Merge tag 'hsi-for-6.1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sre/linux-hsi
[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 (!folio_test_anon(folio))
55                         continue;
56                 if (!folio_test_large(folio) || folio_test_hugetlb(folio))
57                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page), page);
58                 else
59                         /* Either a PTE-mapped or a PMD-mapped THP. */
60                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnonExclusive(&folio->page) &&
61                                        !PageAnonExclusive(page), page);
62         }
63 }
64
65 /*
66  * Return the folio with ref appropriately incremented,
67  * or NULL if that failed.
68  */
69 static inline struct folio *try_get_folio(struct page *page, int refs)
70 {
71         struct folio *folio;
72
73 retry:
74         folio = page_folio(page);
75         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) < 0))
76                 return NULL;
77         if (unlikely(!folio_ref_try_add_rcu(folio, refs)))
78                 return NULL;
79
80         /*
81          * At this point we have a stable reference to the folio; but it
82          * could be that between calling page_folio() and the refcount
83          * increment, the folio was split, in which case we'd end up
84          * holding a reference on a folio that has nothing to do with the page
85          * we were given anymore.
86          * So now that the folio is stable, recheck that the page still
87          * belongs to this folio.
88          */
89         if (unlikely(page_folio(page) != folio)) {
90                 if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
91                         folio_put_refs(folio, refs);
92                 goto retry;
93         }
94
95         return folio;
96 }
97
98 /**
99  * try_grab_folio() - Attempt to get or pin a folio.
100  * @page:  pointer to page to be grabbed
101  * @refs:  the value to (effectively) add to the folio's refcount
102  * @flags: gup flags: these are the FOLL_* flag values.
103  *
104  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
105  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the folio's refcount.
106  *
107  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) must be set, but not both at the
108  * same time. (That's true throughout the get_user_pages*() and
109  * pin_user_pages*() APIs.) Cases:
110  *
111  *    FOLL_GET: folio's refcount will be incremented by @refs.
112  *
113  *    FOLL_PIN on large folios: folio's refcount will be incremented by
114  *    @refs, and its compound_pincount will be incremented by @refs.
115  *
116  *    FOLL_PIN on single-page folios: folio's refcount will be incremented by
117  *    @refs * GUP_PIN_COUNTING_BIAS.
118  *
119  * Return: The folio containing @page (with refcount appropriately
120  * incremented) for success, or NULL upon failure. If neither FOLL_GET
121  * nor FOLL_PIN was set, that's considered failure, and furthermore,
122  * a likely bug in the caller, so a warning is also emitted.
123  */
124 struct folio *try_grab_folio(struct page *page, int refs, unsigned int flags)
125 {
126         if (flags & FOLL_GET)
127                 return try_get_folio(page, refs);
128         else if (flags & FOLL_PIN) {
129                 struct folio *folio;
130
131                 /*
132                  * Can't do FOLL_LONGTERM + FOLL_PIN gup fast path if not in a
133                  * right zone, so fail and let the caller fall back to the slow
134                  * path.
135                  */
136                 if (unlikely((flags & FOLL_LONGTERM) &&
137                              !is_longterm_pinnable_page(page)))
138                         return NULL;
139
140                 /*
141                  * CAUTION: Don't use compound_head() on the page before this
142                  * point, the result won't be stable.
143                  */
144                 folio = try_get_folio(page, refs);
145                 if (!folio)
146                         return NULL;
147
148                 /*
149                  * When pinning a large folio, use an exact count to track it.
150                  *
151                  * However, be sure to *also* increment the normal folio
152                  * refcount field at least once, so that the folio really
153                  * is pinned.  That's why the refcount from the earlier
154                  * try_get_folio() is left intact.
155                  */
156                 if (folio_test_large(folio))
157                         atomic_add(refs, folio_pincount_ptr(folio));
158                 else
159                         folio_ref_add(folio,
160                                         refs * (GUP_PIN_COUNTING_BIAS - 1));
161                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, refs);
162
163                 return folio;
164         }
165
166         WARN_ON_ONCE(1);
167         return NULL;
168 }
169
170 static void gup_put_folio(struct folio *folio, int refs, unsigned int flags)
171 {
172         if (flags & FOLL_PIN) {
173                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_RELEASED, refs);
174                 if (folio_test_large(folio))
175                         atomic_sub(refs, folio_pincount_ptr(folio));
176                 else
177                         refs *= GUP_PIN_COUNTING_BIAS;
178         }
179
180         if (!put_devmap_managed_page_refs(&folio->page, refs))
181                 folio_put_refs(folio, refs);
182 }
183
184 /**
185  * try_grab_page() - elevate a page's refcount by a flag-dependent amount
186  * @page:    pointer to page to be grabbed
187  * @flags:   gup flags: these are the FOLL_* flag values.
188  *
189  * This might not do anything at all, depending on the flags argument.
190  *
191  * "grab" names in this file mean, "look at flags to decide whether to use
192  * FOLL_PIN or FOLL_GET behavior, when incrementing the page's refcount.
193  *
194  * Either FOLL_PIN or FOLL_GET (or neither) may be set, but not both at the same
195  * time. Cases: please see the try_grab_folio() documentation, with
196  * "refs=1".
197  *
198  * Return: true for success, or if no action was required (if neither FOLL_PIN
199  * nor FOLL_GET was set, nothing is done). False for failure: FOLL_GET or
200  * FOLL_PIN was set, but the page could not be grabbed.
201  */
202 bool __must_check try_grab_page(struct page *page, unsigned int flags)
203 {
204         struct folio *folio = page_folio(page);
205
206         WARN_ON_ONCE((flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)) == (FOLL_GET | FOLL_PIN));
207         if (WARN_ON_ONCE(folio_ref_count(folio) <= 0))
208                 return false;
209
210         if (flags & FOLL_GET)
211                 folio_ref_inc(folio);
212         else if (flags & FOLL_PIN) {
213                 /*
214                  * Similar to try_grab_folio(): be sure to *also*
215                  * increment the normal page refcount field at least once,
216                  * so that the page really is pinned.
217                  */
218                 if (folio_test_large(folio)) {
219                         folio_ref_add(folio, 1);
220                         atomic_add(1, folio_pincount_ptr(folio));
221                 } else {
222                         folio_ref_add(folio, GUP_PIN_COUNTING_BIAS);
223                 }
224
225                 node_stat_mod_folio(folio, NR_FOLL_PIN_ACQUIRED, 1);
226         }
227
228         return true;
229 }
230
231 /**
232  * unpin_user_page() - release a dma-pinned page
233  * @page:            pointer to page to be released
234  *
235  * Pages that were pinned via pin_user_pages*() must be released via either
236  * unpin_user_page(), or one of the unpin_user_pages*() routines. This is so
237  * that such pages can be separately tracked and uniquely handled. In
238  * particular, interactions with RDMA and filesystems need special handling.
239  */
240 void unpin_user_page(struct page *page)
241 {
242         sanity_check_pinned_pages(&page, 1);
243         gup_put_folio(page_folio(page), 1, FOLL_PIN);
244 }
245 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page);
246
247 static inline struct folio *gup_folio_range_next(struct page *start,
248                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
249 {
250         struct page *next = nth_page(start, i);
251         struct folio *folio = page_folio(next);
252         unsigned int nr = 1;
253
254         if (folio_test_large(folio))
255                 nr = min_t(unsigned int, npages - i,
256                            folio_nr_pages(folio) - folio_page_idx(folio, next));
257
258         *ntails = nr;
259         return folio;
260 }
261
262 static inline struct folio *gup_folio_next(struct page **list,
263                 unsigned long npages, unsigned long i, unsigned int *ntails)
264 {
265         struct folio *folio = page_folio(list[i]);
266         unsigned int nr;
267
268         for (nr = i + 1; nr < npages; nr++) {
269                 if (page_folio(list[nr]) != folio)
270                         break;
271         }
272
273         *ntails = nr - i;
274         return folio;
275 }
276
277 /**
278  * unpin_user_pages_dirty_lock() - release and optionally dirty gup-pinned pages
279  * @pages:  array of pages to be maybe marked dirty, and definitely released.
280  * @npages: number of pages in the @pages array.
281  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
282  *
283  * "gup-pinned page" refers to a page that has had one of the get_user_pages()
284  * variants called on that page.
285  *
286  * For each page in the @pages array, make that page (or its head page, if a
287  * compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the page was previously
288  * listed as clean. In any case, releases all pages using unpin_user_page(),
289  * possibly via unpin_user_pages(), for the non-dirty case.
290  *
291  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
292  *
293  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
294  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
295  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
296  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
297  *
298  */
299 void unpin_user_pages_dirty_lock(struct page **pages, unsigned long npages,
300                                  bool make_dirty)
301 {
302         unsigned long i;
303         struct folio *folio;
304         unsigned int nr;
305
306         if (!make_dirty) {
307                 unpin_user_pages(pages, npages);
308                 return;
309         }
310
311         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
312         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
313                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
314                 /*
315                  * Checking PageDirty at this point may race with
316                  * clear_page_dirty_for_io(), but that's OK. Two key
317                  * cases:
318                  *
319                  * 1) This code sees the page as already dirty, so it
320                  * skips the call to set_page_dirty(). That could happen
321                  * because clear_page_dirty_for_io() called
322                  * page_mkclean(), followed by set_page_dirty().
323                  * However, now the page is going to get written back,
324                  * which meets the original intention of setting it
325                  * dirty, so all is well: clear_page_dirty_for_io() goes
326                  * on to call TestClearPageDirty(), and write the page
327                  * back.
328                  *
329                  * 2) This code sees the page as clean, so it calls
330                  * set_page_dirty(). The page stays dirty, despite being
331                  * written back, so it gets written back again in the
332                  * next writeback cycle. This is harmless.
333                  */
334                 if (!folio_test_dirty(folio)) {
335                         folio_lock(folio);
336                         folio_mark_dirty(folio);
337                         folio_unlock(folio);
338                 }
339                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
340         }
341 }
342 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages_dirty_lock);
343
344 /**
345  * unpin_user_page_range_dirty_lock() - release and optionally dirty
346  * gup-pinned page range
347  *
348  * @page:  the starting page of a range maybe marked dirty, and definitely released.
349  * @npages: number of consecutive pages to release.
350  * @make_dirty: whether to mark the pages dirty
351  *
352  * "gup-pinned page range" refers to a range of pages that has had one of the
353  * pin_user_pages() variants called on that page.
354  *
355  * For the page ranges defined by [page .. page+npages], make that range (or
356  * its head pages, if a compound page) dirty, if @make_dirty is true, and if the
357  * page range was previously listed as clean.
358  *
359  * set_page_dirty_lock() is used internally. If instead, set_page_dirty() is
360  * required, then the caller should a) verify that this is really correct,
361  * because _lock() is usually required, and b) hand code it:
362  * set_page_dirty_lock(), unpin_user_page().
363  *
364  */
365 void unpin_user_page_range_dirty_lock(struct page *page, unsigned long npages,
366                                       bool make_dirty)
367 {
368         unsigned long i;
369         struct folio *folio;
370         unsigned int nr;
371
372         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
373                 folio = gup_folio_range_next(page, npages, i, &nr);
374                 if (make_dirty && !folio_test_dirty(folio)) {
375                         folio_lock(folio);
376                         folio_mark_dirty(folio);
377                         folio_unlock(folio);
378                 }
379                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
380         }
381 }
382 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_page_range_dirty_lock);
383
384 static void unpin_user_pages_lockless(struct page **pages, unsigned long npages)
385 {
386         unsigned long i;
387         struct folio *folio;
388         unsigned int nr;
389
390         /*
391          * Don't perform any sanity checks because we might have raced with
392          * fork() and some anonymous pages might now actually be shared --
393          * which is why we're unpinning after all.
