mm/hugetlb: fix races when looking up a CONT-PTE/PMD size hugetlb page
[platform/kernel/linux-starfive.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
534         /*
535          * Considering PTE level hugetlb, like continuous-PTE hugetlb on
536          * ARM64 architecture.
537          */
538         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
539                 page = follow_huge_pmd_pte(vma, address, flags);
540                 if (page)
541                         return page;
542                 return no_page_table(vma, flags);
543         }
544
545 retry:
546         if (unlikely(pmd_bad(*pmd)))
547                 return no_page_table(vma, flags);
548
549         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
550         pte = *ptep;
551         if (!pte_present(pte)) {
552                 swp_entry_t entry;
553                 /*
554                  * KSM's break_ksm() relies upon recognizing a ksm page
555                  * even while it is being migrated, so for that case we
556                  * need migration_entry_wait().
557                  */
558                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
559                         goto no_page;
560                 if (pte_none(pte))
561                         goto no_page;
562                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
563                 if (!is_migration_entry(entry))
564                         goto no_page;
565                 pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
566                 migration_entry_wait(mm, pmd, address);
567                 goto retry;
568         }
569         if ((flags & FOLL_NUMA) && pte_protnone(pte))
570                 goto no_page;
571
572         page = vm_normal_page(vma, address, pte);
573
574         /*
575          * We only care about anon pages in can_follow_write_pte() and don't
576          * have to worry about pte_devmap() because they are never anon.
577          */
578         if ((flags & FOLL_WRITE) &&
579             !can_follow_write_pte(pte, page, vma, flags)) {
580                 page = NULL;
581                 goto out;
582         }
583
584         if (!page && pte_devmap(pte) && (flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN))) {
585                 /*
586                  * Only return device mapping pages in the FOLL_GET or FOLL_PIN
587                  * case since they are only valid while holding the pgmap
588                  * reference.
589                  */
590                 *pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), *pgmap);
591                 if (*pgmap)
592                         page = pte_page(pte);
593                 else
594                         goto no_page;
595         } else if (unlikely(!page)) {
596                 if (flags & FOLL_DUMP) {
597                         /* Avoid special (like zero) pages in core dumps */
598                         page = ERR_PTR(-EFAULT);
599                         goto out;
600                 }
601
602                 if (is_zero_pfn(pte_pfn(pte))) {
603                         page = pte_page(pte);
604                 } else {
605                         ret = follow_pfn_pte(vma, address, ptep, flags);
606                         page = ERR_PTR(ret);
607                         goto out;
608                 }
609         }
610
611         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, page)) {
612                 page = ERR_PTR(-EMLINK);
613                 goto out;
614         }
615
616         VM_BUG_ON_PAGE((flags & FOLL_PIN) && PageAnon(page) &&
617                        !PageAnonExclusive(page), page);
618
619         /* try_grab_page() does nothing unless FOLL_GET or FOLL_PIN is set. */
620         if (unlikely(!try_grab_page(page, flags))) {
621                 page = ERR_PTR(-ENOMEM);
622                 goto out;
623         }
624         /*
625          * We need to make the page accessible if and only if we are going
626          * to access its content (the FOLL_PIN case).  Please see
627          * Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
628          */
629         if (flags & FOLL_PIN) {
630                 ret = arch_make_page_accessible(page);
631                 if (ret) {
632                         unpin_user_page(page);
633                         page = ERR_PTR(ret);
634                         goto out;
635                 }
636         }
637         if (flags & FOLL_TOUCH) {
638                 if ((flags & FOLL_WRITE) &&
639                     !pte_dirty(pte) && !PageDirty(page))
640                         set_page_dirty(page);
641                 /*
642                  * pte_mkyoung() would be more correct here, but atomic care
643                  * is needed to avoid losing the dirty bit: it is easier to use
644                  * mark_page_accessed().
645                  */
646                 mark_page_accessed(page);
647         }
648 out:
649         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
650         return page;
651 no_page:
652         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
653         if (!pte_none(pte))
654                 return NULL;
655         return no_page_table(vma, flags);
656 }
657
658 static struct page *follow_pmd_mask(struct vm_area_struct *vma,
659                                     unsigned long address, pud_t *pudp,
660                                     unsigned int flags,
661                                     struct follow_page_context *ctx)
662 {
663         pmd_t *pmd, pmdval;
664         spinlock_t *ptl;
665         struct page *page;
666         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
667
668         pmd = pmd_offset(pudp, address);
669         /*
670          * The READ_ONCE() will stabilize the pmdval in a register or
671          * on the stack so that it will stop changing under the code.
672          */
673         pmdval = READ_ONCE(*pmd);
674         if (pmd_none(pmdval))
675                 return no_page_table(vma, flags);
676         if (pmd_huge(pmdval) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
677                 page = follow_huge_pmd_pte(vma, address, flags);
678                 if (page)
679                         return page;
680                 return no_page_table(vma, flags);
681         }
682         if (is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmdval)))) {
683                 page = follow_huge_pd(vma, address,
684                                       __hugepd(pmd_val(pmdval)), flags,
685                                       PMD_SHIFT);
686                 if (page)
687                         return page;
688                 return no_page_table(vma, flags);
689         }
690 retry:
691         if (!pmd_present(pmdval)) {
692                 /*
693                  * Should never reach here, if thp migration is not supported;
694                  * Otherwise, it must be a thp migration entry.
695                  */
696                 VM_BUG_ON(!thp_migration_supported() ||
697                                   !is_pmd_migration_entry(pmdval));
698
699                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
700                         return no_page_table(vma, flags);
701
702                 pmd_migration_entry_wait(mm, pmd);
703                 pmdval = READ_ONCE(*pmd);
704                 /*
705                  * MADV_DONTNEED may convert the pmd to null because
706                  * mmap_lock is held in read mode
707                  */
708                 if (pmd_none(pmdval))
709                         return no_page_table(vma, flags);
710                 goto retry;
711         }
712         if (pmd_devmap(pmdval)) {
713                 ptl = pmd_lock(mm, pmd);
714                 page = follow_devmap_pmd(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
715                 spin_unlock(ptl);
716                 if (page)
717                         return page;
718         }
719         if (likely(!pmd_trans_huge(pmdval)))
720                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
721
722         if ((flags & FOLL_NUMA) && pmd_protnone(pmdval))
723                 return no_page_table(vma, flags);
724
725 retry_locked:
726         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
727         if (unlikely(pmd_none(*pmd))) {
728                 spin_unlock(ptl);
729                 return no_page_table(vma, flags);
730         }
731         if (unlikely(!pmd_present(*pmd))) {
732                 spin_unlock(ptl);
733                 if (likely(!(flags & FOLL_MIGRATION)))
734                         return no_page_table(vma, flags);
735                 pmd_migration_entry_wait(mm, pmd);
736                 goto retry_locked;
737         }
738         if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmd))) {
739                 spin_unlock(ptl);
740                 return follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
741         }
742         if (flags & FOLL_SPLIT_PMD) {
743                 int ret;
744                 page = pmd_page(*pmd);
745                 if (is_huge_zero_page(page)) {
746                         spin_unlock(ptl);
747                         ret = 0;
748                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
749                         if (pmd_trans_unstable(pmd))
750                                 ret = -EBUSY;
751                 } else {
752                         spin_unlock(ptl);
753                         split_huge_pmd(vma, pmd, address);
754                         ret = pte_alloc(mm, pmd) ? -ENOMEM : 0;
755                 }
756
757                 return ret ? ERR_PTR(ret) :
758                         follow_page_pte(vma, address, pmd, flags, &ctx->pgmap);
759         }
760         page = follow_trans_huge_pmd(vma, address, pmd, flags);
761         spin_unlock(ptl);
762         ctx->page_mask = HPAGE_PMD_NR - 1;
763         return page;
764 }
765
766 static struct page *follow_pud_mask(struct vm_area_struct *vma,
767                                     unsigned long address, p4d_t *p4dp,
768                                     unsigned int flags,
769                                     struct follow_page_context *ctx)
770 {
771         pud_t *pud;
772         spinlock_t *ptl;
773         struct page *page;
774         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
775
776         pud = pud_offset(p4dp, address);
777         if (pud_none(*pud))
778                 return no_page_table(vma, flags);
779         if (pud_huge(*pud) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
780                 page = follow_huge_pud(mm, address, pud, flags);
781                 if (page)
782                         return page;
783                 return no_page_table(vma, flags);
784         }
785         if (is_hugepd(__hugepd(pud_val(*pud)))) {
786                 page = follow_huge_pd(vma, address,
787                                       __hugepd(pud_val(*pud)), flags,
788                                       PUD_SHIFT);
789                 if (page)
790                         return page;
791                 return no_page_table(vma, flags);
792         }
793         if (pud_devmap(*pud)) {
794                 ptl = pud_lock(mm, pud);
795                 page = follow_devmap_pud(vma, address, pud, flags, &ctx->pgmap);
796                 spin_unlock(ptl);
797                 if (page)
798                         return page;
799         }
800         if (unlikely(pud_bad(*pud)))
801                 return no_page_table(vma, flags);
802
803         return follow_pmd_mask(vma, address, pud, flags, ctx);
804 }
805
806 static struct page *follow_p4d_mask(struct vm_area_struct *vma,
807                                     unsigned long address, pgd_t *pgdp,
808                                     unsigned int flags,
809                                     struct follow_page_context *ctx)
810 {
811         p4d_t *p4d;
812         struct page *page;
813
814         p4d = p4d_offset(pgdp, address);
815         if (p4d_none(*p4d))
816                 return no_page_table(vma, flags);
817         BUILD_BUG_ON(p4d_huge(*p4d));
818         if (unlikely(p4d_bad(*p4d)))
819                 return no_page_table(vma, flags);
820
821         if (is_hugepd(__hugepd(p4d_val(*p4d)))) {
822                 page = follow_huge_pd(vma, address,
823                                       __hugepd(p4d_val(*p4d)), flags,
824                                       P4D_SHIFT);
825                 if (page)
826                         return page;
827                 return no_page_table(vma, flags);
828         }
829         return follow_pud_mask(vma, address, p4d, flags, ctx);
830 }
831
832 /**
833  * follow_page_mask - look up a page descriptor from a user-virtual address
834  * @vma: vm_area_struct mapping @address
835  * @address: virtual address to look up
836  * @flags: flags modifying lookup behaviour
837  * @ctx: contains dev_pagemap for %ZONE_DEVICE memory pinning and a
838  *       pointer to output page_mask
839  *
840  * @flags can have FOLL_ flags set, defined in <linux/mm.h>
841  *
842  * When getting pages from ZONE_DEVICE memory, the @ctx->pgmap caches
843  * the device's dev_pagemap metadata to avoid repeating expensive lookups.
