage_writeable);
1837
1838 /*
1839  * fault_in_safe_writeable - fault in an address range for writing
1840  * @uaddr: start of address range
1841  * @size: length of address range
1842  *
1843  * Faults in an address range for writing.  This is primarily useful when we
1844  * already know that some or all of the pages in the address range aren't in
1845  * memory.
1846  *
1847  * Unlike fault_in_writeable(), this function is non-destructive.
1848  *
1849  * Note that we don't pin or otherwise hold the pages referenced that we fault
1850  * in.  There's no guarantee that they'll stay in memory for any duration of
1851  * time.
1852  *
1853  * Returns the number of bytes not faulted in, like copy_to_user() and
1854  * copy_from_user().
1855  */
1856 size_t fault_in_safe_writeable(const char __user *uaddr, size_t size)
1857 {
1858         unsigned long start = (unsigned long)uaddr, end;
1859         struct mm_struct *mm = current->mm;
1860         bool unlocked = false;
1861
1862         if (unlikely(size == 0))
1863                 return 0;
1864         end = PAGE_ALIGN(start + size);
1865         if (end < start)
1866                 end = 0;
1867
1868         mmap_read_lock(mm);
1869         do {
1870                 if (fixup_user_fault(mm, start, FAULT_FLAG_WRITE, &unlocked))
1871                         break;
1872                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1873         } while (start != end);
1874         mmap_read_unlock(mm);
1875
1876         if (size > (unsigned long)uaddr - start)
1877                 return size - ((unsigned long)uaddr - start);
1878         return 0;
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL(fault_in_safe_writeable);
1881
1882 /**
1883  * fault_in_readable - fault in userspace address range for reading
1884  * @uaddr: start of user address range
1885  * @size: size of user address range
1886  *
1887  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1888  * copy_from_user()).
1889  */
1890 size_t fault_in_readable(const char __user *uaddr, size_t size)
1891 {
1892         const char __user *start = uaddr, *end;
1893         volatile char c;
1894
1895         if (unlikely(size == 0))
1896                 return 0;
1897         if (!user_read_access_begin(uaddr, size))
1898                 return size;
1899         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1900                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1901                 uaddr = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1902         }
1903         end = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1904         if (unlikely(end < start))
1905                 end = NULL;
1906         while (uaddr != end) {
1907                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1908                 uaddr += PAGE_SIZE;
1909         }
1910
1911 out:
1912         user_read_access_end();
1913         (void)c;
1914         if (size > uaddr - start)
1915                 return size - (uaddr - start);
1916         return 0;
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL(fault_in_readable);
1919
1920 /**
1921  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1922  * @addr: user address
1923  *
1924  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1925  * to be freed afterwards by put_page().
1926  *
1927  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1928  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1929  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1930  * allowing a hole to be left in the corefile to save disk space.
1931  *
1932  * Called without mmap_lock (takes and releases the mmap_lock by itself).
1933  */
1934 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1935 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1936 {
1937         struct page *page;
1938         int locked = 0;
1939         int ret;
1940
1941         ret = __get_user_pages_locked(current->mm, addr, 1, &page, NULL,
1942                                       &locked,
1943                                       FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET);
1944         return (ret == 1) ? page : NULL;
1945 }
1946 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1947
1948 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1949 /*
1950  * Returns the number of collected pages. Return value is always >= 0.
1951  */
1952 static unsigned long collect_longterm_unpinnable_pages(
1953                                         struct list_head *movable_page_list,
1954                                         unsigned long nr_pages,
1955                                         struct page **pages)
1956 {
1957         unsigned long i, collected = 0;
1958         struct folio *prev_folio = NULL;
1959         bool drain_allow = true;
1960
1961         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1962                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
1963
1964                 if (folio == prev_folio)
1965                         continue;
1966                 prev_folio = folio;
1967
1968                 if (folio_is_longterm_pinnable(folio))
1969                         continue;
1970
1971                 collected++;
1972
1973                 if (folio_is_device_coherent(folio))
1974                         continue;
1975
1976                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1977                         isolate_hugetlb(folio, movable_page_list);
1978                         continue;
1979                 }
1980
1981                 if (!folio_test_lru(folio) && drain_allow) {
1982                         lru_add_drain_all();
1983                         drain_allow = false;
1984                 }
1985
1986                 if (!folio_isolate_lru(folio))
1987                         continue;
1988
1989                 list_add_tail(&folio->lru, movable_page_list);
1990                 node_stat_mod_folio(folio,
1991                                     NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
1992                                     folio_nr_pages(folio));
1993         }
1994
1995         return collected;
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Unpins all pages and migrates device coherent pages and movable_page_list.
2000  * Returns -EAGAIN if all pages were successfully migrated or -errno for failure
2001  * (or partial success).
2002  */
2003 static int migrate_longterm_unpinnable_pages(
2004                                         struct list_head *movable_page_list,
2005                                         unsigned long nr_pages,
2006                                         struct page **pages)
2007 {
2008         int ret;
2009         unsigned long i;
2010
2011         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2012                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2013
2014                 if (folio_is_device_coherent(folio)) {
2015                         /*
2016                          * Migration will fail if the page is pinned, so convert
2017                          * the pin on the source page to a normal reference.