394          */
395         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
396                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
397                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
398         }
399 }
400
401 /**
402  * unpin_user_pages() - release an array of gup-pinned pages.
403  * @pages:  array of pages to be marked dirty and released.
404  * @npages: number of pages in the @pages array.
405  *
406  * For each page in the @pages array, release the page using unpin_user_page().
407  *
408  * Please see the unpin_user_page() documentation for details.
409  */
410 void unpin_user_pages(struct page **pages, unsigned long npages)
411 {
412         unsigned long i;
413         struct folio *folio;
414         unsigned int nr;
415
416         /*
417          * If this WARN_ON() fires, then the system *might* be leaking pages (by
418          * leaving them pinned), but probably not. More likely, gup/pup returned
419          * a hard -ERRNO error to the caller, who erroneously passed it here.
420          */
421         if (WARN_ON(IS_ERR_VALUE(npages)))
422                 return;
423
424         sanity_check_pinned_pages(pages, npages);
425         for (i = 0; i < npages; i += nr) {
426                 folio = gup_folio_next(pages, npages, i, &nr);
427                 gup_put_folio(folio, nr, FOLL_PIN);
428         }
429 }
430 EXPORT_SYMBOL(unpin_user_pages);
431
432 /*
433  * Set the MMF_HAS_PINNED if not set yet; after set it'll be there for the mm's
434  * lifecycle.  Avoid setting the bit unless necessary, or it might cause write
435  * cache bouncing on large SMP machines for concurrent pinned gups.
436  */
437 static inline void mm_set_has_pinned_flag(unsigned long *mm_flags)
438 {
439         if (!test_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags))
440                 set_bit(MMF_HAS_PINNED, mm_flags);
441 }
442
443 #ifdef CONFIG_MMU
444 static struct page *no_page_table(struct vm_area_struct *vma,
445                 unsigned int flags)
446 {
447         /*
448          * When core dumping an enormous anonymous area that nobody
449          * has touched so far, we don't want to allocate unnecessary pages or
450          * page tables.  Return error instead of NULL to skip handle_mm_fault,
451          * then get_dump_page() will return NULL to leave a hole in the dump.
452          * But we can only make this optimization where a hole would surely
453          * be zero-filled if handle_mm_fault() actually did handle it.
454          */
455         if ((flags & FOLL_DUMP) &&
456                         (vma_is_anonymous(vma) || !vma->vm_ops->fault))
457                 return ERR_PTR(-EFAULT);
458         return NULL;
459 }
460
461 static int follow_pfn_pte(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
462                 pte_t *pte, unsigned int flags)
463 {
464         if (flags & FOLL_TOUCH) {
465                 pte_t entry = *pte;
466
467                 if (flags & FOLL_WRITE)
468                         entry = pte_mkdirty(entry);
469                 entry = pte_mkyoung(entry);
470
471                 if (!pte_same(*pte, entry)) {
472                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
473                         update_mmu_cache(vma, address, pte);
474                 }
475         }
476
477         /* Proper page table entry exists, but no corresponding struct page */
478         return -EEXIST;
479 }
480
481 /* FOLL_FORCE can write to even unwritable PTEs in COW mappings. */
482 static inline bool can_follow_write_pte(pte_t pte, struct page *page,
483                                         struct vm_area_struct *vma,
484                                         unsigned int flags)
485 {
486         /* If the pte is writable, we can write to the page. */
487         if (pte_write(pte))
488                 return true;
489
490         /* Maybe FOLL_FORCE is set to override it? */
491         if (!(flags & FOLL_FORCE))
492                 return false;
493
494         /* But FOLL_FORCE has no effect on shared mappings */
495         if (vma->vm_flags & (VM_MAYSHARE | VM_SHARED))
496                 return false;
497
498         /* ... or read-only private ones */
499         if (!(vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
500                 return false;
501
502         /* ... or already writable ones that just need to take a write fault */
503         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
504                 return false;
505
506         /*
507          * See can_change_pte_writable(): we broke COW and could map the page
508          * writable if we have an exclusive anonymous page ...
509          */
510         if (!page || !PageAnon(page) || !PageAnonExclusive(page))
511                 return false;
512
513         /* ... and a write-fault isn't required for other reasons. */
514         if (vma_soft_dirty_enabled(vma) && !pte_soft_dirty(pte))
515                 return false;
516         return !userfaultfd_pte_wp(vma, pte);
517 }
518
519 static struct page *follow_page_pte(struct vm_area_struct *vma,
520                 unsigned long address, pmd_t *pmd, unsigned int flags,
521                 struct dev_pagemap **pgmap)
522 {
523         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
524         struct page *page;
525         spinlock_t *ptl;
526         pte_t *ptep, pte;
527         int ret;
528
529         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
530         if (WARN_ON_ONCE((flags & (FOLL_PIN | FOLL_GET)) ==
531                          (FOLL_PIN | FOLL_GET)))
532                 return ERR_PTR(-EINVAL);
533 retry:
534         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
535                 return no_page_table(vma, flags);
536
537         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
538         pte = *ptep;
539         if (!pte_present(pte)) {
540                 swp_entry_t entry;
541                 /*
542                  * KSM's break_ksm() relies upon recognizing a ksm page
543                  * even while it is being migrated, so for that case we
544                  * need migration_entry_wait().
545                  */
546                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
547                         goto no_page;
548                 if (pte_none(pte))
549                         goto no_page;
550                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
551                 if (!is_migration_entry(entry))
552                         goto no_page;
553                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
554                 migration_entry_wait(mm, pmd, address);
555                 goto retry;
556         }
557         if ((flags & FOLL_NUMA) && pte_protnone(pte))
558                 goto no_page;
559
560         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
561
562         /*
563          * We only care about anon pages in can_follow_write_pte() and don't
564          * have to worry about pte_devmap() because they are never anon.
565          */
566         if ((flags & FOLL_WRITE) &&
567             !can_follow_write_pte(pte, page, vma, flags)) {
568                 page = NULL;
569                 goto out;
570         }
571
572         if (!page && pte_devmap(pte) && (flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN))) {
573                 /*
574                  * Only return device mapping pages in the FOLL_GET or FOLL_PIN
575                  * case since they are only valid while holding the pgmap
576                  * reference.
577                  */
578                 *pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), *pgmap);
579                 if (*pgmap)
580                         page = pte_page(pte);
581                 else
582                         goto no_page;
583         } else if (unlikely(!page)) {
584                 if (flags & FOLL_DUMP) {
585                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
586                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
587                         goto out;
588                 }
589
590                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
591                         page = pte_page(pte);
592                 } else {
593                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
594                         page = ERR_PTR(ret);
595                         goto out;
596                 }
597         }
598
599         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, page)) {
600                 page = ERR_PTR(-EMLINK);
601                 goto out;
602         }
603
604         VM_BUG_ON_PAGE((flags & FOLL_PIN) && PageAnon(page) &&
605                        !PageAnonExclusive(page), page);
606
607         /* try_grab_page() does nothing unless FOLL_GET or FOLL_PIN is set. */
608         if (unlikely(!try_grab_page(page, flags))) {
609                 page = ERR_PTR(-ENOMEM);
610                 goto out;
611         }
612         /*
613          * We need to make the page accessible if and only if we are going
614          * to access its content (the FOLL_PIN case).  Please see
615          * Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
616          */
617         if (flags & FOLL_PIN) {
618                 ret = arch_make_page_accessible(page);
619                 if (ret) {
620                         unpin_user_page(page);
621                         page = ERR_PTR(ret);
622                         goto out;
623                 }
624         }
625         if (flags & FOLL_TOUCH) {
626                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
627                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
628                         set_page_dirty(page);
629                 /*
630                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
631                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
632                  * mark_page_accessed().
633                  */
634                 mark_page_accessed(page);
635         }
636 out:
637         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
638         return page;
639 no_page:
640         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
641         if (!pte_none(pte))
642                 return NULL;
643         return no_page_table(vma, flags);
644 }
645
646 static struct page *follow_pmd_mask(struct vm_area_struct *vma,
647                                     unsigned long address, pud_t *pudp,
648                                     unsigned int flags,
649                                     struct follow_page_context *ctx)
650 {
651         pmd_t *pmd, pmdval;
652         spinlock_t *ptl;
653         struct page *page;
654         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
655
656         pmd = pmd_offset(pudp, address);
657         /*
658          * The READ_ONCE() will stabilize the pmdval in a register or
659          * on the stack so that it will stop changing under the code.
660          */
661         pmdval = READ_ONCE(*pmd);
662         if (pmd_none(pmdval))
663                 return no_page_table(vma, flags);
664         if (pmd_huge(pmdval) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
665                 page = follow_huge_pmd(mm, address, pmd, flags);
666                 if (page)
667                         return page;
668                 return no_page_table(vma, flags);
669         }
670         if (is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmdval)))) {
671                 page = follow_huge_pd(vma, address,
672                                       __hugepd(pmd_val(pmdval)), flags,
673                                       PMD_SHIFT);
674                 if (page)
675                         return page;
676                 return no_page_table(vma, flags);
677         }
678 retry:
679         if (!pmd_present(pmdval)) {
680                 /*
681                  * Should never reach here, if thp migration is not supported;
682                  * Otherwise, it must be a thp migration entry.