844  *
845  * When getting an anonymous page and the caller has to trigger unsharing
846  * of a shared anonymous page first, -EMLINK is returned. The caller should
847  * trigger a fault with FAULT_FLAG_UNSHARE set. Note that unsharing is only
848  * relevant with FOLL_PIN and !FOLL_WRITE.
849  *
850  * On output, the @ctx->page_mask is set according to the size of the page.
851  *
852  * Return: the mapped (struct page *), %NULL if no mapping exists, or
853  * an error pointer if there is a mapping to something not represented
854  * by a page descriptor (see also vm_normal_page()).
855  */
856 static struct page *follow_page_mask(struct vm_area_struct *vma,
857                               unsigned long address, unsigned int flags,
858                               struct follow_page_context *ctx)
859 {
860         pgd_t *pgd;
861         struct page *page;
862         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
863
864         ctx->page_mask = 0;
865
866         /* make this handle hugepd */
867         page = follow_huge_addr(mm, address, flags & FOLL_WRITE);
868         if (!IS_ERR(page)) {
869                 WARN_ON_ONCE(flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN));
870                 return page;
871         }
872
873         pgd = pgd_offset(mm, address);
874
875         if (pgd_none(*pgd) || unlikely(pgd_bad(*pgd)))
876                 return no_page_table(vma, flags);
877
878         if (pgd_huge(*pgd)) {
879                 page = follow_huge_pgd(mm, address, pgd, flags);
880                 if (page)
881                         return page;
882                 return no_page_table(vma, flags);
883         }
884         if (is_hugepd(__hugepd(pgd_val(*pgd)))) {
885                 page = follow_huge_pd(vma, address,
886                                       __hugepd(pgd_val(*pgd)), flags,
887                                       PGDIR_SHIFT);
888                 if (page)
889                         return page;
890                 return no_page_table(vma, flags);
891         }
892
893         return follow_p4d_mask(vma, address, pgd, flags, ctx);
894 }
895
896 struct page *follow_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
897                          unsigned int foll_flags)
898 {
899         struct follow_page_context ctx = { NULL };
900         struct page *page;
901
902         if (vma_is_secretmem(vma))
903                 return NULL;
904
905         if (foll_flags & FOLL_PIN)
906                 return NULL;
907
908         page = follow_page_mask(vma, address, foll_flags, &ctx);
909         if (ctx.pgmap)
910                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
911         return page;
912 }
913
914 static int get_gate_page(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
915                 unsigned int gup_flags, struct vm_area_struct **vma,
916                 struct page **page)
917 {
918         pgd_t *pgd;
919         p4d_t *p4d;
920         pud_t *pud;
921         pmd_t *pmd;
922         pte_t *pte;
923         int ret = -EFAULT;
924
925         /* user gate pages are read-only */
926         if (gup_flags & FOLL_WRITE)
927                 return -EFAULT;
928         if (address > TASK_SIZE)
929                 pgd = pgd_offset_k(address);
930         else
931                 pgd = pgd_offset_gate(mm, address);
932         if (pgd_none(*pgd))
933                 return -EFAULT;
934         p4d = p4d_offset(pgd, address);
935         if (p4d_none(*p4d))
936                 return -EFAULT;
937         pud = pud_offset(p4d, address);
938         if (pud_none(*pud))
939                 return -EFAULT;
940         pmd = pmd_offset(pud, address);
941         if (!pmd_present(*pmd))
942                 return -EFAULT;
943         VM_BUG_ON(pmd_trans_huge(*pmd));
944         pte = pte_offset_map(pmd, address);
945         if (pte_none(*pte))
946                 goto unmap;
947         *vma = get_gate_vma(mm);
948         if (!page)
949                 goto out;
950         *page = vm_normal_page(*vma, address, *pte);
951         if (!*page) {
952                 if ((gup_flags & FOLL_DUMP) || !is_zero_pfn(pte_pfn(*pte)))
953                         goto unmap;
954                 *page = pte_page(*pte);
955         }
956         if (unlikely(!try_grab_page(*page, gup_flags))) {
957                 ret = -ENOMEM;
958                 goto unmap;
959         }
960 out:
961         ret = 0;
962 unmap:
963         pte_unmap(pte);
964         return ret;
965 }
966
967 /*
968  * mmap_lock must be held on entry.  If @locked != NULL and *@flags
969  * does not include FOLL_NOWAIT, the mmap_lock may be released.  If it
970  * is, *@locked will be set to 0 and -EBUSY returned.
971  */
972 static int faultin_page(struct vm_area_struct *vma,
973                 unsigned long address, unsigned int *flags, bool unshare,
974                 int *locked)
975 {
976         unsigned int fault_flags = 0;
977         vm_fault_t ret;
978
979         if (*flags & FOLL_NOFAULT)
980                 return -EFAULT;
981         if (*flags & FOLL_WRITE)
982                 fault_flags |= FAULT_FLAG_WRITE;
983         if (*flags & FOLL_REMOTE)
984                 fault_flags |= FAULT_FLAG_REMOTE;
985         if (locked)
986                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
987         if (*flags & FOLL_NOWAIT)
988                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT;
989         if (*flags & FOLL_TRIED) {
990                 /*
991                  * Note: FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_TRIED
992                  * can co-exist
993                  */
994                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
995         }
996         if (unshare) {
997                 fault_flags |= FAULT_FLAG_UNSHARE;
998                 /* FAULT_FLAG_WRITE and FAULT_FLAG_UNSHARE are incompatible */
999                 VM_BUG_ON(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1000         }
1001
1002         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1003
1004         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1005                 /*
1006                  * With FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT we'll never release the
1007                  * mmap lock in the page fault handler. Sanity check this.
1008                  */
1009                 WARN_ON_ONCE(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT);
1010                 if (locked)
1011                         *locked = 0;
1012                 /*
1013                  * We should do the same as VM_FAULT_RETRY, but let's not
1014                  * return -EBUSY since that's not reflecting the reality of
1015                  * what has happened - we've just fully completed a page
1016                  * fault, with the mmap lock released.  Use -EAGAIN to show
1017                  * that we want to take the mmap lock _again_.
1018                  */
1019                 return -EAGAIN;
1020         }
1021
1022         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1023                 int err = vm_fault_to_errno(ret, *flags);
1024
1025                 if (err)
1026                         return err;
1027                 BUG();
1028         }
1029
1030         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1031                 if (locked && !(fault_flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT))
1032                         *locked = 0;
1033                 return -EBUSY;
1034         }
1035
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 static int check_vma_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long gup_flags)
1040 {
1041         vm_flags_t vm_flags = vma->vm_flags;
1042         int write = (gup_flags & FOLL_WRITE);
1043         int foreign = (gup_flags & FOLL_REMOTE);
1044
1045         if (vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1046                 return -EFAULT;
1047
1048         if (gup_flags & FOLL_ANON && !vma_is_anonymous(vma))
1049                 return -EFAULT;
1050
1051         if ((gup_flags & FOLL_LONGTERM) && vma_is_fsdax(vma))
1052                 return -EOPNOTSUPP;
1053
1054         if (vma_is_secretmem(vma))
1055                 return -EFAULT;
1056
1057         if (write) {
1058                 if (!(vm_flags & VM_WRITE)) {
1059                         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1060                                 return -EFAULT;
1061                         /*
1062                          * We used to let the write,force case do COW in a
1063                          * VM_MAYWRITE VM_SHARED !VM_WRITE vma, so ptrace could
1064                          * set a breakpoint in a read-only mapping of an
1065                          * executable, without corrupting the file (yet only
1066                          * when that file had been opened for writing!).
1067                          * Anon pages in shared mappings are surprising: now
1068                          * just reject it.