2018                          */
2019                         pages[i] = NULL;
2020                         folio_get(folio);
2021                         gup_put_folio(folio, 1, FOLL_PIN);
2022
2023                         if (migrate_device_coherent_page(&folio->page)) {
2024                                 ret = -EBUSY;
2025                                 goto err;
2026                         }
2027
2028                         continue;
2029                 }
2030
2031                 /*
2032                  * We can't migrate pages with unexpected references, so drop
2033                  * the reference obtained by __get_user_pages_locked().
2034                  * Migrating pages have been added to movable_page_list after
2035                  * calling folio_isolate_lru() which takes a reference so the
2036                  * page won't be freed if it's migrating.
2037                  */
2038                 unpin_user_page(pages[i]);
2039                 pages[i] = NULL;
2040         }
2041
2042         if (!list_empty(movable_page_list)) {
2043                 struct migration_target_control mtc = {
2044                         .nid = NUMA_NO_NODE,
2045                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_NOWARN,
2046                 };
2047
2048                 if (migrate_pages(movable_page_list, alloc_migration_target,
2049                                   NULL, (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC,
2050                                   MR_LONGTERM_PIN, NULL)) {
2051                         ret = -ENOMEM;
2052                         goto err;
2053                 }
2054         }
2055
2056         putback_movable_pages(movable_page_list);
2057
2058         return -EAGAIN;
2059
2060 err:
2061         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
2062                 if (pages[i])
2063                         unpin_user_page(pages[i]);
2064         putback_movable_pages(movable_page_list);
2065
2066         return ret;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Check whether all pages are *allowed* to be pinned. Rather confusingly, all
2071  * pages in the range are required to be pinned via FOLL_PIN, before calling
2072  * this routine.
2073  *
2074  * If any pages in the range are not allowed to be pinned, then this routine
2075  * will migrate those pages away, unpin all the pages in the range and return
2076  * -EAGAIN. The caller should re-pin the entire range with FOLL_PIN and then
2077  * call this routine again.
2078  *
2079  * If an error other than -EAGAIN occurs, this indicates a migration failure.
2080  * The caller should give up, and propagate the error back up the call stack.
2081  *
2082  * If everything is OK and all pages in the range are allowed to be pinned, then
2083  * this routine leaves all pages pinned and returns zero for success.
2084  */
2085 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2086                                             struct page **pages)
2087 {
2088         unsigned long collected;
2089         LIST_HEAD(movable_page_list);
2090
2091         collected = collect_longterm_unpinnable_pages(&movable_page_list,
2092                                                 nr_pages, pages);
2093         if (!collected)
2094                 return 0;
2095
2096         return migrate_longterm_unpinnable_pages(&movable_page_list, nr_pages,
2097                                                 pages);
2098 }
2099 #else
2100 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2101                                             struct page **pages)
2102 {
2103         return 0;
2104 }
2105 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
2106
2107 /*
2108  * __gup_longterm_locked() is a wrapper for __get_user_pages_locked which
2109  * allows us to process the FOLL_LONGTERM flag.
2110  */
2111 static long __gup_longterm_locked(struct mm_struct *mm,
2112                                   unsigned long start,
2113                                   unsigned long nr_pages,
2114                                   struct page **pages,
2115                                   struct vm_area_struct **vmas,
2116                                   int *locked,
2117                                   unsigned int gup_flags)
2118 {
2119         unsigned int flags;
2120         long rc, nr_pinned_pages;
2121
2122         if (!(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2123                 return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2124                                                locked, gup_flags);
2125
2126         flags = memalloc_pin_save();
2127         do {
2128                 nr_pinned_pages = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages,
2129                                                           pages, vmas, locked,
2130                                                           gup_flags);
2131                 if (nr_pinned_pages <= 0) {
2132                         rc = nr_pinned_pages;
2133                         break;
2134                 }
2135
2136                 /* FOLL_LONGTERM implies FOLL_PIN */
2137                 rc = check_and_migrate_movable_pages(nr_pinned_pages, pages);
2138         } while (rc == -EAGAIN);
2139         memalloc_pin_restore(flags);
2140         return rc ? rc : nr_pinned_pages;
2141 }
2142
2143 /*
2144  * Check that the given flags are valid for the exported gup/pup interface, and
2145  * update them with the required flags that the caller must have set.