683                  */
684                 VM_BUG_ON(!thp_migration_supported() ||
685                                   !is_pmd_migration_entry(pmdval));
686
687                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
688                         return no_page_table(vma, flags);
689
690                 pmd_migration_entry_wait(mm, pmd);
691                 pmdval = READ_ONCE(*pmd);
692                 /*
693                  * MADV_DONTNEED may convert the pmd to null because
694                  * mmap_lock is held in read mode
695                  */
696                 if (pmd_none(pmdval))
697                         return no_page_table(vma, flags);
698                 goto retry;
699         }
700         if (pmd_devmap(pmdval)) {
701                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
702                 page = follow_devmap_pmd(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
703                 spin_unlock(ptl);
704                 if (page)
705                         return page;
706         }
707         if (likely(!pmd_trans_huge(pmdval)))
708                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
709
710         if ((flags & FOLL_NUMA) && pmd_protnone(pmdval))
711                 return no_page_table(vma, flags);
712
713 retry_locked:
714         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
715         if (unlikely(pmd_none(*pmd))) {
716                 spin_unlock(ptl);
717                 return no_page_table(vma, flags);
718         }
719         if (unlikely(!pmd_present(*pmd))) {
720                 spin_unlock(ptl);
721                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
722                         return no_page_table(vma, flags);
723                 pmd_migration_entry_wait(mm, pmd);
724                 goto retry_locked;
725         }
726         if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmd))) {
727                 spin_unlock(ptl);
728                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
729         }
730         if (flags & FOLL_SPLIT_PMD) {
731                 int ret;
732                 page = pmd_page(*pmd);
733                 if (is_huge_zero_page(page)) {
734                         spin_unlock(ptl);
735                         ret = 0;
736                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
737                         if (pmd_trans_unstable(pmd))
738                                 ret = -EBUSY;
739                 } else {
740                         spin_unlock(ptl);
741                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
742                         ret = pte_alloc(mm, pmd) ? -ENOMEM : 0;
743                 }
744
745                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
746                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
747         }
748         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
749         spin_unlock(ptl);
750         ctx->page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
751         return page;
752 }
753
754 static struct page *follow_pud_mask(struct vm_area_struct *vma,
755                                     unsigned long address, p4d_t *p4dp,
756                                     unsigned int flags,
757                                     struct follow_page_context *ctx)
758 {
759         pud_t *pud;
760         spinlock_t *ptl;
761         struct page *page;
762         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
763
764         pud = pud_offset(p4dp, address);
765         if (pud_none(*pud))
766                 return no_page_table(vma, flags);
767         if (pud_huge(*pud) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
768                 page = follow_huge_pud(mm, address, pud, flags);
769                 if (page)
770                         return page;
771                 return no_page_table(vma, flags);
772         }
773         if (is_hugepd(__hugepd(pud_val(*pud)))) {
774                 page = follow_huge_pd(vma, address,
775                                       __hugepd(pud_val(*pud)), flags,
776                                       PUD_SHIFT);
777                 if (page)
778                         return page;
779                 return no_page_table(vma, flags);
780         }
781         if (pud_devmap(*pud)) {
782                 ptl = pud_lock(mm, pud);
783                 page = follow_devmap_pud(vma, address, pud, flags, &ctx->pgmap);
784                 spin_unlock(ptl);
785                 if (page)
786                         return page;
787         }
788         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
789                 return no_page_table(vma, flags);
790
791         return follow_pmd_mask(vma, address, pud, flags, ctx);
792 }
793
794 static struct page *follow_p4d_mask(struct vm_area_struct *vma,
795                                     unsigned long address, pgd_t *pgdp,
796                                     unsigned int flags,
797                                     struct follow_page_context *ctx)
798 {
799         p4d_t *p4d;
800         struct page *page;
801
802         p4d = p4d_offset(pgdp, address);
803         if (p4d_none(*p4d))
804                 return no_page_table(vma, flags);
805         BUILD_BUG_ON(p4d_huge(*p4d));
806         if (unlikely(p4d_bad(*p4d)))
807                 return no_page_table(vma, flags);
808
809         if (is_hugepd(__hugepd(p4d_val(*p4d)))) {
810                 page = follow_huge_pd(vma, address,
811                                       __hugepd(p4d_val(*p4d)), flags,
812                                       P4D_SHIFT);
813                 if (page)
814                         return page;
815                 return no_page_table(vma, flags);
816         }
817         return follow_pud_mask(vma, address, p4d, flags, ctx);
818 }
819
820 /**
821  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
822  * @vma: vm_area_struct mapping @address
823  * @address: virtual address to look up
824  * @flags: flags modifying lookup behaviour
825  * @ctx: contains dev_pagemap for %ZONE_DEVICE memory pinning and a
826  *       pointer to output page_mask
827  *
828  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
829  *
830  * When getting pages from ZONE_DEVICE memory, the @ctx->pgmap caches
831  * the device's dev_pagemap metadata to avoid repeating expensive lookups.
832  *
833  * When getting an anonymous page and the caller has to trigger unsharing
834  * of a shared anonymous page first, -EMLINK is returned. The caller should
835  * trigger a fault with FAULT_FLAG_UNSHARE set. Note that unsharing is only
836  * relevant with FOLL_PIN and !FOLL_WRITE.
837  *
838  * On output, the @ctx->page_mask is set according to the size of the page.
839  *
840  * Return: the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
841  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
842  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
843  */
844 static struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
845                               unsigned long address, unsigned int flags,
846                               struct follow_page_context *ctx)
847 {
848         pgd_t *pgd;
849         struct page *page;
850         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
851
852         ctx->page_mask = 0;
853
854         /* make this handle hugepd */
855         page = follow_huge_addr(mm, address, flags & FOLL_WRITE);
856         if (!IS_ERR(page)) {
857                 WARN_ON_ONCE(flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN));
858                 return page;
859         }
860
861         pgd = pgd_offset(mm, address);
862
863         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
864                 return no_page_table(vma, flags);
865
866         if (pgd_huge(*pgd)) {
867                 page = follow_huge_pgd(mm, address, pgd, flags);
868                 if (page)
869                         return page;
870                 return no_page_table(vma, flags);
871         }
872         if (is_hugepd(__hugepd(pgd_val(*pgd)))) {
873                 page = follow_huge_pd(vma, address,
874                                       __hugepd(pgd_val(*pgd)), flags,
875                                       PGDIR_SHIFT);
876                 if (page)
877                         return page;
878                 return no_page_table(vma, flags);
879         }
880
881         return follow_p4d_mask(vma, address, pgd, flags, ctx);
882 }
883
884 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
885                          unsigned int foll_flags)
886 {
887         struct follow_page_context ctx = { NULL };
888         struct page *page;
889
890         if (vma_is_secretmem(vma))
891                 return NULL;
892
893         if (foll_flags & FOLL_PIN)
894                 return NULL;
895
896         page = follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &ctx);
897         if (ctx.pgmap)
898                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
899         return page;
900 }
901
902 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
903                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
904                 struct page **page)
905 {
906         pgd_t *pgd;
907         p4d_t *p4d;
908         pud_t *pud;
909         pmd_t *pmd;
910         pte_t *pte;
911         int ret = -EFAULT;
912
913         /* user gate pages are read-only */
914         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
915                 return -EFAULT;
916         if (address > TASK_SIZE)
917                 pgd = pgd_offset_k(address);
918         else
919                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
920         if (pgd_none(*pgd))
921                 return -EFAULT;
922         p4d = p4d_offset(pgd, address);
923         if (p4d_none(*p4d))
924                 return -EFAULT;
925         pud = pud_offset(p4d, address);
926         if (pud_none(*pud))
927                 return -EFAULT;
928         pmd = pmd_offset(pud, address);
929         if (!pmd_present(*pmd))
930                 return -EFAULT;
931         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
932         pte = pte_offset_map(pmd, address);
933         if (pte_none(*pte))
934                 goto unmap;
935         *vma = get_gate_vma(mm);
936         if (!page)
937                 goto out;
938         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
939         if (!*page) {
940                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
941                         goto unmap;
942                 *page = pte_page(*pte);
943         }
944         if (unlikely(!try_grab_page(*page, gup_flags))) {
945                 ret = -ENOMEM;
946                 goto unmap;
947         }
948 out:
949         ret = 0;
950 unmap:
951         pte_unmap(pte);
952         return ret;
953 }
954
955 /*
956  * mmap_lock must be held on entry.  If @locked != NULL and *@flags
957  * does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_lock may be released.  If it
958  * is, *@locked will be set to 0 and -EBUSY returned.
959  */
960 static int faultin_page(struct vm_area_struct *vma,
961                 unsigned long address, unsigned int *flags, bool unshare,
962                 int *locked)
963 {
964         unsigned int fault_flags = 0;
965         vm_fault_t ret;
966
967         if (*flags & FOLL_NOFAULT)
968                 return -EFAULT;
969         if (*flags & FOLL_WRITE)
970                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
971         if (*flags & FOLL_REMOTE)
972                 fault_flags |= FAULT_FLAG_REMOTE;
973         if (locked)
974                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
975         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
976                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
977         if (*flags & FOLL_TRIED) {
978                 /*
979                  * Note: FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_TRIED
980                  * can co-exist
981                  */
982                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
983         }
984         if (unshare) {
985                 fault_flags |= FAULT_FLAG_UNSHARE;
986                 /* FAULT_FLAG_WRITE and FAULT_FLAG_UNSHARE are incompatible */
987                 VM_BUG_ON(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
988         }
989
990         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
991
992         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
993                 /*
994                  * With FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT we'll never release the
995                  * mmap lock in the page fault handler. Sanity check this.
996                  */
997                 WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT);
998                 if (locked)
999                         *locked = 0;
1000                 /*
1001                  * We should do the same as VM_FAULT_RETRY, but let's not
1002                  * return -EBUSY since that's not reflecting the reality of
1003                  * what has happened - we've just fully completed a page
1004                  * fault, with the mmap lock released.  Use -EAGAIN to show
1005                  * that we want to take the mmap lock _again_.
1006                  */
1007                 return -EAGAIN;
1008         }
1009
1010         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1011                 int err = vm_fault_to_errno(ret, *flags);
1012
1013                 if (err)
1014                         return err;
1015                 BUG();
1016         }
1017
1018         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1019                 if (locked && !(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT))
1020                         *locked = 0;
1021                 return -EBUSY;
1022         }
1023
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
1028 {
1029         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
1030         int write = (gup_flags & FOLL_WRITE);
1031         int foreign = (gup_flags & FOLL_REMOTE);
1032
1033         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1034                 return -EFAULT;
1035
1036         if (gup_flags & FOLL_ANON && !vma_is_anonymous(vma))
1037                 return -EFAULT;
1038
1039         if ((gup_flags & FOLL_LONGTERM) && vma_is_fsdax(vma))
1040                 return -EOPNOTSUPP;
1041
1042         if (vma_is_secretmem(vma))
1043                 return -EFAULT;
1044
1045         if (write) {
1046                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
1047                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1048                                 return -EFAULT;
1049                         /*
1050                          * We used to let the write,force case do COW in a
1051                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
1052                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
1053                          * executable, without corrupting the file (yet only
1054                          * when that file had been opened for writing!).
1055                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
1056                          * just reject it.
1057                          */
1058                         if (!is_cow_mapping(vm_flags))
1059                                 return -EFAULT;
1060                 }
1061         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
1062                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1063                         return -EFAULT;
1064                 /*
1065                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
1066                  * have VM_MAYREAD set?
1067                  */
1068                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
1069                         return -EFAULT;
1070         }
1071         /*
1072          * gups are always data accesses, not instruction
1073          * fetches, so execute=false here
1074          */
1075         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1076                 return -EFAULT;
1077         return 0;
1078 }
1079
1080 /**
1081  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
1082  * @mm:         mm_struct of target mm
1083  * @start:      starting user address
1084  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1085  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
1086  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1087  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
1088  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
1089  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
1090  *              Or NULL if the caller does not require them.
1091  * @locked:     whether we're still with the mmap_lock held
1092  *
1093  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
1094  * number requested), or an error. Details about the return value:
1095  *
1096  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
1097  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
1098  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
1099  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
1100  * -- 0 return value is possible when the fault would need to be retried.
1101  *
1102  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
1103  *
1104  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
1105  *
1106  * Must be called with mmap_lock held.  It may be released.  See below.
1107  *
1108  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
1109  * each struct page that each user address corresponds to at a given
1110  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
1111  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
1112  *
1113  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
1114  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
1115  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
1116  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
1117  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
1118  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
1119  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
1120  * locks can't be held over the syscall boundary.
1121  *
1122  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
1123  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
1124  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
1125  * before put_page is called.
1126  *
1127  * If @locked != NULL, *@locked will be set to 0 when mmap_lock is
1128  * released by an up_read().  That can happen if @gup_flags does not
1129  * have FOLL_NOWAIT.
1130  *
1131  * A caller using such a combination of @locked and @gup_flags
1132  * must therefore hold the mmap_lock for reading only, and recognize
1133  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
1134  * reading or writing and will not be released.
1135  *
1136  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
1137  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
1138  * you need some special @gup_flags.