1069                          */
1070                         if (!is_cow_mapping(vm_flags))
1071                                 return -EFAULT;
1072                 }
1073         } else if (!(vm_flags & VM_READ)) {
1074                 if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1075                         return -EFAULT;
1076                 /*
1077                  * Is there actually any vma we can reach here which does not
1078                  * have VM_MAYREAD set?
1079                  */
1080                 if (!(vm_flags & VM_MAYREAD))
1081                         return -EFAULT;
1082         }
1083         /*
1084          * gups are always data accesses, not instruction
1085          * fetches, so execute=false here
1086          */
1087         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1088                 return -EFAULT;
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 /**
1093  * __get_user_pages() - pin user pages in memory
1094  * @mm:         mm_struct of target mm
1095  * @start:      starting user address
1096  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
1097  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
1098  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
1099  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
1100  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
1101  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
1102  *              Or NULL if the caller does not require them.
1103  * @locked:     whether we're still with the mmap_lock held
1104  *
1105  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
1106  * number requested), or an error. Details about the return value:
1107  *
1108  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
1109  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
1110  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
1111  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
1112  * -- 0 return value is possible when the fault would need to be retried.
1113  *
1114  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
1115  *
1116  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
1117  *
1118  * Must be called with mmap_lock held.  It may be released.  See below.
1119  *
1120  * __get_user_pages walks a process's page tables and takes a reference to
1121  * each struct page that each user address corresponds to at a given
1122  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
1123  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
1124  *
1125  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
1126  * __get_user_pages returns, and there may even be a completely different
1127  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
1128  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
1129  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
1130  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
1131  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
1132  * locks can't be held over the syscall boundary.
1133  *
1134  * If @gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If
1135  * the page is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as
1136  * appropriate) must be called after the page is finished with, and
1137  * before put_page is called.
1138  *
1139  * If @locked != NULL, *@locked will be set to 0 when mmap_lock is
1140  * released by an up_read().  That can happen if @gup_flags does not
1141  * have FOLL_NOWAIT.
1142  *
1143  * A caller using such a combination of @locked and @gup_flags
1144  * must therefore hold the mmap_lock for reading only, and recognize
1145  * when it's been released.  Otherwise, it must be held for either
1146  * reading or writing and will not be released.
1147  *
1148  * In most cases, get_user_pages or get_user_pages_fast should be used
1149  * instead of __get_user_pages. __get_user_pages should be used only if
1150  * you need some special @gup_flags.
1151  */
1152 static long __get_user_pages(struct mm_struct *mm,
1153                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
1154                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
1155                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
1156 {
1157         long ret = 0, i = 0;
1158         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1159         struct follow_page_context ctx = { NULL };
1160
1161         if (!nr_pages)
1162                 return 0;
1163
1164         start = untagged_addr(start);
1165
1166         VM_BUG_ON(!!pages != !!(gup_flags & (FOLL_GET | FOLL_PIN)));
1167
1168         /*
1169          * If FOLL_FORCE is set then do not force a full fault as the hinting
1170          * fault information is unrelated to the reference behaviour of a task
1171          * using the address space
1172          */
1173         if (!(gup_flags & FOLL_FORCE))
1174                 gup_flags |= FOLL_NUMA;
1175
1176         do {
1177                 struct page *page;
1178                 unsigned int foll_flags = gup_flags;
1179                 unsigned int page_increm;
1180
1181                 /* first iteration or cross vma bound */
1182                 if (!vma || start >= vma->vm_end) {
1183                         vma = find_extend_vma(mm, start);
1184                         if (!vma && in_gate_area(mm, start)) {
1185                                 ret = get_gate_page(mm, start & PAGE_MASK,
1186                                                 gup_flags, &vma,
1187                                                 pages ? &pages[i] : NULL);
1188                                 if (ret)
1189                                         goto out;
1190                                 ctx.page_mask = 0;
1191                                 goto next_page;
1192                         }
1193
1194                         if (!vma) {
1195                                 ret = -EFAULT;
1196                                 goto out;
1197                         }
1198                         ret = check_vma_flags(vma, gup_flags);
1199                         if (ret)
1200                                 goto out;
1201
1202                         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
1203                                 i = follow_hugetlb_page(mm, vma, pages, vmas,
1204                                                 &start, &nr_pages, i,
1205                                                 gup_flags, locked);
1206                                 if (locked && *locked == 0) {
1207                                         /*
1208                                          * We've got a VM_FAULT_RETRY
1209                                          * and we've lost mmap_lock.
1210                                          * We must stop here.
1211                                          */
1212                                         BUG_ON(gup_flags & FOLL_NOWAIT);
1213                                         goto out;
1214                                 }
1215                                 continue;
1216                         }
1217                 }
1218 retry:
1219                 /*
1220                  * If we have a pending SIGKILL, don't keep faulting pages and
1221                  * potentially allocating memory.
1222                  */
1223                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1224                         ret = -EINTR;
1225                         goto out;
1226                 }
1227                 cond_resched();
1228
1229                 page = follow_page_mask(vma, start, foll_flags, &ctx);
1230                 if (!page || PTR_ERR(page) == -EMLINK) {
1231                         ret = faultin_page(vma, start, &foll_flags,
1232                                            PTR_ERR(page) == -EMLINK, locked);
1233                         switch (ret) {
1234                         case 0:
1235                                 goto retry;
1236                         case -EBUSY:
1237                         case -EAGAIN:
1238                                 ret = 0;
1239                                 fallthrough;
1240                         case -EFAULT:
1241                         case -ENOMEM:
1242                         case -EHWPOISON:
1243                                 goto out;
1244                         }
1245                         BUG();
1246                 } else if (PTR_ERR(page) == -EEXIST) {
1247                         /*
1248                          * Proper page table entry exists, but no corresponding
1249                          * struct page. If the caller expects **pages to be
1250                          * filled in, bail out now, because that can't be done
1251                          * for this page.
1252                          */
1253                         if (pages) {
1254                                 ret = PTR_ERR(page);
1255                                 goto out;
1256                         }
1257
1258                         goto next_page;
1259                 } else if (IS_ERR(page)) {
1260                         ret = PTR_ERR(page);
1261                         goto out;
1262                 }
1263                 if (pages) {
1264                         pages[i] = page;
1265                         flush_anon_page(vma, page, start);
1266                         flush_dcache_page(page);
1267                         ctx.page_mask = 0;
1268                 }
1269 next_page:
1270                 if (vmas) {
1271                         vmas[i] = vma;
1272                         ctx.page_mask = 0;
1273                 }
1274                 page_increm = 1 + (~(start >> PAGE_SHIFT) & ctx.page_mask);
1275                 if (page_increm > nr_pages)
1276                         page_increm = nr_pages;
1277                 i += page_increm;
1278                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
1279                 nr_pages -= page_increm;
1280         } while (nr_pages);
1281 out:
1282         if (ctx.pgmap)
1283                 put_dev_pagemap(ctx.pgmap);
1284         return i ? i : ret;
1285 }
1286
1287 static bool vma_permits_fault(struct vm_area_struct *vma,
1288                               unsigned int fault_flags)
1289 {
1290         bool write   = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_WRITE);
1291         bool foreign = !!(fault_flags & FAULT_FLAG_REMOTE);
1292         vm_flags_t vm_flags = write ? VM_WRITE : VM_READ;
1293
1294         if (!(vm_flags & vma->vm_flags))
1295                 return false;
1296
1297         /*
1298          * The architecture might have a hardware protection
1299          * mechanism other than read/write that can deny access.
1300          *
1301          * gup always represents data access, not instruction
1302          * fetches, so execute=false here:
1303          */
1304         if (!arch_vma_access_permitted(vma, write, false, foreign))
1305                 return false;
1306
1307         return true;
1308 }
1309
1310 /**
1311  * fixup_user_fault() - manually resolve a user page fault
1312  * @mm:         mm_struct of target mm
1313  * @address:    user address
1314  * @fault_flags:flags to pass down to handle_mm_fault()
1315  * @unlocked:   did we unlock the mmap_lock while retrying, maybe NULL if caller
1316  *              does not allow retry. If NULL, the caller must guarantee
1317  *              that fault_flags does not contain FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY.
1318  *
1319  * This is meant to be called in the specific scenario where for locking reasons
1320  * we try to access user memory in atomic context (within a pagefault_disable()
1321  * section), this returns -EFAULT, and we want to resolve the user fault before
1322  * trying again.
1323  *
1324  * Typically this is meant to be used by the futex code.
1325  *
1326  * The main difference with get_user_pages() is that this function will
1327  * unconditionally call handle_mm_fault() which will in turn perform all the
1328  * necessary SW fixup of the dirty and young bits in the PTE, while
1329  * get_user_pages() only guarantees to update these in the struct page.
1330  *
1331  * This is important for some architectures where those bits also gate the
1332  * access permission to the page because they are maintained in software.  On
1333  * such architectures, gup() will not be enough to make a subsequent access
1334  * succeed.
1335  *
1336  * This function will not return with an unlocked mmap_lock. So it has not the
1337  * same semantics wrt the @mm->mmap_lock as does filemap_fault().