2146  */
2147 static bool is_valid_gup_args(struct page **pages, struct vm_area_struct **vmas,
2148                               int *locked, unsigned int *gup_flags_p,
2149                               unsigned int to_set)
2150 {
2151         unsigned int gup_flags = *gup_flags_p;
2152
2153         /*
2154          * These flags not allowed to be specified externally to the gup
2155          * interfaces:
2156          * - FOLL_PIN/FOLL_TRIED/FOLL_FAST_ONLY are internal only
2157          * - FOLL_REMOTE is internal only and used on follow_page()
2158          * - FOLL_UNLOCKABLE is internal only and used if locked is !NULL
2159          */
2160         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & (FOLL_PIN | FOLL_TRIED | FOLL_UNLOCKABLE |
2161                                       FOLL_REMOTE | FOLL_FAST_ONLY)))
2162                 return false;
2163
2164         gup_flags |= to_set;
2165         if (locked) {
2166                 /* At the external interface locked must be set */
2167                 if (WARN_ON_ONCE(*locked != 1))
2168                         return false;
2169
2170                 gup_flags |= FOLL_UNLOCKABLE;
2171         }
2172
2173         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
2174         if (WARN_ON_ONCE((gup_flags & (FOLL_PIN | FOLL_GET)) ==
2175                          (FOLL_PIN | FOLL_GET)))
2176                 return false;
2177
2178         /* LONGTERM can only be specified when pinning */
2179         if (WARN_ON_ONCE(!(gup_flags & FOLL_PIN) && (gup_flags & FOLL_LONGTERM)))
2180                 return false;
2181
2182         /* Pages input must be given if using GET/PIN */
2183         if (WARN_ON_ONCE((gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)) && !pages))
2184                 return false;
2185
2186         /* We want to allow the pgmap to be hot-unplugged at all times */
2187         if (WARN_ON_ONCE((gup_flags & FOLL_LONGTERM) &&
2188                          (gup_flags & FOLL_PCI_P2PDMA)))
2189                 return false;
2190
2191         /*
2192          * Can't use VMAs with locked, as locked allows GUP to unlock
2193          * which invalidates the vmas array
2194          */
2195         if (WARN_ON_ONCE(vmas && (gup_flags & FOLL_UNLOCKABLE)))
2196                 return false;
2197
2198         *gup_flags_p = gup_flags;
2199         return true;
2200 }
2201
2202 #ifdef CONFIG_MMU
2203 /**
2204  * get_user_pages_remote() - pin user pages in memory
2205  * @mm:         mm_struct of target mm
2206  * @start:      starting user address
2207  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2208  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2209  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2210  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2211  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2212  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2213  *              Or NULL if the caller does not require them.
2214  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
2215  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
2216  *              utilised. Lock must initially be held.
2217  *
2218  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
2219  * number requested), or an error. Details about the return value:
2220  *
2221  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
2222  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
2223  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
2224  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
2225  *
2226  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
2227  *
2228  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
2229  *
2230  * Must be called with mmap_lock held for read or write.
2231  *
2232  * get_user_pages_remote walks a process's page tables and takes a reference
2233  * to each struct page that each user address corresponds to at a given
2234  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
2235  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
2236  *
2237  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
2238  * get_user_pages_remote returns, and there may even be a completely different
2239  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
2240  * and subsequently re-faulted). However it does guarantee that the page
2241  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
2242  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
2243  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
2244  * locks can't be held over the syscall boundary.
2245  *
2246  * If gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If the page
2247  * is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must
2248  * be called after the page is finished with, and before put_page is called.
2249  *
2250  * get_user_pages_remote is typically used for fewer-copy IO operations,
2251  * to get a handle on the memory by some means other than accesses
2252  * via the user virtual addresses. The pages may be submitted for
2253  * DMA to devices or accessed via their kernel linear mapping (via the
2254  * kmap APIs). Care should be taken to use the correct cache flushing APIs.
2255  *
2256  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
2257  *
2258  * get_user_pages_remote should be phased out in favor of
2259  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
2260  * should use get_user_pages_remote because it cannot pass
2261  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
2262  */
2263 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2264                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2265                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2266                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2267 {
2268         int local_locked = 1;
2269
2270         if (!is_valid_gup_args(pages, vmas, locked, &gup_flags,
2271                                FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE))
2272                 return -EINVAL;
2273
2274         return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2275                                        locked ? locked : &local_locked,
2276                                        gup_flags);
2277 }
2278 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_remote);
2279
2280 #else /* CONFIG_MMU */
2281 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2282                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2283                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2284                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2285 {
2286         return 0;
2287 }
2288 #endif /* !CONFIG_MMU */
2289
2290 /**
2291  * get_user_pages() - pin user pages in memory
2292  * @start:      starting user address
2293  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2294  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2295  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2296  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2297  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2298  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2299  *              Or NULL if the caller does not require them.
2300  *
2301  * This is the same as get_user_pages_remote(), just with a less-flexible
2302  * calling convention where we assume that the mm being operated on belongs to
2303  * the current task, and doesn't allow passing of a locked parameter.  We also
2304  * obviously don't pass FOLL_REMOTE in here.
2305  */
2306 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2307                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2308                 struct vm_area_struct **vmas)
2309 {
2310         int locked = 1;
2311
2312         if (!is_valid_gup_args(pages, vmas, NULL, &gup_flags, FOLL_TOUCH))
2313                 return -EINVAL;
2314
2315         return __get_user_pages_locked(current->mm, start, nr_pages, pages,
2316                                        vmas, &locked, gup_flags);
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
2319
2320 /*
2321  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
2322  *
2323  *      mmap_read_lock(mm);
2324  *      get_user_pages(mm, ..., pages, NULL);
2325  *      mmap_read_unlock(mm);
2326  *
2327  *  with:
2328  *
2329  *      get_user_pages_unlocked(mm, ..., pages);
2330  *
2331  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
2332  * get_user_pages_fast should be used instead if specific gup_flags
2333  * (e.g. FOLL_FORCE) are not required.