1139  */
1140 static long __get_user_pages(struct mm_struct *mm,
1141                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1142                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1143                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
1144 {
1145         long ret = 0, i = 0;
1146         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1147         struct follow_page_context ctx = { NULL };
1148
1149         if (!nr_pages)
1150                 return 0;
1151
1152         start = untagged_addr(start);
1153
1154         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)));
1155
1156         /*
1157          * If FOLL_FORCE is set then do not force a full fault as the hinting
1158          * fault information is unrelated to the reference behaviour of a task
1159          * using the address space
1160          */
1161         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1162                 gup_flags |= FOLL_NUMA;
1163
1164         do {
1165                 struct page *page;
1166                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
1167                 unsigned int page_increm;
1168
1169                 /* first iteration or cross vma bound */
1170                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
1171                         vma = find_extend_vma(mm, start);
1172                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
1173                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
1174                                                 gup_flags, &vma,
1175                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
1176                                 if (ret)
1177                                         goto out;
1178                                 ctx.page_mask = 0;
1179                                 goto next_page;
1180                         }
1181
1182                         if (!vma) {
1183                                 ret = -EFAULT;
1184                                 goto out;
1185                         }
1186                         ret = check_vma_flags(vma, gup_flags);
1187                         if (ret)
1188                                 goto out;
1189
1190                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
1191                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
1192                                                 &start, &nr_pages, i,
1193                                                 gup_flags, locked);
1194                                 if (locked && *locked == 0) {
1195                                         /*
1196                                          * We've got a VM_FAULT_RETRY
1197                                          * and we've lost mmap_lock.
1198                                          * We must stop here.
1199                                          */
1200                                         BUG_ON(gup_flags & FOLL_NOWAIT);
1201                                         goto out;
1202                                 }
1203                                 continue;
1204                         }
1205                 }
1206 retry:
1207                 /*
1208                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
1209                  * potentially allocating memory.
1210                  */
1211                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1212                         ret = -EINTR;
1213                         goto out;
1214                 }
1215                 cond_resched();
1216
1217                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &ctx);
1218                 if (!page || PTR_ERR(page) == -EMLINK) {
1219                         ret = faultin_page(vma, start, &foll_flags,
1220                                            PTR_ERR(page) == -EMLINK, locked);
1221                         switch (ret) {
1222                         case 0:
1223                                 goto retry;
1224                         case -EBUSY:
1225                         case -EAGAIN:
1226                                 ret = 0;
1227                                 fallthrough;
1228                         case -EFAULT:
1229                         case -ENOMEM:
1230                         case -EHWPOISON:
1231                                 goto out;
1232                         }
1233                         BUG();
1234                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
1235                         /*
1236                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
1237                          * struct page. If the caller expects **pages to be
1238                          * filled in, bail out now, because that can't be done
1239                          * for this page.
1240                          */
1241                         if (pages) {
1242                                 ret = PTR_ERR(page);
1243                                 goto out;
1244                         }
1245
1246                         goto next_page;
1247                 } else if (IS_ERR(page)) {
1248                         ret = PTR_ERR(page);
1249                         goto out;
1250                 }
1251                 if (pages) {
1252                         pages[i] = page;
1253                         flush_anon_page(vma, page, start);
1254                         flush_dcache_page(page);
1255                         ctx.page_mask = 0;
1256                 }
1257 next_page:
1258                 if (vmas) {
1259                         vmas[i] = vma;
1260                         ctx.page_mask = 0;
1261                 }
1262                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & ctx.page_mask);
1263                 if (page_increm > nr_pages)
1264                         page_increm = nr_pages;
1265                 i += page_increm;
1266                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
1267                 nr_pages -= page_increm;
1268         } while (nr_pages);
1269 out:
1270         if (ctx.pgmap)
1271                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
1272         return i ? i : ret;
1273 }
1274
1275 static bool vma_permits_fault(struct vm_area_struct *vma,
1276                               unsigned int fault_flags)
1277 {
1278         bool write   = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1279         bool foreign = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_REMOTE);
1280         vm_flags_t vm_flags = write ? VM_WRITE : VM_READ;
1281
1282         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
1283                 return false;
1284
1285         /*
1286          * The architecture might have a hardware protection
1287          * mechanism other than read/write that can deny access.
1288          *
1289          * gup always represents data access, not instruction
1290          * fetches, so execute=false here:
1291          */
1292         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1293                 return false;
1294
1295         return true;
1296 }
1297
1298 /**
1299  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
1300  * @mm:         mm_struct of target mm
1301  * @address:    user address
1302  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
1303  * @unlocked:   did we unlock the mmap_lock while retrying, maybe NULL if caller
1304  *              does not allow retry. If NULL, the caller must guarantee
1305  *              that fault_flags does not contain FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
1306  *
1307  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
1308  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
1309  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
1310  * trying again.
1311  *
1312  * Typically this is meant to be used by the futex code.
1313  *
1314  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
1315  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
1316  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
1317  * get_user_pages() only guarantees to update these in the struct page.
1318  *
1319  * This is important for some architectures where those bits also gate the
1320  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
1321  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
1322  * succeed.
1323  *
1324  * This function will not return with an unlocked mmap_lock. So it has not the
1325  * same semantics wrt the @mm->mmap_lock as does filemap_fault().
1326  */
1327 int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
1328                      unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1329                      bool *unlocked)
1330 {
1331         struct vm_area_struct *vma;
1332         vm_fault_t ret;
1333
1334         address = untagged_addr(address);
1335
1336         if (unlocked)
1337                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1338
1339 retry:
1340         vma = find_extend_vma(mm, address);
1341         if (!vma || address < vma->vm_start)
1342                 return -EFAULT;
1343
1344         if (!vma_permits_fault(vma, fault_flags))
1345                 return -EFAULT;
1346
1347         if ((fault_flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) &&
1348             fatal_signal_pending(current))
1349                 return -EINTR;
1350
1351         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1352
1353         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1354                 /*
1355                  * NOTE: it's a pity that we need to retake the lock here
1356                  * to pair with the unlock() in the callers. Ideally we
1357                  * could tell the callers so they do not need to unlock.
1358                  */
1359                 mmap_read_lock(mm);
1360                 *unlocked = true;
1361                 return 0;
1362         }
1363
1364         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1365                 int err = vm_fault_to_errno(ret, 0);
1366
1367                 if (err)
1368                         return err;
1369                 BUG();
1370         }
1371
1372         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1373                 mmap_read_lock(mm);
1374                 *unlocked = true;
1375                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1376                 goto retry;
1377         }
1378
1379         return 0;
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL_GPL(fixup_user_fault);
1382
1383 /*
1384  * Please note that this function, unlike __get_user_pages will not
1385  * return 0 for nr_pages > 0 without FOLL_NOWAIT
1386  */
1387 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm,
1388                                                 unsigned long start,
1389                                                 unsigned long nr_pages,
1390                                                 struct page **pages,
1391                                                 struct vm_area_struct **vmas,
1392                                                 int *locked,
1393                                                 unsigned int flags)
1394 {
1395         long ret, pages_done;
1396         bool lock_dropped;
1397
1398         if (locked) {
1399                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
1400                 BUG_ON(vmas);
1401                 /* check caller initialized locked */
1402                 BUG_ON(*locked != 1);
1403         }
1404
1405         if (flags & FOLL_PIN)
1406                 mm_set_has_pinned_flag(&mm->flags);
1407
1408         /*
1409          * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive. Traditional behavior
1410          * is to set FOLL_GET if the caller wants pages[] filled in (but has
1411          * carelessly failed to specify FOLL_GET), so keep doing that, but only
1412          * for FOLL_GET, not for the newer FOLL_PIN.
1413          *
1414          * FOLL_PIN always expects pages to be non-null, but no need to assert
1415          * that here, as any failures will be obvious enough.
1416          */
1417         if (pages && !(flags & FOLL_PIN))
1418                 flags |= FOLL_GET;
1419
1420         pages_done = 0;
1421         lock_dropped = false;
1422         for (;;) {
1423                 ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, flags, pages,
1424                                        vmas, locked);
1425                 if (!locked)
1426                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
1427                         return ret;
1428
1429                 /* VM_FAULT_RETRY or VM_FAULT_COMPLETED cannot return errors */
1430                 if (!*locked) {
1431                         BUG_ON(ret < 0);
1432                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
1433                 }
1434
1435                 if (ret > 0) {
1436                         nr_pages -= ret;
1437                         pages_done += ret;
1438                         if (!nr_pages)
1439                                 break;
1440                 }
1441                 if (*locked) {
1442                         /*
1443                          * VM_FAULT_RETRY didn't trigger or it was a
1444                          * FOLL_NOWAIT.
1445                          */
1446                         if (!pages_done)
1447                                 pages_done = ret;
1448                         break;
1449                 }
1450                 /*
1451                  * VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset.
1452                  * For the prefault case (!pages) we only update counts.
1453                  */
1454                 if (likely(pages))
1455                         pages += ret;
1456                 start += ret << PAGE_SHIFT;
1457                 lock_dropped = true;
1458
1459 retry:
1460                 /*
1461                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
1462                  * with both FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and
1463                  * FAULT_FLAG_TRIED.  Note that GUP can be interrupted
1464                  * by fatal signals, so we need to check it before we
1465                  * start trying again otherwise it can loop forever.
1466                  */
1467
1468                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1469                         if (!pages_done)
1470                                 pages_done = -EINTR;
1471                         break;
1472                 }
1473
1474                 ret = mmap_read_lock_killable(mm);
1475                 if (ret) {
1476                         BUG_ON(ret > 0);
1477                         if (!pages_done)
1478                                 pages_done = ret;
1479                         break;
1480                 }
1481
1482                 *locked = 1;
1483                 ret = __get_user_pages(mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
1484                                        pages, NULL, locked);
1485                 if (!*locked) {
1486                         /* Continue to retry until we succeeded */
1487                         BUG_ON(ret != 0);
1488                         goto retry;
1489                 }
1490                 if (ret != 1) {
1491                         BUG_ON(ret > 1);
1492                         if (!pages_done)
1493                                 pages_done = ret;
1494                         break;
1495                 }
1496                 nr_pages--;
1497                 pages_done++;
1498                 if (!nr_pages)
1499                         break;
1500                 if (likely(pages))
1501                         pages++;
1502                 start += PAGE_SIZE;
1503         }
1504         if (lock_dropped && *locked) {
1505                 /*
1506                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
1507                  * and so the critical section protected by it was lost.
1508                  */
1509                 mmap_read_unlock(mm);
1510                 *locked = 0;
1511         }
1512         return pages_done;
1513 }
1514
1515 /**
1516  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
1517  * @vma:   target vma
1518  * @start: start address
1519  * @end:   end address
1520  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1521  *
1522  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
1523  *
1524  * Return either number of pages pinned in the vma, or a negative error
1525  * code on error.
1526  *
1527  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held.
1528  *
1529  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will
1530  * be unperturbed.
1531  *
1532  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be
1533  * released.  If it's released, *@locked will be set to 0.
1534  */
1535 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
1536                 unsigned long start, unsigned long end, int *locked)
1537 {
1538         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1539         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1540         int gup_flags;
1541         long ret;
1542
1543         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1544         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1545         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1546         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
1547         mmap_assert_locked(mm);
1548
1549         /*
1550          * Rightly or wrongly, the VM_LOCKONFAULT case has never used
1551          * faultin_page() to break COW, so it has no work to do here.
1552          */
1553         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
1554                 return nr_pages;
1555
1556         gup_flags = FOLL_TOUCH;
1557         /*
1558          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
1559          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
1560          * and we would not want to dirty them for nothing.
1561          */
1562         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
1563                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1564
1565         /*
1566          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
1567          * other than PROT_NONE.
1568          */
1569         if (vma_is_accessible(vma))
1570                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
1571
1572         /*
1573          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
1574          * not result in a stack expansion that recurses back here.