1338  */
1339 int fixup_user_fault(struct mm_struct *mm,
1340                      unsigned long address, unsigned int fault_flags,
1341                      bool *unlocked)
1342 {
1343         struct vm_area_struct *vma;
1344         vm_fault_t ret;
1345
1346         address = untagged_addr(address);
1347
1348         if (unlocked)
1349                 fault_flags |= FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_KILLABLE;
1350
1351 retry:
1352         vma = find_extend_vma(mm, address);
1353         if (!vma || address < vma->vm_start)
1354                 return -EFAULT;
1355
1356         if (!vma_permits_fault(vma, fault_flags))
1357                 return -EFAULT;
1358
1359         if ((fault_flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) &&
1360             fatal_signal_pending(current))
1361                 return -EINTR;
1362
1363         ret = handle_mm_fault(vma, address, fault_flags, NULL);
1364
1365         if (ret & VM_FAULT_COMPLETED) {
1366                 /*
1367                  * NOTE: it's a pity that we need to retake the lock here
1368                  * to pair with the unlock() in the callers. Ideally we
1369                  * could tell the callers so they do not need to unlock.
1370                  */
1371                 mmap_read_lock(mm);
1372                 *unlocked = true;
1373                 return 0;
1374         }
1375
1376         if (ret & VM_FAULT_ERROR) {
1377                 int err = vm_fault_to_errno(ret, 0);
1378
1379                 if (err)
1380                         return err;
1381                 BUG();
1382         }
1383
1384         if (ret & VM_FAULT_RETRY) {
1385                 mmap_read_lock(mm);
1386                 *unlocked = true;
1387                 fault_flags |= FAULT_FLAG_TRIED;
1388                 goto retry;
1389         }
1390
1391         return 0;
1392 }
1393 EXPORT_SYMBOL_GPL(fixup_user_fault);
1394
1395 /*
1396  * Please note that this function, unlike __get_user_pages will not
1397  * return 0 for nr_pages > 0 without FOLL_NOWAIT
1398  */
1399 static __always_inline long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm,
1400                                                 unsigned long start,
1401                                                 unsigned long nr_pages,
1402                                                 struct page **pages,
1403                                                 struct vm_area_struct **vmas,
1404                                                 int *locked,
1405                                                 unsigned int flags)
1406 {
1407         long ret, pages_done;
1408         bool lock_dropped;
1409
1410         if (locked) {
1411                 /* if VM_FAULT_RETRY can be returned, vmas become invalid */
1412                 BUG_ON(vmas);
1413                 /* check caller initialized locked */
1414                 BUG_ON(*locked != 1);
1415         }
1416
1417         if (flags & FOLL_PIN)
1418                 mm_set_has_pinned_flag(&mm->flags);
1419
1420         /*
1421          * FOLL_PIN and FOLL_GET are mutually exclusive. Traditional behavior
1422          * is to set FOLL_GET if the caller wants pages[] filled in (but has
1423          * carelessly failed to specify FOLL_GET), so keep doing that, but only
1424          * for FOLL_GET, not for the newer FOLL_PIN.
1425          *
1426          * FOLL_PIN always expects pages to be non-null, but no need to assert
1427          * that here, as any failures will be obvious enough.
1428          */
1429         if (pages && !(flags & FOLL_PIN))
1430                 flags |= FOLL_GET;
1431
1432         pages_done = 0;
1433         lock_dropped = false;
1434         for (;;) {
1435                 ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, flags, pages,
1436                                        vmas, locked);
1437                 if (!locked)
1438                         /* VM_FAULT_RETRY couldn't trigger, bypass */
1439                         return ret;
1440
1441                 /* VM_FAULT_RETRY or VM_FAULT_COMPLETED cannot return errors */
1442                 if (!*locked) {
1443                         BUG_ON(ret < 0);
1444                         BUG_ON(ret >= nr_pages);
1445                 }
1446
1447                 if (ret > 0) {
1448                         nr_pages -= ret;
1449                         pages_done += ret;
1450                         if (!nr_pages)
1451                                 break;
1452                 }
1453                 if (*locked) {
1454                         /*
1455                          * VM_FAULT_RETRY didn't trigger or it was a
1456                          * FOLL_NOWAIT.
1457                          */
1458                         if (!pages_done)
1459                                 pages_done = ret;
1460                         break;
1461                 }
1462                 /*
1463                  * VM_FAULT_RETRY triggered, so seek to the faulting offset.
1464                  * For the prefault case (!pages) we only update counts.
1465                  */
1466                 if (likely(pages))
1467                         pages += ret;
1468                 start += ret << PAGE_SHIFT;
1469                 lock_dropped = true;
1470
1471 retry:
1472                 /*
1473                  * Repeat on the address that fired VM_FAULT_RETRY
1474                  * with both FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and
1475                  * FAULT_FLAG_TRIED.  Note that GUP can be interrupted
1476                  * by fatal signals, so we need to check it before we
1477                  * start trying again otherwise it can loop forever.
1478                  */
1479
1480                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1481                         if (!pages_done)
1482                                 pages_done = -EINTR;
1483                         break;
1484                 }
1485
1486                 ret = mmap_read_lock_killable(mm);
1487                 if (ret) {
1488                         BUG_ON(ret > 0);
1489                         if (!pages_done)
1490                                 pages_done = ret;
1491                         break;
1492                 }
1493
1494                 *locked = 1;
1495                 ret = __get_user_pages(mm, start, 1, flags | FOLL_TRIED,
1496                                        pages, NULL, locked);
1497                 if (!*locked) {
1498                         /* Continue to retry until we succeeded */
1499                         BUG_ON(ret != 0);
1500                         goto retry;
1501                 }
1502                 if (ret != 1) {
1503                         BUG_ON(ret > 1);
1504                         if (!pages_done)
1505                                 pages_done = ret;
1506                         break;
1507                 }
1508                 nr_pages--;
1509                 pages_done++;
1510                 if (!nr_pages)
1511                         break;
1512                 if (likely(pages))
1513                         pages++;
1514                 start += PAGE_SIZE;
1515         }
1516         if (lock_dropped && *locked) {
1517                 /*
1518                  * We must let the caller know we temporarily dropped the lock
1519                  * and so the critical section protected by it was lost.
1520                  */
1521                 mmap_read_unlock(mm);
1522                 *locked = 0;
1523         }
1524         return pages_done;
1525 }
1526
1527 /**
1528  * populate_vma_page_range() -  populate a range of pages in the vma.
1529  * @vma:   target vma
1530  * @start: start address
1531  * @end:   end address
1532  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1533  *
1534  * This takes care of mlocking the pages too if VM_LOCKED is set.
1535  *
1536  * Return either number of pages pinned in the vma, or a negative error
1537  * code on error.
1538  *
1539  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held.
1540  *
1541  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will
1542  * be unperturbed.
1543  *
1544  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be
1545  * released.  If it's released, *@locked will be set to 0.
1546  */
1547 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
1548                 unsigned long start, unsigned long end, int *locked)
1549 {
1550         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1551         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1552         int gup_flags;
1553         long ret;
1554
1555         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1556         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1557         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1558         VM_BUG_ON_VMA(end   > vma->vm_end, vma);
1559         mmap_assert_locked(mm);
1560
1561         /*
1562          * Rightly or wrongly, the VM_LOCKONFAULT case has never used
1563          * faultin_page() to break COW, so it has no work to do here.
1564          */
1565         if (vma->vm_flags & VM_LOCKONFAULT)
1566                 return nr_pages;
1567
1568         gup_flags = FOLL_TOUCH;
1569         /*
1570          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
1571          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
1572          * and we would not want to dirty them for nothing.
1573          */
1574         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
1575                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1576
1577         /*
1578          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
1579          * other than PROT_NONE.
1580          */
1581         if (vma_is_accessible(vma))
1582                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
1583
1584         /*
1585          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
1586          * not result in a stack expansion that recurses back here.
1587          */
1588         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1589                                 NULL, NULL, locked);
1590         lru_add_drain();
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * faultin_vma_page_range() - populate (prefault) page tables inside the
1596  *                            given VMA range readable/writable
1597  *
1598  * This takes care of mlocking the pages, too, if VM_LOCKED is set.
1599  *
1600  * @vma: target vma
1601  * @start: start address
1602  * @end: end address
1603  * @write: whether to prefault readable or writable
1604  * @locked: whether the mmap_lock is still held
1605  *
1606  * Returns either number of processed pages in the vma, or a negative error
1607  * code on error (see __get_user_pages()).
1608  *
1609  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held. The range must be page-aligned and
1610  * covered by the VMA.
1611  *
1612  * If @locked is NULL, it may be held for read or write and will be unperturbed.
1613  *
1614  * If @locked is non-NULL, it must held for read only and may be released.  If
1615  * it's released, *@locked will be set to 0.
1616  */
1617 long faultin_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1618                             unsigned long end, bool write, int *locked)
1619 {
1620         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1621         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
1622         int gup_flags;
1623         long ret;
1624
1625         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(start));
1626         VM_BUG_ON(!PAGE_ALIGNED(end));
1627         VM_BUG_ON_VMA(start < vma->vm_start, vma);
1628         VM_BUG_ON_VMA(end > vma->vm_end, vma);
1629         mmap_assert_locked(mm);
1630
1631         /*
1632          * FOLL_TOUCH: Mark page accessed and thereby young; will also mark
1633          *             the page dirty with FOLL_WRITE -- which doesn't make a
1634          *             difference with !FOLL_FORCE, because the page is writable
1635          *             in the page table.