2334  */
2335 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2336                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
2337 {
2338         int locked = 0;
2339
2340         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, NULL, &gup_flags,
2341                                FOLL_TOUCH | FOLL_UNLOCKABLE))
2342                 return -EINVAL;
2343
2344         return __get_user_pages_locked(current->mm, start, nr_pages, pages,
2345                                        NULL, &locked, gup_flags);
2346 }
2347 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
2348
2349 /*
2350  * Fast GUP
2351  *
2352  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
2353  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
2354  * protected from page table pages being freed from under it, and should
2355  * block any THP splits.
2356  *
2357  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
2358  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
2359  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
2360  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
2361  *
2362  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
2363  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
2364  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
2365  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
2366  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
2367  *
2368  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
2369  * are currently made:
2370  *
2371  *  *) Either MMU_GATHER_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table() is used to
2372  *  free pages containing page tables or TLB flushing requires IPI broadcast.
2373  *
2374  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
2375  *
2376  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
2377  *
2378  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
2379  *
2380  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
2381  */
2382 #ifdef CONFIG_HAVE_FAST_GUP
2383
2384 static void __maybe_unused undo_dev_pagemap(int *nr, int nr_start,
2385                                             unsigned int flags,
2386                                             struct page **pages)
2387 {
2388         while ((*nr) - nr_start) {
2389                 struct page *page = pages[--(*nr)];
2390
2391                 ClearPageReferenced(page);
2392                 if (flags & FOLL_PIN)
2393                         unpin_user_page(page);
2394                 else
2395                         put_page(page);
2396         }
2397 }
2398
2399 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2400 /*
2401  * Fast-gup relies on pte change detection to avoid concurrent pgtable
2402  * operations.
2403  *
2404  * To pin the page, fast-gup needs to do below in order:
2405  * (1) pin the page (by prefetching pte), then (2) check pte not changed.
2406  *
2407  * For the rest of pgtable operations where pgtable updates can be racy
2408  * with fast-gup, we need to do (1) clear pte, then (2) check whether page
2409  * is pinned.
2410  *
2411  * Above will work for all pte-level operations, including THP split.
2412  *
2413  * For THP collapse, it's a bit more complicated because fast-gup may be
2414  * walking a pgtable page that is being freed (pte is still valid but pmd
2415  * can be cleared already).  To avoid race in such condition, we need to
2416  * also check pmd here to make sure pmd doesn't change (corresponds to
2417  * pmdp_collapse_flush() in the THP collapse code path).
2418  */
2419 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2420                          unsigned long end, unsigned int flags,
2421                          struct page **pages, int *nr)
2422 {
2423         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2424         int nr_start = *nr, ret = 0;
2425         pte_t *ptep, *ptem;
2426
2427         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
2428         do {
2429                 pte_t pte = ptep_get_lockless(ptep);
2430                 struct page *page;
2431                 struct folio *folio;
2432
2433                 if (pte_protnone(pte) && !gup_can_follow_protnone(flags))
2434                         goto pte_unmap;
2435
2436                 if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2437                         goto pte_unmap;
2438
2439                 if (pte_devmap(pte)) {
2440                         if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2441                                 goto pte_unmap;
2442
2443                         pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), pgmap);
2444                         if (unlikely(!pgmap)) {
2445                                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2446                                 goto pte_unmap;
2447                         }
2448                 } else if (pte_special(pte))
2449                         goto pte_unmap;
2450
2451                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2452                 page = pte_page(pte);
2453
2454                 folio = try_grab_folio(page, 1, flags);
2455                 if (!folio)
2456                         goto pte_unmap;
2457
2458                 if (unlikely(page_is_secretmem(page))) {
2459                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2460                         goto pte_unmap;
2461                 }
2462
2463                 if (unlikely(pmd_val(pmd) != pmd_val(*pmdp)) ||
2464                     unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2465                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2466                         goto pte_unmap;
2467                 }
2468
2469                 if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(NULL, flags, page)) {
2470                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2471                         goto pte_unmap;
2472                 }
2473
2474                 /*
2475                  * We need to make the page accessible if and only if we are
2476                  * going to access its content (the FOLL_PIN case).  Please
2477                  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for
2478                  * details.
2479                  */
2480                 if (flags & FOLL_PIN) {
2481                         ret = arch_make_page_accessible(page);
2482                         if (ret) {
2483                                 gup_put_folio(folio, 1, flags);
2484                                 goto pte_unmap;
2485                         }
2486                 }
2487                 folio_set_referenced(folio);
2488                 pages[*nr] = page;
2489                 (*nr)++;
2490         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2491
2492         ret = 1;
2493
2494 pte_unmap:
2495         if (pgmap)
2496                 put_dev_pagemap(pgmap);
2497         pte_unmap(ptem);
2498         return ret;
2499 }
2500 #else
2501
2502 /*
2503  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
2504  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
2505  * to be special.