1575          */
1576         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1577                                 NULL, NULL, locked);
1578         lru_add_drain();
1579         return ret;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * faultin_vma_page_range() - populate (prefault) page tables inside the
1584  *                            given VMA range readable/writable
1585  *
1586  * This takes care of mlocking the pages, too, if VM_LOCKED is set.
1587  *
1588  * @vma: target vma
1589  * @start: start address
1590  * @end: end address
1591  * @write: whether to prefault readable or writable
1592  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1593  *
1594  * Returns either number of processed pages in the vma, or a negative error
1595  * code on error (see __get_user_pages()).
1596  *
1597  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held. The range must be page-aligned and
1598  * covered by the VMA.
1599  *
1600  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will be unperturbed.
1601  *
1602  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be released.  If
1603  * it's released, *@locked will be set to 0.
1604  */
1605 long faultin_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1606                             unsigned long end, bool write, int *locked)
1607 {
1608         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1609         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1610         int gup_flags;
1611         long ret;
1612
1613         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1614         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1615         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1616         VM_BUG_ON_VMA(end > vma->vm_end, vma);
1617         mmap_assert_locked(mm);
1618
1619         /*
1620          * FOLL_TOUCH: Mark page accessed and thereby young; will also mark
1621          *             the page dirty with FOLL_WRITE -- which doesn't make a
1622          *             difference with !FOLL_FORCE, because the page is writable
1623          *             in the page table.
1624          * FOLL_HWPOISON: Return -EHWPOISON instead of -EFAULT when we hit
1625          *                a poisoned page.
1626          * !FOLL_FORCE: Require proper access permissions.
1627          */
1628         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_HWPOISON;
1629         if (write)
1630                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1631
1632         /*
1633          * We want to report -EINVAL instead of -EFAULT for any permission
1634          * problems or incompatible mappings.
1635          */
1636         if (check_vma_flags(vma, gup_flags))
1637                 return -EINVAL;
1638
1639         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1640                                 NULL, NULL, locked);
1641         lru_add_drain();
1642         return ret;
1643 }
1644
1645 /*
1646  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
1647  *
1648  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
1649  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
1650  * mmap_lock must not be held.
1651  */
1652 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
1653 {
1654         struct mm_struct *mm = current->mm;
1655         unsigned long end, nstart, nend;
1656         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1657         int locked = 0;
1658         long ret = 0;
1659
1660         end = start + len;
1661
1662         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
1663                 /*
1664                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
1665                  * Find first corresponding VMA.
1666                  */
1667                 if (!locked) {
1668                         locked = 1;
1669                         mmap_read_lock(mm);
1670                         vma = find_vma(mm, nstart);
1671                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
1672                         vma = vma->vm_next;
1673                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
1674                         break;
1675                 /*
1676                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
1677                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
1678                  */
1679                 nend = min(end, vma->vm_end);
1680                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1681                         continue;
1682                 if (nstart < vma->vm_start)
1683                         nstart = vma->vm_start;
1684                 /*
1685                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
1686                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
1687                  * if the vma was already munlocked.
1688                  */
1689                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
1690                 if (ret < 0) {
1691                         if (ignore_errors) {
1692                                 ret = 0;
1693                                 continue;       /* continue at next VMA */
1694                         }
1695                         break;
1696                 }
1697                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1698                 ret = 0;
1699         }
1700         if (locked)
1701                 mmap_read_unlock(mm);
1702         return ret;     /* 0 or negative error code */
1703 }
1704 #else /* CONFIG_MMU */
1705 static long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1706                 unsigned long nr_pages, struct page **pages,
1707                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked,
1708                 unsigned int foll_flags)
1709 {
1710         struct vm_area_struct *vma;
1711         unsigned long vm_flags;
1712         long i;
1713
1714         /* calculate required read or write permissions.
1715          * If FOLL_FORCE is set, we only require the "MAY" flags.
1716          */
1717         vm_flags  = (foll_flags & FOLL_WRITE) ?
1718                         (VM_WRITE | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_MAYREAD);
1719         vm_flags &= (foll_flags & FOLL_FORCE) ?
1720                         (VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_WRITE);
1721
1722         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1723                 vma = find_vma(mm, start);
1724                 if (!vma)
1725                         goto finish_or_fault;
1726
1727                 /* protect what we can, including chardevs */
1728                 if ((vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP)) ||
1729                     !(vm_flags & vma->vm_flags))
1730                         goto finish_or_fault;
1731
1732                 if (pages) {
1733                         pages[i] = virt_to_page((void *)start);
1734                         if (pages[i])
1735                                 get_page(pages[i]);
1736                 }
1737                 if (vmas)
1738                         vmas[i] = vma;
1739                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1740         }
1741
1742         return i;
1743
1744 finish_or_fault:
1745         return i ? : -EFAULT;
1746 }
1747 #endif /* !CONFIG_MMU */
1748
1749 /**
1750  * fault_in_writeable - fault in userspace address range for writing
1751  * @uaddr: start of address range
1752  * @size: size of address range
1753  *
1754  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1755  * copy_from_user()).
1756  */
1757 size_t fault_in_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1758 {
1759         char __user *start = uaddr, *end;
1760
1761         if (unlikely(size == 0))
1762                 return 0;
1763         if (!user_write_access_begin(uaddr, size))
1764                 return size;
1765         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1766                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1767                 uaddr = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1768         }
1769         end = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1770         if (unlikely(end < start))
1771                 end = NULL;
1772         while (uaddr != end) {
1773                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1774                 uaddr += PAGE_SIZE;
1775         }
1776
1777 out:
1778         user_write_access_end();
1779         if (size > uaddr - start)
1780                 return size - (uaddr - start);
1781         return 0;
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(fault_in_writeable);
1784
1785 /**
1786  * fault_in_subpage_writeable - fault in an address range for writing
1787  * @uaddr: start of address range
1788  * @size: size of address range
1789  *
1790  * Fault in a user address range for writing while checking for permissions at
1791  * sub-page granularity (e.g. arm64 MTE). This function should be used when
1792  * the caller cannot guarantee forward progress of a copy_to_user() loop.
1793  *
1794  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1795  * copy_from_user()).
1796  */
1797 size_t fault_in_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1798 {
1799         size_t faulted_in;
1800
1801         /*
1802          * Attempt faulting in at page granularity first for page table
1803          * permission checking. The arch-specific probe_subpage_writeable()
1804          * functions may not check for this.
1805          */
1806         faulted_in = size - fault_in_writeable(uaddr, size);
1807         if (faulted_in)
1808                 faulted_in -= probe_subpage_writeable(uaddr, faulted_in);
1809
1810         return size - faulted_in;
1811 }
1812 EXPORT_SYMBOL(fault_in_subpage_writeable);
1813
1814 /*
1815  * fault_in_safe_writeable - fault in an address range for writing
1816  * @uaddr: start of address range
1817  * @size: length of address range
1818  *
1819  * Faults in an address range for writing.  This is primarily useful when we
1820  * already know that some or all of the pages in the address range aren't in
1821  * memory.
1822  *
1823  * Unlike fault_in_writeable(), this function is non-destructive.
1824  *
1825  * Note that we don't pin or otherwise hold the pages referenced that we fault
1826  * in.  There's no guarantee that they'll stay in memory for any duration of
1827  * time.
1828  *
1829  * Returns the number of bytes not faulted in, like copy_to_user() and
1830  * copy_from_user().
1831  */
1832 size_t fault_in_safe_writeable(const char __user *uaddr, size_t size)
1833 {
1834         unsigned long start = (unsigned long)uaddr, end;
1835         struct mm_struct *mm = current->mm;
1836         bool unlocked = false;
1837
1838         if (unlikely(size == 0))
1839                 return 0;
1840         end = PAGE_ALIGN(start + size);
1841         if (end < start)
1842                 end = 0;
1843
1844         mmap_read_lock(mm);
1845         do {
1846                 if (fixup_user_fault(mm, start, FAULT_FLAG_WRITE, &unlocked))
1847                         break;
1848                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1849         } while (start != end);
1850         mmap_read_unlock(mm);
1851
1852         if (size > (unsigned long)uaddr - start)
1853                 return size - ((unsigned long)uaddr - start);
1854         return 0;
1855 }
1856 EXPORT_SYMBOL(fault_in_safe_writeable);
1857
1858 /**
1859  * fault_in_readable - fault in userspace address range for reading
1860  * @uaddr: start of user address range
1861  * @size: size of user address range
1862  *
1863  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1864  * copy_from_user()).
1865  */
1866 size_t fault_in_readable(const char __user *uaddr, size_t size)
1867 {
1868         const char __user *start = uaddr, *end;
1869         volatile char c;
1870
1871         if (unlikely(size == 0))
1872                 return 0;
1873         if (!user_read_access_begin(uaddr, size))
1874                 return size;
1875         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1876                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1877                 uaddr = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1878         }
1879         end = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1880         if (unlikely(end < start))
1881                 end = NULL;
1882         while (uaddr != end) {
1883                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1884                 uaddr += PAGE_SIZE;
1885         }
1886
1887 out:
1888         user_read_access_end();
1889         (void)c;
1890         if (size > uaddr - start)
1891                 return size - (uaddr - start);
1892         return 0;
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL(fault_in_readable);
1895
1896 /**
1897  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1898  * @addr: user address
1899  *
1900  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1901  * to be freed afterwards by put_page().
1902  *
1903  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1904  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1905  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1906  * allowing a hole to be left in the corefile to save disk space.
1907  *
1908  * Called without mmap_lock (takes and releases the mmap_lock by itself).
1909  */
1910 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1911 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1912 {
1913         struct mm_struct *mm = current->mm;
1914         struct page *page;
1915         int locked = 1;
1916         int ret;
1917
1918         if (mmap_read_lock_killable(mm))
1919                 return NULL;
1920         ret = __get_user_pages_locked(mm, addr, 1, &page, NULL, &locked,
1921                                       FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET);
1922         if (locked)
1923                 mmap_read_unlock(mm);
1924         return (ret == 1) ? page : NULL;
1925 }
1926 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1927
1928 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1929 /*
1930  * Check whether all pages are pinnable, if so return number of pages.  If some
1931  * pages are not pinnable, migrate them, and unpin all pages. Return zero if
1932  * pages were migrated, or if some pages were not successfully isolated.
1933  * Return negative error if migration fails.
1934  */
1935 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
1936                                             struct page **pages,
1937                                             unsigned int gup_flags)
1938 {
1939         unsigned long isolation_error_count = 0, i;
1940         struct folio *prev_folio = NULL;
1941         LIST_HEAD(movable_page_list);
1942         bool drain_allow = true, coherent_pages = false;
1943         int ret = 0;
1944
1945         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1946                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
1947
1948                 if (folio == prev_folio)
1949                         continue;
1950                 prev_folio = folio;
1951
1952                 /*
1953                  * Device coherent pages are managed by a driver and should not
1954                  * be pinned indefinitely as it prevents the driver moving the
1955                  * page. So when trying to pin with FOLL_LONGTERM instead try
1956                  * to migrate the page out of device memory.
1957                  */
1958                 if (folio_is_device_coherent(folio)) {
1959                         /*
1960                          * We always want a new GUP lookup with device coherent
1961                          * pages.
1962                          */
1963                         pages[i] = 0;
1964                         coherent_pages = true;
1965
1966                         /*
1967                          * Migration will fail if the page is pinned, so convert
1968                          * the pin on the source page to a normal reference.
1969                          */
1970                         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
1971                                 get_page(&folio->page);
1972                                 unpin_user_page(&folio->page);
1973                         }
1974
1975                         ret = migrate_device_coherent_page(&folio->page);
1976                         if (ret)
1977                                 goto unpin_pages;
1978
1979                         continue;
1980                 }
1981
1982                 if (folio_is_longterm_pinnable(folio))
1983                         continue;
1984                 /*
1985                  * Try to move out any movable page before pinning the range.