1636          * FOLL_HWPOISON: Return -EHWPOISON instead of -EFAULT when we hit
1637          *                a poisoned page.
1638          * !FOLL_FORCE: Require proper access permissions.
1639          */
1640         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_HWPOISON;
1641         if (write)
1642                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
1643
1644         /*
1645          * We want to report -EINVAL instead of -EFAULT for any permission
1646          * problems or incompatible mappings.
1647          */
1648         if (check_vma_flags(vma, gup_flags))
1649                 return -EINVAL;
1650
1651         ret = __get_user_pages(mm, start, nr_pages, gup_flags,
1652                                 NULL, NULL, locked);
1653         lru_add_drain();
1654         return ret;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
1659  *
1660  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
1661  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
1662  * mmap_lock must not be held.
1663  */
1664 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
1665 {
1666         struct mm_struct *mm = current->mm;
1667         unsigned long end, nstart, nend;
1668         struct vm_area_struct *vma = NULL;
1669         int locked = 0;
1670         long ret = 0;
1671
1672         end = start + len;
1673
1674         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
1675                 /*
1676                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
1677                  * Find first corresponding VMA.
1678                  */
1679                 if (!locked) {
1680                         locked = 1;
1681                         mmap_read_lock(mm);
1682                         vma = find_vma(mm, nstart);
1683                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
1684                         vma = vma->vm_next;
1685                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
1686                         break;
1687                 /*
1688                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
1689                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
1690                  */
1691                 nend = min(end, vma->vm_end);
1692                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1693                         continue;
1694                 if (nstart < vma->vm_start)
1695                         nstart = vma->vm_start;
1696                 /*
1697                  * Now fault in a range of pages. populate_vma_page_range()
1698                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
1699                  * if the vma was already munlocked.
1700                  */
1701                 ret = populate_vma_page_range(vma, nstart, nend, &locked);
1702                 if (ret < 0) {
1703                         if (ignore_errors) {
1704                                 ret = 0;
1705                                 continue;       /* continue at next VMA */
1706                         }
1707                         break;
1708                 }
1709                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
1710                 ret = 0;
1711         }
1712         if (locked)
1713                 mmap_read_unlock(mm);
1714         return ret;     /* 0 or negative error code */
1715 }
1716 #else /* CONFIG_MMU */
1717 static long __get_user_pages_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1718                 unsigned long nr_pages, struct page **pages,
1719                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked,
1720                 unsigned int foll_flags)
1721 {
1722         struct vm_area_struct *vma;
1723         unsigned long vm_flags;
1724         long i;
1725
1726         /* calculate required read or write permissions.
1727          * If FOLL_FORCE is set, we only require the "MAY" flags.
1728          */
1729         vm_flags  = (foll_flags & FOLL_WRITE) ?
1730                         (VM_WRITE | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_MAYREAD);
1731         vm_flags &= (foll_flags & FOLL_FORCE) ?
1732                         (VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE) : (VM_READ | VM_WRITE);
1733
1734         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1735                 vma = find_vma(mm, start);
1736                 if (!vma)
1737                         goto finish_or_fault;
1738
1739                 /* protect what we can, including chardevs */
1740                 if ((vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP)) ||
1741                     !(vm_flags & vma->vm_flags))
1742                         goto finish_or_fault;
1743
1744                 if (pages) {
1745                         pages[i] = virt_to_page((void *)start);
1746                         if (pages[i])
1747                                 get_page(pages[i]);
1748                 }
1749                 if (vmas)
1750                         vmas[i] = vma;
1751                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1752         }
1753
1754         return i;
1755
1756 finish_or_fault:
1757         return i ? : -EFAULT;
1758 }
1759 #endif /* !CONFIG_MMU */
1760
1761 /**
1762  * fault_in_writeable - fault in userspace address range for writing
1763  * @uaddr: start of address range
1764  * @size: size of address range
1765  *
1766  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1767  * copy_from_user()).
1768  */
1769 size_t fault_in_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1770 {
1771         char __user *start = uaddr, *end;
1772
1773         if (unlikely(size == 0))
1774                 return 0;
1775         if (!user_write_access_begin(uaddr, size))
1776                 return size;
1777         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1778                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1779                 uaddr = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1780         }
1781         end = (char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1782         if (unlikely(end < start))
1783                 end = NULL;
1784         while (uaddr != end) {
1785                 unsafe_put_user(0, uaddr, out);
1786                 uaddr += PAGE_SIZE;
1787         }
1788
1789 out:
1790         user_write_access_end();
1791         if (size > uaddr - start)
1792                 return size - (uaddr - start);
1793         return 0;
1794 }
1795 EXPORT_SYMBOL(fault_in_writeable);
1796
1797 /**
1798  * fault_in_subpage_writeable - fault in an address range for writing
1799  * @uaddr: start of address range
1800  * @size: size of address range
1801  *
1802  * Fault in a user address range for writing while checking for permissions at
1803  * sub-page granularity (e.g. arm64 MTE). This function should be used when
1804  * the caller cannot guarantee forward progress of a copy_to_user() loop.
1805  *
1806  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1807  * copy_from_user()).
1808  */
1809 size_t fault_in_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
1810 {
1811         size_t faulted_in;
1812
1813         /*
1814          * Attempt faulting in at page granularity first for page table
1815          * permission checking. The arch-specific probe_subpage_writeable()
1816          * functions may not check for this.
1817          */
1818         faulted_in = size - fault_in_writeable(uaddr, size);
1819         if (faulted_in)
1820                 faulted_in -= probe_subpage_writeable(uaddr, faulted_in);
1821
1822         return size - faulted_in;
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(fault_in_subpage_writeable);
1825
1826 /*
1827  * fault_in_safe_writeable - fault in an address range for writing
1828  * @uaddr: start of address range
1829  * @size: length of address range
1830  *
1831  * Faults in an address range for writing.  This is primarily useful when we
1832  * already know that some or all of the pages in the address range aren't in
1833  * memory.
1834  *
1835  * Unlike fault_in_writeable(), this function is non-destructive.
1836  *
1837  * Note that we don't pin or otherwise hold the pages referenced that we fault
1838  * in.  There's no guarantee that they'll stay in memory for any duration of
1839  * time.
1840  *
1841  * Returns the number of bytes not faulted in, like copy_to_user() and
1842  * copy_from_user().
1843  */
1844 size_t fault_in_safe_writeable(const char __user *uaddr, size_t size)
1845 {
1846         unsigned long start = (unsigned long)uaddr, end;
1847         struct mm_struct *mm = current->mm;
1848         bool unlocked = false;
1849
1850         if (unlikely(size == 0))
1851                 return 0;
1852         end = PAGE_ALIGN(start + size);
1853         if (end < start)
1854                 end = 0;
1855
1856         mmap_read_lock(mm);
1857         do {
1858                 if (fixup_user_fault(mm, start, FAULT_FLAG_WRITE, &unlocked))
1859                         break;
1860                 start = (start + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
1861         } while (start != end);
1862         mmap_read_unlock(mm);
1863
1864         if (size > (unsigned long)uaddr - start)
1865                 return size - ((unsigned long)uaddr - start);
1866         return 0;
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL(fault_in_safe_writeable);
1869
1870 /**
1871  * fault_in_readable - fault in userspace address range for reading
1872  * @uaddr: start of user address range
1873  * @size: size of user address range
1874  *
1875  * Returns the number of bytes not faulted in (like copy_to_user() and
1876  * copy_from_user()).
1877  */
1878 size_t fault_in_readable(const char __user *uaddr, size_t size)
1879 {
1880         const char __user *start = uaddr, *end;
1881         volatile char c;
1882
1883         if (unlikely(size == 0))
1884                 return 0;
1885         if (!user_read_access_begin(uaddr, size))
1886                 return size;
1887         if (!PAGE_ALIGNED(uaddr)) {
1888                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1889                 uaddr = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)uaddr);
1890         }
1891         end = (const char __user *)PAGE_ALIGN((unsigned long)start + size);
1892         if (unlikely(end < start))
1893                 end = NULL;
1894         while (uaddr != end) {
1895                 unsafe_get_user(c, uaddr, out);
1896                 uaddr += PAGE_SIZE;
1897         }
1898
1899 out:
1900         user_read_access_end();
1901         (void)c;
1902         if (size > uaddr - start)
1903                 return size - (uaddr - start);
1904         return 0;
1905 }
1906 EXPORT_SYMBOL(fault_in_readable);
1907
1908 /**
1909  * get_dump_page() - pin user page in memory while writing it to core dump
1910  * @addr: user address
1911  *
1912  * Returns struct page pointer of user page pinned for dump,
1913  * to be freed afterwards by put_page().
1914  *
1915  * Returns NULL on any kind of failure - a hole must then be inserted into
1916  * the corefile, to preserve alignment with its headers; and also returns
1917  * NULL wherever the ZERO_PAGE, or an anonymous pte_none, has been found -
1918  * allowing a hole to be left in the corefile to save disk space.