2506  *
2507  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
2508  * get_user_pages_fast_only implementation that can pin pages. Thus it's still
2509  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
2510  */
2511 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2512                          unsigned long end, unsigned int flags,
2513                          struct page **pages, int *nr)
2514 {
2515         return 0;
2516 }
2517 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL */
2518
2519 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
2520 static int __gup_device_huge(unsigned long pfn, unsigned long addr,
2521                              unsigned long end, unsigned int flags,
2522                              struct page **pages, int *nr)
2523 {
2524         int nr_start = *nr;
2525         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2526
2527         do {
2528                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
2529
2530                 pgmap = get_dev_pagemap(pfn, pgmap);
2531                 if (unlikely(!pgmap)) {
2532                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2533                         break;
2534                 }
2535
2536                 if (!(flags & FOLL_PCI_P2PDMA) && is_pci_p2pdma_page(page)) {
2537                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2538                         break;
2539                 }
2540
2541                 SetPageReferenced(page);
2542                 pages[*nr] = page;
2543                 if (unlikely(try_grab_page(page, flags))) {
2544                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2545                         break;
2546                 }
2547                 (*nr)++;
2548                 pfn++;
2549         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2550
2551         put_dev_pagemap(pgmap);
2552         return addr == end;
2553 }
2554
2555 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2556                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2557                                  struct page **pages, int *nr)
2558 {
2559         unsigned long fault_pfn;
2560         int nr_start = *nr;
2561
2562         fault_pfn = pmd_pfn(orig) + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2563         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2564                 return 0;
2565
2566         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2567                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2568                 return 0;
2569         }
2570         return 1;
2571 }
2572
2573 static int __gup_device_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2574                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2575                                  struct page **pages, int *nr)
2576 {
2577         unsigned long fault_pfn;
2578         int nr_start = *nr;
2579
2580         fault_pfn = pud_pfn(orig) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2581         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2582                 return 0;
2583
2584         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2585                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2586                 return 0;
2587         }
2588         return 1;
2589 }
2590 #else
2591 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2592                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2593                                  struct page **pages, int *nr)
2594 {
2595         BUILD_BUG();
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static int __gup_device_huge_pud(pud_t pud, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2600                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2601                                  struct page **pages, int *nr)
2602 {
2603         BUILD_BUG();
2604         return 0;
2605 }
2606 #endif
2607
2608 static int record_subpages(struct page *page, unsigned long addr,
2609                            unsigned long end, struct page **pages)
2610 {
2611         int nr;
2612
2613         for (nr = 0; addr != end; nr++, addr += PAGE_SIZE)
2614                 pages[nr] = nth_page(page, nr);
2615
2616         return nr;
2617 }
2618
2619 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD
2620 static unsigned long hugepte_addr_end(unsigned long addr, unsigned long end,
2621                                       unsigned long sz)
2622 {
2623         unsigned long __boundary = (addr + sz) & ~(sz-1);
2624         return (__boundary - 1 < end - 1) ? __boundary : end;
2625 }
2626
2627 static int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
2628                        unsigned long end, unsigned int flags,
2629                        struct page **pages, int *nr)
2630 {
2631         unsigned long pte_end;
2632         struct page *page;
2633         struct folio *folio;
2634         pte_t pte;
2635         int refs;
2636
2637         pte_end = (addr + sz) & ~(sz-1);
2638         if (pte_end < end)
2639                 end = pte_end;
2640
2641         pte = huge_ptep_get(ptep);
2642
2643         if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2644                 return 0;
2645
2646         /* hugepages are never "special" */
2647         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2648
2649         page = nth_page(pte_page(pte), (addr & (sz - 1)) >> PAGE_SHIFT);
2650         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2651
2652         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2653         if (!folio)
2654                 return 0;
2655
2656         if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2657                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2658                 return 0;
2659         }
2660
2661         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(NULL, flags, &folio->page)) {
2662                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2663                 return 0;
2664         }
2665
2666         *nr += refs;
2667         folio_set_referenced(folio);
2668         return 1;
2669 }
2670
2671 static int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2672                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2673                 struct page **pages, int *nr)
2674 {
2675         pte_t *ptep;
2676         unsigned long sz = 1UL << hugepd_shift(hugepd);
2677         unsigned long next;
2678
2679         ptep = hugepte_offset(hugepd, addr, pdshift);
2680         do {
2681                 next = hugepte_addr_end(addr, end, sz);
2682                 if (!gup_hugepte(ptep, sz, addr, end, flags, pages, nr))
2683                         return 0;
2684         } while (ptep++, addr = next, addr != end);
2685
2686         return 1;
2687 }
2688 #else
2689 static inline int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2690                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2691                 struct page **pages, int *nr)
2692 {
2693         return 0;
2694 }
2695 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD */
2696
2697 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2698                         unsigned long end, unsigned int flags,
2699                         struct page **pages, int *nr)
2700 {
2701         struct page *page;