1986                  */
1987                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1988                         if (isolate_hugetlb(&folio->page,
1989                                                 &movable_page_list))
1990                                 isolation_error_count++;
1991                         continue;
1992                 }
1993
1994                 if (!folio_test_lru(folio) && drain_allow) {
1995                         lru_add_drain_all();
1996                         drain_allow = false;
1997                 }
1998
1999                 if (folio_isolate_lru(folio)) {
2000                         isolation_error_count++;
2001                         continue;
2002                 }
2003                 list_add_tail(&folio->lru, &movable_page_list);
2004                 node_stat_mod_folio(folio,
2005                                     NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
2006                                     folio_nr_pages(folio));
2007         }
2008
2009         if (!list_empty(&movable_page_list) || isolation_error_count ||
2010             coherent_pages)
2011                 goto unpin_pages;
2012
2013         /*
2014          * If list is empty, and no isolation errors, means that all pages are
2015          * in the correct zone.
2016          */
2017         return nr_pages;
2018
2019 unpin_pages:
2020         /*
2021          * pages[i] might be NULL if any device coherent pages were found.
2022          */
2023         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2024                 if (!pages[i])
2025                         continue;
2026
2027                 if (gup_flags & FOLL_PIN)
2028                         unpin_user_page(pages[i]);
2029                 else
2030                         put_page(pages[i]);
2031         }
2032
2033         if (!list_empty(&movable_page_list)) {
2034                 struct migration_target_control mtc = {
2035                         .nid = NUMA_NO_NODE,
2036                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_NOWARN,
2037                 };
2038
2039                 ret = migrate_pages(&movable_page_list, alloc_migration_target,
2040                                     NULL, (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC,
2041                                     MR_LONGTERM_PIN, NULL);
2042                 if (ret > 0) /* number of pages not migrated */
2043                         ret = -ENOMEM;
2044         }
2045
2046         if (ret && !list_empty(&movable_page_list))
2047                 putback_movable_pages(&movable_page_list);
2048         return ret;
2049 }
2050 #else
2051 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2052                                             struct page **pages,
2053                                             unsigned int gup_flags)
2054 {
2055         return nr_pages;
2056 }
2057 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
2058
2059 /*
2060  * __gup_longterm_locked() is a wrapper for __get_user_pages_locked which
2061  * allows us to process the FOLL_LONGTERM flag.
2062  */
2063 static long __gup_longterm_locked(struct mm_struct *mm,
2064                                   unsigned long start,
2065                                   unsigned long nr_pages,
2066                                   struct page **pages,
2067                                   struct vm_area_struct **vmas,
2068                                   unsigned int gup_flags)
2069 {
2070         unsigned int flags;
2071         long rc;
2072
2073         if (!(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2074                 return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2075                                                NULL, gup_flags);
2076         flags = memalloc_pin_save();
2077         do {
2078                 rc = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2079                                              NULL, gup_flags);
2080                 if (rc <= 0)
2081                         break;
2082                 rc = check_and_migrate_movable_pages(rc, pages, gup_flags);
2083         } while (!rc);
2084         memalloc_pin_restore(flags);
2085
2086         return rc;
2087 }
2088
2089 static bool is_valid_gup_flags(unsigned int gup_flags)
2090 {
2091         /*
2092          * FOLL_PIN must only be set internally by the pin_user_pages*() APIs,
2093          * never directly by the caller, so enforce that with an assertion:
2094          */
2095         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_PIN))
2096                 return false;
2097         /*
2098          * FOLL_PIN is a prerequisite to FOLL_LONGTERM. Another way of saying
2099          * that is, FOLL_LONGTERM is a specific case, more restrictive case of
2100          * FOLL_PIN.
2101          */
2102         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2103                 return false;
2104
2105         return true;
2106 }
2107
2108 #ifdef CONFIG_MMU
2109 static long __get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2110                                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2111                                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2112                                     struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2113 {
2114         /*
2115          * Parts of FOLL_LONGTERM behavior are incompatible with
2116          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY because of the FS DAX check requirement on
2117          * vmas. However, this only comes up if locked is set, and there are
2118          * callers that do request FOLL_LONGTERM, but do not set locked. So,
2119          * allow what we can.
2120          */
2121         if (gup_flags & FOLL_LONGTERM) {
2122                 if (WARN_ON_ONCE(locked))
2123                         return -EINVAL;
2124                 /*
2125                  * This will check the vmas (even if our vmas arg is NULL)
2126                  * and return -ENOTSUPP if DAX isn't allowed in this case:
2127                  */
2128                 return __gup_longterm_locked(mm, start, nr_pages, pages,
2129                                              vmas, gup_flags | FOLL_TOUCH |
2130                                              FOLL_REMOTE);
2131         }
2132
2133         return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2134                                        locked,
2135                                        gup_flags | FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE);
2136 }
2137
2138 /**
2139  * get_user_pages_remote() - pin user pages in memory
2140  * @mm:         mm_struct of target mm
2141  * @start:      starting user address
2142  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2143  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2144  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2145  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2146  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2147  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2148  *              Or NULL if the caller does not require them.
2149  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
2150  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
2151  *              utilised. Lock must initially be held.
2152  *
2153  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
2154  * number requested), or an error. Details about the return value:
2155  *
2156  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
2157  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
2158  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
2159  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
2160  *
2161  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
2162  *
2163  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
2164  *
2165  * Must be called with mmap_lock held for read or write.
2166  *
2167  * get_user_pages_remote walks a process's page tables and takes a reference
2168  * to each struct page that each user address corresponds to at a given
2169  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
2170  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
2171  *
2172  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
2173  * get_user_pages_remote returns, and there may even be a completely different
2174  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
2175  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
2176  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
2177  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
2178  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
2179  * locks can't be held over the syscall boundary.
2180  *
2181  * If gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If the page
2182  * is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must
2183  * be called after the page is finished with, and before put_page is called.
2184  *
2185  * get_user_pages_remote is typically used for fewer-copy IO operations,
2186  * to get a handle on the memory by some means other than accesses
2187  * via the user virtual addresses. The pages may be submitted for
2188  * DMA to devices or accessed via their kernel linear mapping (via the
2189  * kmap APIs). Care should be taken to use the correct cache flushing APIs.
2190  *
2191  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
2192  *
2193  * get_user_pages_remote should be phased out in favor of
2194  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
2195  * should use get_user_pages_remote because it cannot pass
2196  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
2197  */
2198 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2199                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2200                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2201                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2202 {
2203         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
2204                 return -EINVAL;
2205
2206         return __get_user_pages_remote(mm, start, nr_pages, gup_flags,
2207                                        pages, vmas, locked);
2208 }
2209 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_remote);
2210
2211 #else /* CONFIG_MMU */
2212 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2213                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2214                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2215                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2216 {
2217         return 0;
2218 }
2219
2220 static long __get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2221                                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2222                                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2223                                     struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2224 {
2225         return 0;
2226 }
2227 #endif /* !CONFIG_MMU */
2228
2229 /**
2230  * get_user_pages() - pin user pages in memory
2231  * @start:      starting user address
2232  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2233  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2234  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2235  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2236  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2237  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2238  *              Or NULL if the caller does not require them.
2239  *
2240  * This is the same as get_user_pages_remote(), just with a less-flexible
2241  * calling convention where we assume that the mm being operated on belongs to
2242  * the current task, and doesn't allow passing of a locked parameter.  We also
2243  * obviously don't pass FOLL_REMOTE in here.
2244  */
2245 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2246                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2247                 struct vm_area_struct **vmas)
2248 {
2249         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
2250                 return -EINVAL;
2251
2252         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
2253                                      pages, vmas, gup_flags | FOLL_TOUCH);
2254 }
2255 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
2256
2257 /*
2258  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
2259  *
2260  *      mmap_read_lock(mm);
2261  *      get_user_pages(mm, ..., pages, NULL);
2262  *      mmap_read_unlock(mm);
2263  *
2264  *  with:
2265  *
2266  *      get_user_pages_unlocked(mm, ..., pages);
2267  *
2268  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
2269  * get_user_pages_fast should be used instead if specific gup_flags
2270  * (e.g. FOLL_FORCE) are not required.
2271  */
2272 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2273                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
2274 {
2275         struct mm_struct *mm = current->mm;
2276         int locked = 1;
2277         long ret;
2278
2279         /*
2280          * FIXME: Current FOLL_LONGTERM behavior is incompatible with
2281          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY because of the FS DAX check requirement on
2282          * vmas.  As there are no users of this flag in this call we simply
2283          * disallow this option for now.
2284          */
2285         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2286                 return -EINVAL;
2287
2288         mmap_read_lock(mm);
2289         ret = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, NULL,
2290                                       &locked, gup_flags | FOLL_TOUCH);
2291         if (locked)
2292                 mmap_read_unlock(mm);
2293         return ret;
2294 }
2295 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
2296
2297 /*
2298  * Fast GUP
2299  *
2300  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
2301  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
2302  * protected from page table pages being freed from under it, and should
2303  * block any THP splits.
2304  *
2305  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
2306  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
2307  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
2308  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
2309  *
2310  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
2311  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
2312  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
2313  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
2314  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
2315  *
2316  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
2317  * are currently made:
2318  *
2319  *  *) Either MMU_GATHER_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table() is used to
2320  *  free pages containing page tables or TLB flushing requires IPI broadcast.
2321  *
2322  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
2323  *
2324  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
2325  *
2326  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
2327  *
2328  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
2329  */
2330 #ifdef CONFIG_HAVE_FAST_GUP
2331
2332 static void __maybe_unused undo_dev_pagemap(int *nr, int nr_start,
2333                                             unsigned int flags,
2334                                             struct page **pages)
2335 {
2336         while ((*nr) - nr_start) {
2337                 struct page *page = pages[--(*nr)];
2338
2339                 ClearPageReferenced(page);
2340                 if (flags & FOLL_PIN)
2341                         unpin_user_page(page);
2342                 else
2343                         put_page(page);
2344         }
2345 }
2346
2347 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2348 /*
2349  * Fast-gup relies on pte change detection to avoid concurrent pgtable
2350  * operations.
2351  *
2352  * To pin the page, fast-gup needs to do below in order:
2353  * (1) pin the page (by prefetching pte), then (2) check pte not changed.
2354  *
2355  * For the rest of pgtable operations where pgtable updates can be racy
2356  * with fast-gup, we need to do (1) clear pte, then (2) check whether page
2357  * is pinned.
2358  *
2359  * Above will work for all pte-level operations, including THP split.
2360  *
2361  * For THP collapse, it's a bit more complicated because fast-gup may be
2362  * walking a pgtable page that is being freed (pte is still valid but pmd
2363  * can be cleared already).  To avoid race in such condition, we need to
2364  * also check pmd here to make sure pmd doesn't change (corresponds to
2365  * pmdp_collapse_flush() in the THP collapse code path).
2366  */
2367 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2368                          unsigned long end, unsigned int flags,
2369                          struct page **pages, int *nr)
2370 {
2371         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2372         int nr_start = *nr, ret = 0;
2373         pte_t *ptep, *ptem;
2374
2375         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
2376         do {
2377                 pte_t pte = ptep_get_lockless(ptep);
2378                 struct page *page;
2379                 struct folio *folio;
2380
2381                 /*
2382                  * Similar to the PMD case below, NUMA hinting must take slow
2383                  * path using the pte_protnone check.