1919  *
1920  * Called without mmap_lock (takes and releases the mmap_lock by itself).
1921  */
1922 #ifdef CONFIG_ELF_CORE
1923 struct page *get_dump_page(unsigned long addr)
1924 {
1925         struct mm_struct *mm = current->mm;
1926         struct page *page;
1927         int locked = 1;
1928         int ret;
1929
1930         if (mmap_read_lock_killable(mm))
1931                 return NULL;
1932         ret = __get_user_pages_locked(mm, addr, 1, &page, NULL, &locked,
1933                                       FOLL_FORCE | FOLL_DUMP | FOLL_GET);
1934         if (locked)
1935                 mmap_read_unlock(mm);
1936         return (ret == 1) ? page : NULL;
1937 }
1938 #endif /* CONFIG_ELF_CORE */
1939
1940 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1941 /*
1942  * Check whether all pages are pinnable, if so return number of pages.  If some
1943  * pages are not pinnable, migrate them, and unpin all pages. Return zero if
1944  * pages were migrated, or if some pages were not successfully isolated.
1945  * Return negative error if migration fails.
1946  */
1947 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
1948                                             struct page **pages,
1949                                             unsigned int gup_flags)
1950 {
1951         unsigned long isolation_error_count = 0, i;
1952         struct folio *prev_folio = NULL;
1953         LIST_HEAD(movable_page_list);
1954         bool drain_allow = true, coherent_pages = false;
1955         int ret = 0;
1956
1957         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1958                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
1959
1960                 if (folio == prev_folio)
1961                         continue;
1962                 prev_folio = folio;
1963
1964                 /*
1965                  * Device coherent pages are managed by a driver and should not
1966                  * be pinned indefinitely as it prevents the driver moving the
1967                  * page. So when trying to pin with FOLL_LONGTERM instead try
1968                  * to migrate the page out of device memory.
1969                  */
1970                 if (folio_is_device_coherent(folio)) {
1971                         /*
1972                          * We always want a new GUP lookup with device coherent
1973                          * pages.
1974                          */
1975                         pages[i] = 0;
1976                         coherent_pages = true;
1977
1978                         /*
1979                          * Migration will fail if the page is pinned, so convert
1980                          * the pin on the source page to a normal reference.
1981                          */
1982                         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
1983                                 get_page(&folio->page);
1984                                 unpin_user_page(&folio->page);
1985                         }
1986
1987                         ret = migrate_device_coherent_page(&folio->page);
1988                         if (ret)
1989                                 goto unpin_pages;
1990
1991                         continue;
1992                 }
1993
1994                 if (folio_is_longterm_pinnable(folio))
1995                         continue;
1996                 /*
1997                  * Try to move out any movable page before pinning the range.
1998                  */
1999                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2000                         if (isolate_hugetlb(&folio->page,
2001                                                 &movable_page_list))
2002                                 isolation_error_count++;
2003                         continue;
2004                 }
2005
2006                 if (!folio_test_lru(folio) && drain_allow) {
2007                         lru_add_drain_all();
2008                         drain_allow = false;
2009                 }
2010
2011                 if (folio_isolate_lru(folio)) {
2012                         isolation_error_count++;
2013                         continue;
2014                 }
2015                 list_add_tail(&folio->lru, &movable_page_list);
2016                 node_stat_mod_folio(folio,
2017                                     NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
2018                                     folio_nr_pages(folio));
2019         }
2020
2021         if (!list_empty(&movable_page_list) || isolation_error_count ||
2022             coherent_pages)
2023                 goto unpin_pages;
2024
2025         /*
2026          * If list is empty, and no isolation errors, means that all pages are
2027          * in the correct zone.
2028          */
2029         return nr_pages;
2030
2031 unpin_pages:
2032         /*
2033          * pages[i] might be NULL if any device coherent pages were found.
2034          */
2035         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2036                 if (!pages[i])
2037                         continue;
2038
2039                 if (gup_flags & FOLL_PIN)
2040                         unpin_user_page(pages[i]);
2041                 else
2042                         put_page(pages[i]);
2043         }
2044
2045         if (!list_empty(&movable_page_list)) {
2046                 struct migration_target_control mtc = {
2047                         .nid = NUMA_NO_NODE,
2048                         .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_NOWARN,
2049                 };
2050
2051                 ret = migrate_pages(&movable_page_list, alloc_migration_target,
2052                                     NULL, (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC,
2053                                     MR_LONGTERM_PIN, NULL);
2054                 if (ret > 0) /* number of pages not migrated */
2055                         ret = -ENOMEM;
2056         }
2057
2058         if (ret && !list_empty(&movable_page_list))
2059                 putback_movable_pages(&movable_page_list);
2060         return ret;
2061 }
2062 #else
2063 static long check_and_migrate_movable_pages(unsigned long nr_pages,
2064                                             struct page **pages,
2065                                             unsigned int gup_flags)
2066 {
2067         return nr_pages;
2068 }
2069 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
2070
2071 /*
2072  * __gup_longterm_locked() is a wrapper for __get_user_pages_locked which
2073  * allows us to process the FOLL_LONGTERM flag.
2074  */
2075 static long __gup_longterm_locked(struct mm_struct *mm,
2076                                   unsigned long start,
2077                                   unsigned long nr_pages,
2078                                   struct page **pages,
2079                                   struct vm_area_struct **vmas,
2080                                   unsigned int gup_flags)
2081 {
2082         unsigned int flags;
2083         long rc;
2084
2085         if (!(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2086                 return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2087                                                NULL, gup_flags);
2088         flags = memalloc_pin_save();
2089         do {
2090                 rc = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2091                                              NULL, gup_flags);
2092                 if (rc <= 0)
2093                         break;
2094                 rc = check_and_migrate_movable_pages(rc, pages, gup_flags);
2095         } while (!rc);
2096         memalloc_pin_restore(flags);
2097
2098         return rc;
2099 }
2100
2101 static bool is_valid_gup_flags(unsigned int gup_flags)
2102 {
2103         /*
2104          * FOLL_PIN must only be set internally by the pin_user_pages*() APIs,
2105          * never directly by the caller, so enforce that with an assertion:
2106          */
2107         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_PIN))
2108                 return false;
2109         /*
2110          * FOLL_PIN is a prerequisite to FOLL_LONGTERM. Another way of saying
2111          * that is, FOLL_LONGTERM is a specific case, more restrictive case of
2112          * FOLL_PIN.
2113          */
2114         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2115                 return false;
2116
2117         return true;
2118 }
2119
2120 #ifdef CONFIG_MMU
2121 static long __get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2122                                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2123                                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2124                                     struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2125 {
2126         /*
2127          * Parts of FOLL_LONGTERM behavior are incompatible with
2128          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY because of the FS DAX check requirement on
2129          * vmas. However, this only comes up if locked is set, and there are
2130          * callers that do request FOLL_LONGTERM, but do not set locked. So,
2131          * allow what we can.
2132          */
2133         if (gup_flags & FOLL_LONGTERM) {
2134                 if (WARN_ON_ONCE(locked))
2135                         return -EINVAL;
2136                 /*
2137                  * This will check the vmas (even if our vmas arg is NULL)
2138                  * and return -ENOTSUPP if DAX isn't allowed in this case:
2139                  */
2140                 return __gup_longterm_locked(mm, start, nr_pages, pages,
2141                                              vmas, gup_flags | FOLL_TOUCH |
2142                                              FOLL_REMOTE);
2143         }
2144
2145         return __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, vmas,
2146                                        locked,
2147                                        gup_flags | FOLL_TOUCH | FOLL_REMOTE);
2148 }
2149
2150 /**
2151  * get_user_pages_remote() - pin user pages in memory
2152  * @mm:         mm_struct of target mm
2153  * @start:      starting user address
2154  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2155  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2156  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2157  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2158  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2159  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2160  *              Or NULL if the caller does not require them.
2161  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
2162  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
2163  *              utilised. Lock must initially be held.
2164  *
2165  * Returns either number of pages pinned (which may be less than the
2166  * number requested), or an error. Details about the return value:
2167  *
2168  * -- If nr_pages is 0, returns 0.
2169  * -- If nr_pages is >0, but no pages were pinned, returns -errno.
2170  * -- If nr_pages is >0, and some pages were pinned, returns the number of
2171  *    pages pinned. Again, this may be less than nr_pages.
2172  *
2173  * The caller is responsible for releasing returned @pages, via put_page().
2174  *
2175  * @vmas are valid only as long as mmap_lock is held.
2176  *
2177  * Must be called with mmap_lock held for read or write.
2178  *
2179  * get_user_pages_remote walks a process's page tables and takes a reference
2180  * to each struct page that each user address corresponds to at a given
2181  * instant. That is, it takes the page that would be accessed if a user
2182  * thread accesses the given user virtual address at that instant.
2183  *
2184  * This does not guarantee that the page exists in the user mappings when
2185  * get_user_pages_remote returns, and there may even be a completely different
2186  * page there in some cases (eg. if mmapped pagecache has been invalidated
2187  * and subsequently re faulted). However it does guarantee that the page
2188  * won't be freed completely. And mostly callers simply care that the page
2189  * contains data that was valid *at some point in time*. Typically, an IO
2190  * or similar operation cannot guarantee anything stronger anyway because
2191  * locks can't be held over the syscall boundary.