2702         struct folio *folio;
2703         int refs;
2704
2705         if (!pmd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2706                 return 0;
2707
2708         if (pmd_devmap(orig)) {
2709                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2710                         return 0;
2711                 return __gup_device_huge_pmd(orig, pmdp, addr, end, flags,
2712                                              pages, nr);
2713         }
2714
2715         page = nth_page(pmd_page(orig), (addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2716         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2717
2718         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2719         if (!folio)
2720                 return 0;
2721
2722         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2723                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2724                 return 0;
2725         }
2726
2727         if (!pmd_write(orig) && gup_must_unshare(NULL, flags, &folio->page)) {
2728                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2729                 return 0;
2730         }
2731
2732         *nr += refs;
2733         folio_set_referenced(folio);
2734         return 1;
2735 }
2736
2737 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2738                         unsigned long end, unsigned int flags,
2739                         struct page **pages, int *nr)
2740 {
2741         struct page *page;
2742         struct folio *folio;
2743         int refs;
2744
2745         if (!pud_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2746                 return 0;
2747
2748         if (pud_devmap(orig)) {
2749                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2750                         return 0;
2751                 return __gup_device_huge_pud(orig, pudp, addr, end, flags,
2752                                              pages, nr);
2753         }
2754
2755         page = nth_page(pud_page(orig), (addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2756         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2757
2758         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2759         if (!folio)
2760                 return 0;
2761
2762         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2763                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2764                 return 0;
2765         }
2766
2767         if (!pud_write(orig) && gup_must_unshare(NULL, flags, &folio->page)) {
2768                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2769                 return 0;
2770         }
2771
2772         *nr += refs;
2773         folio_set_referenced(folio);
2774         return 1;
2775 }
2776
2777 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
2778                         unsigned long end, unsigned int flags,
2779                         struct page **pages, int *nr)
2780 {
2781         int refs;
2782         struct page *page;
2783         struct folio *folio;
2784
2785         if (!pgd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2786                 return 0;
2787
2788         BUILD_BUG_ON(pgd_devmap(orig));
2789
2790         page = nth_page(pgd_page(orig), (addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2791         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2792
2793         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2794         if (!folio)
2795                 return 0;
2796
2797         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
2798                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2799                 return 0;
2800         }
2801
2802         *nr += refs;
2803         folio_set_referenced(folio);
2804         return 1;
2805 }
2806
2807 static int gup_pmd_range(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
2808                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2809 {
2810         unsigned long next;
2811         pmd_t *pmdp;
2812
2813         pmdp = pmd_offset_lockless(pudp, pud, addr);
2814         do {
2815                 pmd_t pmd = pmdp_get_lockless(pmdp);
2816
2817                 next = pmd_addr_end(addr, end);
2818                 if (!pmd_present(pmd))
2819                         return 0;
2820
2821                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd) ||
2822                              pmd_devmap(pmd))) {
2823                         if (pmd_protnone(pmd) &&
2824                             !gup_can_follow_protnone(flags))
2825                                 return 0;
2826
2827                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, flags,
2828                                 pages, nr))
2829                                 return 0;
2830
2831                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
2832                         /*
2833                          * architecture have different format for hugetlbfs
2834                          * pmd format and THP pmd format
2835                          */
2836                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
2837                                          PMD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2838                                 return 0;
2839                 } else if (!gup_pte_range(pmd, pmdp, addr, next, flags, pages, nr))
2840                         return 0;
2841         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
2842
2843         return 1;
2844 }
2845
2846 static int gup_pud_range(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
2847                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2848 {
2849         unsigned long next;
2850         pud_t *pudp;
2851
2852         pudp = pud_offset_lockless(p4dp, p4d, addr);
2853         do {
2854                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
2855
2856                 next = pud_addr_end(addr, end);
2857                 if (unlikely(!pud_present(pud)))
2858                         return 0;
2859                 if (unlikely(pud_huge(pud) || pud_devmap(pud))) {
2860                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, flags,
2861                                           pages, nr))
2862                                 return 0;
2863                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
2864                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
2865                                          PUD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2866                                 return 0;
2867                 } else if (!gup_pmd_range(pudp, pud, addr, next, flags, pages, nr))
2868                         return 0;
2869         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
2870
2871         return 1;
2872 }
2873
2874 static int gup_p4d_range(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
2875                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2876 {
2877         unsigned long next;
2878         p4d_t *p4dp;
2879
2880         p4dp = p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, addr);
2881         do {
2882                 p4d_t p4d = READ_ONCE(*p4dp);
2883
2884                 next = p4d_addr_end(addr, end);
2885                 if (p4d_none(p4d))