2384                  */
2385                 if (pte_protnone(pte))
2386                         goto pte_unmap;
2387
2388                 if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2389                         goto pte_unmap;
2390
2391                 if (pte_devmap(pte)) {
2392                         if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2393                                 goto pte_unmap;
2394
2395                         pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), pgmap);
2396                         if (unlikely(!pgmap)) {
2397                                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2398                                 goto pte_unmap;
2399                         }
2400                 } else if (pte_special(pte))
2401                         goto pte_unmap;
2402
2403                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2404                 page = pte_page(pte);
2405
2406                 folio = try_grab_folio(page, 1, flags);
2407                 if (!folio)
2408                         goto pte_unmap;
2409
2410                 if (unlikely(page_is_secretmem(page))) {
2411                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2412                         goto pte_unmap;
2413                 }
2414
2415                 if (unlikely(pmd_val(pmd) != pmd_val(*pmdp)) ||
2416                     unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2417                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2418                         goto pte_unmap;
2419                 }
2420
2421                 if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, page)) {
2422                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2423                         goto pte_unmap;
2424                 }
2425
2426                 /*
2427                  * We need to make the page accessible if and only if we are
2428                  * going to access its content (the FOLL_PIN case).  Please
2429                  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for
2430                  * details.
2431                  */
2432                 if (flags & FOLL_PIN) {
2433                         ret = arch_make_page_accessible(page);
2434                         if (ret) {
2435                                 gup_put_folio(folio, 1, flags);
2436                                 goto pte_unmap;
2437                         }
2438                 }
2439                 folio_set_referenced(folio);
2440                 pages[*nr] = page;
2441                 (*nr)++;
2442         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2443
2444         ret = 1;
2445
2446 pte_unmap:
2447         if (pgmap)
2448                 put_dev_pagemap(pgmap);
2449         pte_unmap(ptem);
2450         return ret;
2451 }
2452 #else
2453
2454 /*
2455  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
2456  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
2457  * to be special.
2458  *
2459  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
2460  * get_user_pages_fast_only implementation that can pin pages. Thus it's still
2461  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
2462  */
2463 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2464                          unsigned long end, unsigned int flags,
2465                          struct page **pages, int *nr)
2466 {
2467         return 0;
2468 }
2469 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL */
2470
2471 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
2472 static int __gup_device_huge(unsigned long pfn, unsigned long addr,
2473                              unsigned long end, unsigned int flags,
2474                              struct page **pages, int *nr)
2475 {
2476         int nr_start = *nr;
2477         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2478
2479         do {
2480                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
2481
2482                 pgmap = get_dev_pagemap(pfn, pgmap);
2483                 if (unlikely(!pgmap)) {
2484                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2485                         break;
2486                 }
2487                 SetPageReferenced(page);
2488                 pages[*nr] = page;
2489                 if (unlikely(!try_grab_page(page, flags))) {
2490                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2491                         break;
2492                 }
2493                 (*nr)++;
2494                 pfn++;
2495         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2496
2497         put_dev_pagemap(pgmap);
2498         return addr == end;
2499 }
2500
2501 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2502                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2503                                  struct page **pages, int *nr)
2504 {
2505         unsigned long fault_pfn;
2506         int nr_start = *nr;
2507
2508         fault_pfn = pmd_pfn(orig) + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2509         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2510                 return 0;
2511
2512         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2513                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2514                 return 0;
2515         }
2516         return 1;
2517 }
2518
2519 static int __gup_device_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2520                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2521                                  struct page **pages, int *nr)
2522 {
2523         unsigned long fault_pfn;
2524         int nr_start = *nr;
2525
2526         fault_pfn = pud_pfn(orig) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2527         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2528                 return 0;
2529
2530         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2531                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2532                 return 0;
2533         }
2534         return 1;
2535 }
2536 #else
2537 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2538                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2539                                  struct page **pages, int *nr)
2540 {
2541         BUILD_BUG();
2542         return 0;
2543 }
2544
2545 static int __gup_device_huge_pud(pud_t pud, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2546                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2547                                  struct page **pages, int *nr)
2548 {
2549         BUILD_BUG();
2550         return 0;
2551 }
2552 #endif
2553
2554 static int record_subpages(struct page *page, unsigned long addr,
2555                            unsigned long end, struct page **pages)
2556 {
2557         int nr;
2558
2559         for (nr = 0; addr != end; nr++, addr += PAGE_SIZE)
2560                 pages[nr] = nth_page(page, nr);
2561
2562         return nr;
2563 }
2564
2565 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD
2566 static unsigned long hugepte_addr_end(unsigned long addr, unsigned long end,
2567                                       unsigned long sz)
2568 {
2569         unsigned long __boundary = (addr + sz) & ~(sz-1);
2570         return (__boundary - 1 < end - 1) ? __boundary : end;
2571 }
2572
2573 static int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
2574                        unsigned long end, unsigned int flags,
2575                        struct page **pages, int *nr)
2576 {
2577         unsigned long pte_end;
2578         struct page *page;
2579         struct folio *folio;
2580         pte_t pte;
2581         int refs;
2582
2583         pte_end = (addr + sz) & ~(sz-1);
2584         if (pte_end < end)
2585                 end = pte_end;
2586
2587         pte = huge_ptep_get(ptep);
2588
2589         if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2590                 return 0;
2591
2592         /* hugepages are never "special" */
2593         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2594
2595         page = nth_page(pte_page(pte), (addr & (sz - 1)) >> PAGE_SHIFT);
2596         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2597
2598         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2599         if (!folio)
2600                 return 0;
2601
2602         if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2603                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2604                 return 0;
2605         }
2606
2607         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2608                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2609                 return 0;
2610         }
2611
2612         *nr += refs;
2613         folio_set_referenced(folio);
2614         return 1;
2615 }
2616
2617 static int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2618                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2619                 struct page **pages, int *nr)
2620 {
2621         pte_t *ptep;
2622         unsigned long sz = 1UL << hugepd_shift(hugepd);
2623         unsigned long next;
2624
2625         ptep = hugepte_offset(hugepd, addr, pdshift);
2626         do {
2627                 next = hugepte_addr_end(addr, end, sz);
2628                 if (!gup_hugepte(ptep, sz, addr, end, flags, pages, nr))
2629                         return 0;
2630         } while (ptep++, addr = next, addr != end);
2631
2632         return 1;
2633 }
2634 #else
2635 static inline int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2636                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2637                 struct page **pages, int *nr)
2638 {
2639         return 0;
2640 }
2641 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD */
2642
2643 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2644                         unsigned long end, unsigned int flags,
2645                         struct page **pages, int *nr)
2646 {
2647         struct page *page;
2648         struct folio *folio;
2649         int refs;
2650
2651         if (!pmd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2652                 return 0;
2653
2654         if (pmd_devmap(orig)) {
2655                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2656                         return 0;
2657                 return __gup_device_huge_pmd(orig, pmdp, addr, end, flags,
2658                                              pages, nr);
2659         }
2660
2661         page = nth_page(pmd_page(orig), (addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2662         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2663
2664         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2665         if (!folio)
2666                 return 0;
2667
2668         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2669                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2670                 return 0;
2671         }
2672
2673         if (!pmd_write(orig) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2674                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2675                 return 0;
2676         }
2677
2678         *nr += refs;
2679         folio_set_referenced(folio);
2680         return 1;
2681 }
2682
2683 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2684                         unsigned long end, unsigned int flags,
2685                         struct page **pages, int *nr)
2686 {
2687         struct page *page;
2688         struct folio *folio;
2689         int refs;
2690
2691         if (!pud_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2692                 return 0;
2693
2694         if (pud_devmap(orig)) {
2695                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2696                         return 0;
2697                 return __gup_device_huge_pud(orig, pudp, addr, end, flags,
2698                                              pages, nr);
2699         }
2700
2701         page = nth_page(pud_page(orig), (addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2702         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2703
2704         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2705         if (!folio)
2706                 return 0;
2707
2708         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2709                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2710                 return 0;
2711         }
2712
2713         if (!pud_write(orig) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2714                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2715                 return 0;
2716         }
2717
2718         *nr += refs;
2719         folio_set_referenced(folio);
2720         return 1;
2721 }
2722
2723 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
2724                         unsigned long end, unsigned int flags,
2725                         struct page **pages, int *nr)
2726 {
2727         int refs;
2728         struct page *page;
2729         struct folio *folio;
2730
2731         if (!pgd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2732                 return 0;
2733
2734         BUILD_BUG_ON(pgd_devmap(orig));
2735
2736         page = nth_page(pgd_page(orig), (addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2737         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2738
2739         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2740         if (!folio)
2741                 return 0;
2742
2743         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
2744                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2745                 return 0;
2746         }
2747
2748         *nr += refs;
2749         folio_set_referenced(folio);
2750         return 1;
2751 }
2752
2753 static int gup_pmd_range(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
2754                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2755 {
2756         unsigned long next;
2757         pmd_t *pmdp;
2758
2759         pmdp = pmd_offset_lockless(pudp, pud, addr);
2760         do {
2761                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
2762
2763                 next = pmd_addr_end(addr, end);
2764                 if (!pmd_present(pmd))
2765                         return 0;
2766
2767                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd) ||
2768                              pmd_devmap(pmd))) {
2769                         /*
2770                          * NUMA hinting faults need to be handled in the GUP
2771                          * slowpath for accounting purposes and so that they
2772                          * can be serialised against THP migration.