2192  *
2193  * If gup_flags & FOLL_WRITE == 0, the page must not be written to. If the page
2194  * is written to, set_page_dirty (or set_page_dirty_lock, as appropriate) must
2195  * be called after the page is finished with, and before put_page is called.
2196  *
2197  * get_user_pages_remote is typically used for fewer-copy IO operations,
2198  * to get a handle on the memory by some means other than accesses
2199  * via the user virtual addresses. The pages may be submitted for
2200  * DMA to devices or accessed via their kernel linear mapping (via the
2201  * kmap APIs). Care should be taken to use the correct cache flushing APIs.
2202  *
2203  * See also get_user_pages_fast, for performance critical applications.
2204  *
2205  * get_user_pages_remote should be phased out in favor of
2206  * get_user_pages_locked|unlocked or get_user_pages_fast. Nothing
2207  * should use get_user_pages_remote because it cannot pass
2208  * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY to handle_mm_fault.
2209  */
2210 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2211                 unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2212                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2213                 struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2214 {
2215         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
2216                 return -EINVAL;
2217
2218         return __get_user_pages_remote(mm, start, nr_pages, gup_flags,
2219                                        pages, vmas, locked);
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_remote);
2222
2223 #else /* CONFIG_MMU */
2224 long get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2225                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2226                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2227                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2228 {
2229         return 0;
2230 }
2231
2232 static long __get_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
2233                                     unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2234                                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2235                                     struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
2236 {
2237         return 0;
2238 }
2239 #endif /* !CONFIG_MMU */
2240
2241 /**
2242  * get_user_pages() - pin user pages in memory
2243  * @start:      starting user address
2244  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
2245  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
2246  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
2247  *              Should be at least nr_pages long. Or NULL, if caller
2248  *              only intends to ensure the pages are faulted in.
2249  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
2250  *              Or NULL if the caller does not require them.
2251  *
2252  * This is the same as get_user_pages_remote(), just with a less-flexible
2253  * calling convention where we assume that the mm being operated on belongs to
2254  * the current task, and doesn't allow passing of a locked parameter.  We also
2255  * obviously don't pass FOLL_REMOTE in here.
2256  */
2257 long get_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2258                 unsigned int gup_flags, struct page **pages,
2259                 struct vm_area_struct **vmas)
2260 {
2261         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
2262                 return -EINVAL;
2263
2264         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
2265                                      pages, vmas, gup_flags | FOLL_TOUCH);
2266 }
2267 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages);
2268
2269 /*
2270  * get_user_pages_unlocked() is suitable to replace the form:
2271  *
2272  *      mmap_read_lock(mm);
2273  *      get_user_pages(mm, ..., pages, NULL);
2274  *      mmap_read_unlock(mm);
2275  *
2276  *  with:
2277  *
2278  *      get_user_pages_unlocked(mm, ..., pages);
2279  *
2280  * It is functionally equivalent to get_user_pages_fast so
2281  * get_user_pages_fast should be used instead if specific gup_flags
2282  * (e.g. FOLL_FORCE) are not required.
2283  */
2284 long get_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
2285                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
2286 {
2287         struct mm_struct *mm = current->mm;
2288         int locked = 1;
2289         long ret;
2290
2291         /*
2292          * FIXME: Current FOLL_LONGTERM behavior is incompatible with
2293          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY because of the FS DAX check requirement on
2294          * vmas.  As there are no users of this flag in this call we simply
2295          * disallow this option for now.
2296          */
2297         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_LONGTERM))
2298                 return -EINVAL;
2299
2300         mmap_read_lock(mm);
2301         ret = __get_user_pages_locked(mm, start, nr_pages, pages, NULL,
2302                                       &locked, gup_flags | FOLL_TOUCH);
2303         if (locked)
2304                 mmap_read_unlock(mm);
2305         return ret;
2306 }
2307 EXPORT_SYMBOL(get_user_pages_unlocked);
2308
2309 /*
2310  * Fast GUP
2311  *
2312  * get_user_pages_fast attempts to pin user pages by walking the page
2313  * tables directly and avoids taking locks. Thus the walker needs to be
2314  * protected from page table pages being freed from under it, and should
2315  * block any THP splits.
2316  *
2317  * One way to achieve this is to have the walker disable interrupts, and
2318  * rely on IPIs from the TLB flushing code blocking before the page table
2319  * pages are freed. This is unsuitable for architectures that do not need
2320  * to broadcast an IPI when invalidating TLBs.
2321  *
2322  * Another way to achieve this is to batch up page table containing pages
2323  * belonging to more than one mm_user, then rcu_sched a callback to free those
2324  * pages. Disabling interrupts will allow the fast_gup walker to both block
2325  * the rcu_sched callback, and an IPI that we broadcast for splitting THPs
2326  * (which is a relatively rare event). The code below adopts this strategy.
2327  *
2328  * Before activating this code, please be aware that the following assumptions
2329  * are currently made:
2330  *
2331  *  *) Either MMU_GATHER_RCU_TABLE_FREE is enabled, and tlb_remove_table() is used to
2332  *  free pages containing page tables or TLB flushing requires IPI broadcast.
2333  *
2334  *  *) ptes can be read atomically by the architecture.
2335  *
2336  *  *) access_ok is sufficient to validate userspace address ranges.
2337  *
2338  * The last two assumptions can be relaxed by the addition of helper functions.
2339  *
2340  * This code is based heavily on the PowerPC implementation by Nick Piggin.
2341  */
2342 #ifdef CONFIG_HAVE_FAST_GUP
2343
2344 static void __maybe_unused undo_dev_pagemap(int *nr, int nr_start,
2345                                             unsigned int flags,
2346                                             struct page **pages)
2347 {
2348         while ((*nr) - nr_start) {
2349                 struct page *page = pages[--(*nr)];
2350
2351                 ClearPageReferenced(page);
2352                 if (flags & FOLL_PIN)
2353                         unpin_user_page(page);
2354                 else
2355                         put_page(page);
2356         }
2357 }
2358
2359 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL
2360 /*
2361  * Fast-gup relies on pte change detection to avoid concurrent pgtable
2362  * operations.
2363  *
2364  * To pin the page, fast-gup needs to do below in order:
2365  * (1) pin the page (by prefetching pte), then (2) check pte not changed.
2366  *
2367  * For the rest of pgtable operations where pgtable updates can be racy
2368  * with fast-gup, we need to do (1) clear pte, then (2) check whether page
2369  * is pinned.
2370  *
2371  * Above will work for all pte-level operations, including THP split.
2372  *
2373  * For THP collapse, it's a bit more complicated because fast-gup may be
2374  * walking a pgtable page that is being freed (pte is still valid but pmd
2375  * can be cleared already).  To avoid race in such condition, we need to
2376  * also check pmd here to make sure pmd doesn't change (corresponds to
2377  * pmdp_collapse_flush() in the THP collapse code path).
2378  */
2379 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2380                          unsigned long end, unsigned int flags,
2381                          struct page **pages, int *nr)
2382 {
2383         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2384         int nr_start = *nr, ret = 0;
2385         pte_t *ptep, *ptem;
2386
2387         ptem = ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
2388         do {
2389                 pte_t pte = ptep_get_lockless(ptep);
2390                 struct page *page;
2391                 struct folio *folio;
2392
2393                 /*
2394                  * Similar to the PMD case below, NUMA hinting must take slow
2395                  * path using the pte_protnone check.
2396                  */
2397                 if (pte_protnone(pte))
2398                         goto pte_unmap;
2399
2400                 if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2401                         goto pte_unmap;
2402
2403                 if (pte_devmap(pte)) {
2404                         if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2405                                 goto pte_unmap;
2406
2407                         pgmap = get_dev_pagemap(pte_pfn(pte), pgmap);
2408                         if (unlikely(!pgmap)) {
2409                                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2410                                 goto pte_unmap;
2411                         }
2412                 } else if (pte_special(pte))
2413                         goto pte_unmap;
2414
2415                 VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2416                 page = pte_page(pte);
2417
2418                 folio = try_grab_folio(page, 1, flags);
2419                 if (!folio)
2420                         goto pte_unmap;
2421
2422                 if (unlikely(page_is_secretmem(page))) {
2423                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2424                         goto pte_unmap;
2425                 }
2426
2427                 if (unlikely(pmd_val(pmd) != pmd_val(*pmdp)) ||
2428                     unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2429                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2430                         goto pte_unmap;
2431                 }
2432
2433                 if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, page)) {
2434                         gup_put_folio(folio, 1, flags);
2435                         goto pte_unmap;
2436                 }
2437
2438                 /*
2439                  * We need to make the page accessible if and only if we are
2440                  * going to access its content (the FOLL_PIN case).  Please
2441                  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for
2442                  * details.