2886                         return 0;
2887                 BUILD_BUG_ON(p4d_huge(p4d));
2888                 if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(p4d_val(p4d))))) {
2889                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(p4d_val(p4d)), addr,
2890                                          P4D_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2891                                 return 0;
2892                 } else if (!gup_pud_range(p4dp, p4d, addr, next, flags, pages, nr))
2893                         return 0;
2894         } while (p4dp++, addr = next, addr != end);
2895
2896         return 1;
2897 }
2898
2899 static void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2900                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2901 {
2902         unsigned long next;
2903         pgd_t *pgdp;
2904
2905         pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
2906         do {
2907                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
2908
2909                 next = pgd_addr_end(addr, end);
2910                 if (pgd_none(pgd))
2911                         return;
2912                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
2913                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, flags,
2914                                           pages, nr))
2915                                 return;
2916                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
2917                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
2918                                          PGDIR_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2919                                 return;
2920                 } else if (!gup_p4d_range(pgdp, pgd, addr, next, flags, pages, nr))
2921                         return;
2922         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
2923 }
2924 #else
2925 static inline void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2926                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2927 {
2928 }
2929 #endif /* CONFIG_HAVE_FAST_GUP */
2930
2931 #ifndef gup_fast_permitted
2932 /*
2933  * Check if it's allowed to use get_user_pages_fast_only() for the range, or
2934  * we need to fall back to the slow version:
2935  */
2936 static bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
2937 {
2938         return true;
2939 }
2940 #endif
2941
2942 static unsigned long lockless_pages_from_mm(unsigned long start,
2943                                             unsigned long end,
2944                                             unsigned int gup_flags,
2945                                             struct page **pages)
2946 {
2947         unsigned long flags;
2948         int nr_pinned = 0;
2949         unsigned seq;
2950
2951         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP) ||
2952             !gup_fast_permitted(start, end))
2953                 return 0;
2954
2955         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
2956                 seq = raw_read_seqcount(&current->mm->write_protect_seq);
2957                 if (seq & 1)
2958                         return 0;
2959         }
2960
2961         /*
2962          * Disable interrupts. The nested form is used, in order to allow full,
2963          * general purpose use of this routine.
2964          *
2965          * With interrupts disabled, we block page table pages from being freed
2966          * from under us. See struct mmu_table_batch comments in
2967          * include/asm-generic/tlb.h for more details.
2968          *
2969          * We do not adopt an rcu_read_lock() here as we also want to block IPIs
2970          * that come from THPs splitting.
2971          */
2972         local_irq_save(flags);
2973         gup_pgd_range(start, end, gup_flags, pages, &nr_pinned);
2974         local_irq_restore(flags);
2975
2976         /*
2977          * When pinning pages for DMA there could be a concurrent write protect
2978          * from fork() via copy_page_range(), in this case always fail fast GUP.
2979          */
2980         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
2981                 if (read_seqcount_retry(&current->mm->write_protect_seq, seq)) {
2982                         unpin_user_pages_lockless(pages, nr_pinned);
2983                         return 0;
2984                 } else {
2985                         sanity_check_pinned_pages(pages, nr_pinned);
2986                 }
2987         }
2988         return nr_pinned;
2989 }
2990
2991 static int internal_get_user_pages_fast(unsigned long start,
2992                                         unsigned long nr_pages,
2993                                         unsigned int gup_flags,
2994                                         struct page **pages)
2995 {
2996         unsigned long len, end;
2997         unsigned long nr_pinned;
2998         int locked = 0;
2999         int ret;
3000
3001         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & ~(FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM |
3002                                        FOLL_FORCE | FOLL_PIN | FOLL_GET |
3003                                        FOLL_FAST_ONLY | FOLL_NOFAULT |
3004                                        FOLL_PCI_P2PDMA)))
3005                 return -EINVAL;
3006
3007         if (gup_flags & FOLL_PIN)
3008                 mm_set_has_pinned_flag(&current->mm->flags);
3009
3010         if (!(gup_flags & FOLL_FAST_ONLY))
3011                 might_lock_read(&current->mm->mmap_lock);
3012
3013         start = untagged_addr(start) & PAGE_MASK;
3014         len = nr_pages << PAGE_SHIFT;
3015         if (check_add_overflow(start, len, &end))
3016                 return 0;
3017         if (end > TASK_SIZE_MAX)
3018                 return -EFAULT;
3019         if (unlikely(!access_ok((void __user *)start, len)))
3020                 return -EFAULT;
3021
3022         nr_pinned = lockless_pages_from_mm(start, end, gup_flags, pages);
3023         if (nr_pinned == nr_pages || gup_flags & FOLL_FAST_ONLY)
3024                 return nr_pinned;
3025
3026         /* Slow path: try to get the remaining pages with get_user_pages */
3027         start += nr_pinned << PAGE_SHIFT;
3028         pages += nr_pinned;
3029         ret = __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages - nr_pinned,
3030                                     pages, NULL, &locked,
3031                                     gup_flags | FOLL_TOUCH | FOLL_UNLOCKABLE);
3032         if (ret < 0) {
3033                 /*
3034                  * The caller has to unpin the pages we already pinned so
3035                  * returning -errno is not an option
3036                  */
3037                 if (nr_pinned)
3038                         return nr_pinned;
3039                 return ret;
3040         }
3041         return ret + nr_pinned;
3042 }
3043
3044 /**
3045  * get_user_pages_fast_only() - pin user pages in memory
3046  * @start:      starting user address
3047  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3048  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3049  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3050  *              Should be at least nr_pages long.
3051  *
3052  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
3053  * the regular GUP.