2773                          */
2774                         if (pmd_protnone(pmd))
2775                                 return 0;
2776
2777                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, flags,
2778                                 pages, nr))
2779                                 return 0;
2780
2781                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
2782                         /*
2783                          * architecture have different format for hugetlbfs
2784                          * pmd format and THP pmd format
2785                          */
2786                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
2787                                          PMD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2788                                 return 0;
2789                 } else if (!gup_pte_range(pmd, pmdp, addr, next, flags, pages, nr))
2790                         return 0;
2791         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
2792
2793         return 1;
2794 }
2795
2796 static int gup_pud_range(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
2797                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2798 {
2799         unsigned long next;
2800         pud_t *pudp;
2801
2802         pudp = pud_offset_lockless(p4dp, p4d, addr);
2803         do {
2804                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
2805
2806                 next = pud_addr_end(addr, end);
2807                 if (unlikely(!pud_present(pud)))
2808                         return 0;
2809                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
2810                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, flags,
2811                                           pages, nr))
2812                                 return 0;
2813                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
2814                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
2815                                          PUD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2816                                 return 0;
2817                 } else if (!gup_pmd_range(pudp, pud, addr, next, flags, pages, nr))
2818                         return 0;
2819         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
2820
2821         return 1;
2822 }
2823
2824 static int gup_p4d_range(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
2825                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2826 {
2827         unsigned long next;
2828         p4d_t *p4dp;
2829
2830         p4dp = p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, addr);
2831         do {
2832                 p4d_t p4d = READ_ONCE(*p4dp);
2833
2834                 next = p4d_addr_end(addr, end);
2835                 if (p4d_none(p4d))
2836                         return 0;
2837                 BUILD_BUG_ON(p4d_huge(p4d));
2838                 if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(p4d_val(p4d))))) {
2839                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(p4d_val(p4d)), addr,
2840                                          P4D_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2841                                 return 0;
2842                 } else if (!gup_pud_range(p4dp, p4d, addr, next, flags, pages, nr))
2843                         return 0;
2844         } while (p4dp++, addr = next, addr != end);
2845
2846         return 1;
2847 }
2848
2849 static void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2850                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2851 {
2852         unsigned long next;
2853         pgd_t *pgdp;
2854
2855         pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
2856         do {
2857                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
2858
2859                 next = pgd_addr_end(addr, end);
2860                 if (pgd_none(pgd))
2861                         return;
2862                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
2863                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, flags,
2864                                           pages, nr))
2865                                 return;
2866                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
2867                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
2868                                          PGDIR_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2869                                 return;
2870                 } else if (!gup_p4d_range(pgdp, pgd, addr, next, flags, pages, nr))
2871                         return;
2872         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
2873 }
2874 #else
2875 static inline void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2876                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2877 {
2878 }
2879 #endif /* CONFIG_HAVE_FAST_GUP */
2880
2881 #ifndef gup_fast_permitted
2882 /*
2883  * Check if it's allowed to use get_user_pages_fast_only() for the range, or
2884  * we need to fall back to the slow version:
2885  */
2886 static bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
2887 {
2888         return true;
2889 }
2890 #endif
2891
2892 static int __gup_longterm_unlocked(unsigned long start, int nr_pages,
2893                                    unsigned int gup_flags, struct page **pages)
2894 {
2895         int ret;
2896
2897         /*
2898          * FIXME: FOLL_LONGTERM does not work with
2899          * get_user_pages_unlocked() (see comments in that function)
2900          */
2901         if (gup_flags & FOLL_LONGTERM) {
2902                 mmap_read_lock(current->mm);
2903                 ret = __gup_longterm_locked(current->mm,
2904                                             start, nr_pages,
2905                                             pages, NULL, gup_flags);
2906                 mmap_read_unlock(current->mm);
2907         } else {
2908                 ret = get_user_pages_unlocked(start, nr_pages,
2909                                               pages, gup_flags);
2910         }
2911
2912         return ret;
2913 }
2914
2915 static unsigned long lockless_pages_from_mm(unsigned long start,
2916                                             unsigned long end,
2917                                             unsigned int gup_flags,
2918                                             struct page **pages)
2919 {
2920         unsigned long flags;
2921         int nr_pinned = 0;
2922         unsigned seq;
2923
2924         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP) ||
2925             !gup_fast_permitted(start, end))
2926                 return 0;
2927
2928         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
2929                 seq = raw_read_seqcount(&current->mm->write_protect_seq);
2930                 if (seq & 1)
2931                         return 0;
2932         }
2933
2934         /*
2935          * Disable interrupts. The nested form is used, in order to allow full,
2936          * general purpose use of this routine.
2937          *
2938          * With interrupts disabled, we block page table pages from being freed
2939          * from under us. See struct mmu_table_batch comments in
2940          * include/asm-generic/tlb.h for more details.
2941          *
2942          * We do not adopt an rcu_read_lock() here as we also want to block IPIs
2943          * that come from THPs splitting.
2944          */
2945         local_irq_save(flags);
2946         gup_pgd_range(start, end, gup_flags, pages, &nr_pinned);
2947         local_irq_restore(flags);
2948
2949         /*
2950          * When pinning pages for DMA there could be a concurrent write protect
2951          * from fork() via copy_page_range(), in this case always fail fast GUP.
2952          */
2953         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
2954                 if (read_seqcount_retry(&current->mm->write_protect_seq, seq)) {
2955                         unpin_user_pages_lockless(pages, nr_pinned);
2956                         return 0;
2957                 } else {
2958                         sanity_check_pinned_pages(pages, nr_pinned);
2959                 }
2960         }
2961         return nr_pinned;
2962 }
2963
2964 static int internal_get_user_pages_fast(unsigned long start,
2965                                         unsigned long nr_pages,
2966                                         unsigned int gup_flags,
2967                                         struct page **pages)
2968 {
2969         unsigned long len, end;
2970         unsigned long nr_pinned;
2971         int ret;
2972
2973         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & ~(FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM |
2974                                        FOLL_FORCE | FOLL_PIN | FOLL_GET |
2975                                        FOLL_FAST_ONLY | FOLL_NOFAULT)))
2976                 return -EINVAL;
2977
2978         if (gup_flags & FOLL_PIN)
2979                 mm_set_has_pinned_flag(&current->mm->flags);
2980
2981         if (!(gup_flags & FOLL_FAST_ONLY))
2982                 might_lock_read(&current->mm->mmap_lock);
2983
2984         start = untagged_addr(start) & PAGE_MASK;
2985         len = nr_pages << PAGE_SHIFT;
2986         if (check_add_overflow(start, len, &end))
2987                 return 0;
2988         if (unlikely(!access_ok((void __user *)start, len)))
2989                 return -EFAULT;
2990
2991         nr_pinned = lockless_pages_from_mm(start, end, gup_flags, pages);
2992         if (nr_pinned == nr_pages || gup_flags & FOLL_FAST_ONLY)
2993                 return nr_pinned;
2994
2995         /* Slow path: try to get the remaining pages with get_user_pages */
2996         start += nr_pinned << PAGE_SHIFT;
2997         pages += nr_pinned;
2998         ret = __gup_longterm_unlocked(start, nr_pages - nr_pinned, gup_flags,
2999                                       pages);
3000         if (ret < 0) {
3001                 /*
3002                  * The caller has to unpin the pages we already pinned so
3003                  * returning -errno is not an option
3004                  */
3005                 if (nr_pinned)
3006                         return nr_pinned;
3007                 return ret;
3008         }
3009         return ret + nr_pinned;
3010 }
3011
3012 /**
3013  * get_user_pages_fast_only() - pin user pages in memory
3014  * @start:      starting user address
3015  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3016  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3017  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3018  *              Should be at least nr_pages long.
3019  *
3020  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
3021  * the regular GUP.
3022  * Note a difference with get_user_pages_fast: this always returns the
3023  * number of pages pinned, 0 if no pages were pinned.
3024  *
3025  * If the architecture does not support this function, simply return with no
3026  * pages pinned.
3027  *
3028  * Careful, careful! COW breaking can go either way, so a non-write
3029  * access can get ambiguous page results. If you call this function without
3030  * 'write' set, you'd better be sure that you're ok with that ambiguity.
3031  */
3032 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3033                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3034 {
3035         int nr_pinned;
3036         /*
3037          * Internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set FOLL_GET,
3038          * because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount" request.
3039          *
3040          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3041          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3042          */
3043         gup_flags |= FOLL_GET | FOLL_FAST_ONLY;
3044
3045         nr_pinned = internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags,
3046                                                  pages);
3047
3048         /*
3049          * As specified in the API description above, this routine is not
3050          * allowed to return negative values. However, the common core
3051          * routine internal_get_user_pages_fast() *can* return -errno.
3052          * Therefore, correct for that here:
3053          */
3054         if (nr_pinned < 0)
3055                 nr_pinned = 0;
3056
3057         return nr_pinned;
3058 }
3059 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast_only);
3060
3061 /**
3062  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
3063  * @start:      starting user address
3064  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3065  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3066  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3067  *              Should be at least nr_pages long.
3068  *
3069  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_lock.
3070  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
3071  * calling get_user_pages().
3072  *
3073  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number requested.
3074  * If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages were pinned, returns
3075  * -errno.
3076  */
3077 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3078                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3079 {
3080         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
3081                 return -EINVAL;
3082
3083         /*
3084          * The caller may or may not have explicitly set FOLL_GET; either way is
3085          * OK. However, internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set
3086          * FOLL_GET, because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount"
3087          * request.
3088          */
3089         gup_flags |= FOLL_GET;
3090         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3091 }
3092 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
3093
3094 /**
3095  * pin_user_pages_fast() - pin user pages in memory without taking locks
3096  *
3097  * @start:      starting user address
3098  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3099  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3100  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3101  *              Should be at least nr_pages long.
3102  *
3103  * Nearly the same as get_user_pages_fast(), except that FOLL_PIN is set. See
3104  * get_user_pages_fast() for documentation on the function arguments, because
3105  * the arguments here are identical.
3106  *
3107  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3108  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for further details.
3109  */
3110 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3111                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3112 {
3113         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3114         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3115                 return -EINVAL;
3116
3117         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3118                 return -EINVAL;
3119
3120         gup_flags |= FOLL_PIN;
3121         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3122 }
3123 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast);
3124
3125 /*
3126  * This is the FOLL_PIN equivalent of get_user_pages_fast_only(). Behavior
3127  * is the same, except that this one sets FOLL_PIN instead of FOLL_GET.
3128  *
3129  * The API rules are the same, too: no negative values may be returned.
3130  */
3131 int pin_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3132                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3133 {
3134         int nr_pinned;
3135
3136         /*
3137          * FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. Note that the API
3138          * rules require returning 0, rather than -errno:
3139          */
3140         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3141                 return 0;
3142
3143         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3144                 return 0;
3145         /*
3146          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3147          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3148          */
3149         gup_flags |= (FOLL_PIN | FOLL_FAST_ONLY);
3150         nr_pinned = internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags,
3151                                                  pages);
3152         /*
3153          * This routine is not allowed to return negative values. However,
3154          * internal_get_user_pages_fast() *can* return -errno. Therefore,
3155          * correct for that here:
3156          */
3157         if (nr_pinned < 0)
3158                 nr_pinned = 0;
3159
3160         return nr_pinned;
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast_only);
3163
3164 /**
3165  * pin_user_pages_remote() - pin pages of a remote process
3166  *
3167  * @mm:         mm_struct of target mm
3168  * @start:      starting user address
3169  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3170  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3171  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3172  *              Should be at least nr_pages long.
3173  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3174  *              Or NULL if the caller does not require them.
3175  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
3176  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
3177  *              utilised. Lock must initially be held.
3178  *
3179  * Nearly the same as get_user_pages_remote(), except that FOLL_PIN is set. See
3180  * get_user_pages_remote() for documentation on the function arguments, because
3181  * the arguments here are identical.
3182  *
3183  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3184  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3185  */
3186 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
3187                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3188                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3189                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
3190 {
3191         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3192         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3193                 return -EINVAL;
3194
3195         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3196                 return -EINVAL;
3197
3198         gup_flags |= FOLL_PIN;
3199         return __get_user_pages_remote(mm, start, nr_pages, gup_flags,
3200                                        pages, vmas, locked);
3201 }
3202 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_remote);
3203
3204 /**
3205  * pin_user_pages() - pin user pages in memory for use by other devices
3206  *
3207  * @start:      starting user address
3208  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3209  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3210  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3211  *              Should be at least nr_pages long.
3212  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3213  *              Or NULL if the caller does not require them.
3214  *
3215  * Nearly the same as get_user_pages(), except that FOLL_TOUCH is not set, and
3216  * FOLL_PIN is set.
3217  *
3218  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3219  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3220  */
3221 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3222                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3223                     struct vm_area_struct **vmas)
3224 {
3225         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3226         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3227                 return -EINVAL;
3228
3229         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3230                 return -EINVAL;
3231
3232         gup_flags |= FOLL_PIN;
3233         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
3234                                      pages, vmas, gup_flags);
3235 }
3236 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages);
3237
3238 /*
3239  * pin_user_pages_unlocked() is the FOLL_PIN variant of
3240  * get_user_pages_unlocked(). Behavior is the same, except that this one sets
3241  * FOLL_PIN and rejects FOLL_GET.
3242  */
3243 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3244                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
3245 {
3246         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3247         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3248                 return -EINVAL;
3249
3250         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3251                 return -EINVAL;
3252
3253         gup_flags |= FOLL_PIN;
3254         return get_user_pages_unlocked(start, nr_pages, pages, gup_flags);
3255 }
3256 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_unlocked);