3054  *
3055  * If the architecture does not support this function, simply return with no
3056  * pages pinned.
3057  *
3058  * Careful, careful! COW breaking can go either way, so a non-write
3059  * access can get ambiguous page results. If you call this function without
3060  * 'write' set, you'd better be sure that you're ok with that ambiguity.
3061  */
3062 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3063                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3064 {
3065         /*
3066          * Internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set FOLL_GET,
3067          * because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount" request.
3068          *
3069          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3070          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3071          */
3072         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, NULL, &gup_flags,
3073                                FOLL_GET | FOLL_FAST_ONLY))
3074                 return -EINVAL;
3075
3076         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3077 }
3078 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast_only);
3079
3080 /**
3081  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
3082  * @start:      starting user address
3083  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3084  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3085  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3086  *              Should be at least nr_pages long.
3087  *
3088  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_lock.
3089  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
3090  * calling get_user_pages().
3091  *
3092  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number requested.
3093  * If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages were pinned, returns
3094  * -errno.
3095  */
3096 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3097                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3098 {
3099         /*
3100          * The caller may or may not have explicitly set FOLL_GET; either way is
3101          * OK. However, internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set
3102          * FOLL_GET, because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount"
3103          * request.
3104          */
3105         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, NULL, &gup_flags, FOLL_GET))
3106                 return -EINVAL;
3107         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
3110
3111 /**
3112  * pin_user_pages_fast() - pin user pages in memory without taking locks
3113  *
3114  * @start:      starting user address
3115  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3116  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3117  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3118  *              Should be at least nr_pages long.
3119  *
3120  * Nearly the same as get_user_pages_fast(), except that FOLL_PIN is set. See
3121  * get_user_pages_fast() for documentation on the function arguments, because
3122  * the arguments here are identical.
3123  *
3124  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3125  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for further details.
3126  *
3127  * Note that if a zero_page is amongst the returned pages, it will not have
3128  * pins in it and unpin_user_page() will not remove pins from it.
3129  */
3130 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3131                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3132 {
3133         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, NULL, &gup_flags, FOLL_PIN))
3134                 return -EINVAL;
3135         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3136 }
3137 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast);
3138
3139 /**
3140  * pin_user_pages_remote() - pin pages of a remote process
3141  *
3142  * @mm:         mm_struct of target mm
3143  * @start:      starting user address
3144  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3145  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3146  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3147  *              Should be at least nr_pages long.
3148  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3149  *              Or NULL if the caller does not require them.
3150  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
3151  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
3152  *              utilised. Lock must initially be held.
3153  *
3154  * Nearly the same as get_user_pages_remote(), except that FOLL_PIN is set. See
3155  * get_user_pages_remote() for documentation on the function arguments, because
3156  * the arguments here are identical.
3157  *
3158  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3159  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3160  *
3161  * Note that if a zero_page is amongst the returned pages, it will not have
3162  * pins in it and unpin_user_page*() will not remove pins from it.
3163  */
3164 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
3165                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3166                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3167                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
3168 {
3169         int local_locked = 1;
3170
3171         if (!is_valid_gup_args(pages, vmas, locked, &gup_flags,
3172                                FOLL_PIN | FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE))
3173                 return 0;
3174         return __gup_longterm_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
3175                                      locked ? locked : &local_locked,
3176                                      gup_flags);
3177 }
3178 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_remote);
3179
3180 /**
3181  * pin_user_pages() - pin user pages in memory for use by other devices
3182  *
3183  * @start:      starting user address
3184  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3185  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3186  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3187  *              Should be at least nr_pages long.
3188  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3189  *              Or NULL if the caller does not require them.
3190  *
3191  * Nearly the same as get_user_pages(), except that FOLL_TOUCH is not set, and
3192  * FOLL_PIN is set.
3193  *
3194  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3195  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3196  *
3197  * Note that if a zero_page is amongst the returned pages, it will not have
3198  * pins in it and unpin_user_page*() will not remove pins from it.
3199  */
3200 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3201                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3202                     struct vm_area_struct **vmas)
3203 {
3204         int locked = 1;
3205
3206         if (!is_valid_gup_args(pages, vmas, NULL, &gup_flags, FOLL_PIN))
3207                 return 0;
3208         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
3209                                      pages, vmas, &locked, gup_flags);
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages);
3212
3213 /*
3214  * pin_user_pages_unlocked() is the FOLL_PIN variant of
3215  * get_user_pages_unlocked(). Behavior is the same, except that this one sets
3216  * FOLL_PIN and rejects FOLL_GET.
3217  *
3218  * Note that if a zero_page is amongst the returned pages, it will not have
3219  * pins in it and unpin_user_page*() will not remove pins from it.
3220  */
3221 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3222                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
3223 {
3224         int locked = 0;
3225
3226         if (!is_valid_gup_args(pages, NULL, NULL, &gup_flags,
3227                                FOLL_PIN | FOLL_TOUCH | FOLL_UNLOCKABLE))
3228                 return 0;
3229
3230         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages, pages, NULL,
3231                                      &locked, gup_flags);
3232 }
3233 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_unlocked);