2443                  */
2444                 if (flags & FOLL_PIN) {
2445                         ret = arch_make_page_accessible(page);
2446                         if (ret) {
2447                                 gup_put_folio(folio, 1, flags);
2448                                 goto pte_unmap;
2449                         }
2450                 }
2451                 folio_set_referenced(folio);
2452                 pages[*nr] = page;
2453                 (*nr)++;
2454         } while (ptep++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2455
2456         ret = 1;
2457
2458 pte_unmap:
2459         if (pgmap)
2460                 put_dev_pagemap(pgmap);
2461         pte_unmap(ptem);
2462         return ret;
2463 }
2464 #else
2465
2466 /*
2467  * If we can't determine whether or not a pte is special, then fail immediately
2468  * for ptes. Note, we can still pin HugeTLB and THP as these are guaranteed not
2469  * to be special.
2470  *
2471  * For a futex to be placed on a THP tail page, get_futex_key requires a
2472  * get_user_pages_fast_only implementation that can pin pages. Thus it's still
2473  * useful to have gup_huge_pmd even if we can't operate on ptes.
2474  */
2475 static int gup_pte_range(pmd_t pmd, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2476                          unsigned long end, unsigned int flags,
2477                          struct page **pages, int *nr)
2478 {
2479         return 0;
2480 }
2481 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_PTE_SPECIAL */
2482
2483 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_PTE_DEVMAP) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
2484 static int __gup_device_huge(unsigned long pfn, unsigned long addr,
2485                              unsigned long end, unsigned int flags,
2486                              struct page **pages, int *nr)
2487 {
2488         int nr_start = *nr;
2489         struct dev_pagemap *pgmap = NULL;
2490
2491         do {
2492                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
2493
2494                 pgmap = get_dev_pagemap(pfn, pgmap);
2495                 if (unlikely(!pgmap)) {
2496                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2497                         break;
2498                 }
2499                 SetPageReferenced(page);
2500                 pages[*nr] = page;
2501                 if (unlikely(!try_grab_page(page, flags))) {
2502                         undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2503                         break;
2504                 }
2505                 (*nr)++;
2506                 pfn++;
2507         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
2508
2509         put_dev_pagemap(pgmap);
2510         return addr == end;
2511 }
2512
2513 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2514                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2515                                  struct page **pages, int *nr)
2516 {
2517         unsigned long fault_pfn;
2518         int nr_start = *nr;
2519
2520         fault_pfn = pmd_pfn(orig) + ((addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2521         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2522                 return 0;
2523
2524         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2525                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2526                 return 0;
2527         }
2528         return 1;
2529 }
2530
2531 static int __gup_device_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2532                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2533                                  struct page **pages, int *nr)
2534 {
2535         unsigned long fault_pfn;
2536         int nr_start = *nr;
2537
2538         fault_pfn = pud_pfn(orig) + ((addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2539         if (!__gup_device_huge(fault_pfn, addr, end, flags, pages, nr))
2540                 return 0;
2541
2542         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2543                 undo_dev_pagemap(nr, nr_start, flags, pages);
2544                 return 0;
2545         }
2546         return 1;
2547 }
2548 #else
2549 static int __gup_device_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2550                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2551                                  struct page **pages, int *nr)
2552 {
2553         BUILD_BUG();
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 static int __gup_device_huge_pud(pud_t pud, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2558                                  unsigned long end, unsigned int flags,
2559                                  struct page **pages, int *nr)
2560 {
2561         BUILD_BUG();
2562         return 0;
2563 }
2564 #endif
2565
2566 static int record_subpages(struct page *page, unsigned long addr,
2567                            unsigned long end, struct page **pages)
2568 {
2569         int nr;
2570
2571         for (nr = 0; addr != end; nr++, addr += PAGE_SIZE)
2572                 pages[nr] = nth_page(page, nr);
2573
2574         return nr;
2575 }
2576
2577 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD
2578 static unsigned long hugepte_addr_end(unsigned long addr, unsigned long end,
2579                                       unsigned long sz)
2580 {
2581         unsigned long __boundary = (addr + sz) & ~(sz-1);
2582         return (__boundary - 1 < end - 1) ? __boundary : end;
2583 }
2584
2585 static int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
2586                        unsigned long end, unsigned int flags,
2587                        struct page **pages, int *nr)
2588 {
2589         unsigned long pte_end;
2590         struct page *page;
2591         struct folio *folio;
2592         pte_t pte;
2593         int refs;
2594
2595         pte_end = (addr + sz) & ~(sz-1);
2596         if (pte_end < end)
2597                 end = pte_end;
2598
2599         pte = huge_ptep_get(ptep);
2600
2601         if (!pte_access_permitted(pte, flags & FOLL_WRITE))
2602                 return 0;
2603
2604         /* hugepages are never "special" */
2605         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
2606
2607         page = nth_page(pte_page(pte), (addr & (sz - 1)) >> PAGE_SHIFT);
2608         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2609
2610         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2611         if (!folio)
2612                 return 0;
2613
2614         if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
2615                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2616                 return 0;
2617         }
2618
2619         if (!pte_write(pte) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2620                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2621                 return 0;
2622         }
2623
2624         *nr += refs;
2625         folio_set_referenced(folio);
2626         return 1;
2627 }
2628
2629 static int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2630                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2631                 struct page **pages, int *nr)
2632 {
2633         pte_t *ptep;
2634         unsigned long sz = 1UL << hugepd_shift(hugepd);
2635         unsigned long next;
2636
2637         ptep = hugepte_offset(hugepd, addr, pdshift);
2638         do {
2639                 next = hugepte_addr_end(addr, end, sz);
2640                 if (!gup_hugepte(ptep, sz, addr, end, flags, pages, nr))
2641                         return 0;
2642         } while (ptep++, addr = next, addr != end);
2643
2644         return 1;
2645 }
2646 #else
2647 static inline int gup_huge_pd(hugepd_t hugepd, unsigned long addr,
2648                 unsigned int pdshift, unsigned long end, unsigned int flags,
2649                 struct page **pages, int *nr)
2650 {
2651         return 0;
2652 }
2653 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_HUGEPD */
2654
2655 static int gup_huge_pmd(pmd_t orig, pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
2656                         unsigned long end, unsigned int flags,
2657                         struct page **pages, int *nr)
2658 {
2659         struct page *page;
2660         struct folio *folio;
2661         int refs;
2662
2663         if (!pmd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2664                 return 0;
2665
2666         if (pmd_devmap(orig)) {
2667                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2668                         return 0;
2669                 return __gup_device_huge_pmd(orig, pmdp, addr, end, flags,
2670                                              pages, nr);
2671         }
2672
2673         page = nth_page(pmd_page(orig), (addr & ~PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2674         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2675
2676         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2677         if (!folio)
2678                 return 0;
2679
2680         if (unlikely(pmd_val(orig) != pmd_val(*pmdp))) {
2681                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2682                 return 0;
2683         }
2684
2685         if (!pmd_write(orig) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2686                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2687                 return 0;
2688         }
2689
2690         *nr += refs;
2691         folio_set_referenced(folio);
2692         return 1;
2693 }
2694
2695 static int gup_huge_pud(pud_t orig, pud_t *pudp, unsigned long addr,
2696                         unsigned long end, unsigned int flags,
2697                         struct page **pages, int *nr)
2698 {
2699         struct page *page;
2700         struct folio *folio;
2701         int refs;
2702
2703         if (!pud_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2704                 return 0;
2705
2706         if (pud_devmap(orig)) {
2707                 if (unlikely(flags & FOLL_LONGTERM))
2708                         return 0;
2709                 return __gup_device_huge_pud(orig, pudp, addr, end, flags,
2710                                              pages, nr);
2711         }
2712
2713         page = nth_page(pud_page(orig), (addr & ~PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2714         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2715
2716         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2717         if (!folio)
2718                 return 0;
2719
2720         if (unlikely(pud_val(orig) != pud_val(*pudp))) {
2721                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2722                 return 0;
2723         }
2724
2725         if (!pud_write(orig) && gup_must_unshare(flags, &folio->page)) {
2726                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2727                 return 0;
2728         }
2729
2730         *nr += refs;
2731         folio_set_referenced(folio);
2732         return 1;
2733 }
2734
2735 static int gup_huge_pgd(pgd_t orig, pgd_t *pgdp, unsigned long addr,
2736                         unsigned long end, unsigned int flags,
2737                         struct page **pages, int *nr)
2738 {
2739         int refs;
2740         struct page *page;
2741         struct folio *folio;
2742
2743         if (!pgd_access_permitted(orig, flags & FOLL_WRITE))
2744                 return 0;
2745
2746         BUILD_BUG_ON(pgd_devmap(orig));
2747
2748         page = nth_page(pgd_page(orig), (addr & ~PGDIR_MASK) >> PAGE_SHIFT);
2749         refs = record_subpages(page, addr, end, pages + *nr);
2750
2751         folio = try_grab_folio(page, refs, flags);
2752         if (!folio)
2753                 return 0;
2754
2755         if (unlikely(pgd_val(orig) != pgd_val(*pgdp))) {
2756                 gup_put_folio(folio, refs, flags);
2757                 return 0;
2758         }
2759
2760         *nr += refs;
2761         folio_set_referenced(folio);
2762         return 1;
2763 }
2764
2765 static int gup_pmd_range(pud_t *pudp, pud_t pud, unsigned long addr, unsigned long end,
2766                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2767 {
2768         unsigned long next;
2769         pmd_t *pmdp;
2770
2771         pmdp = pmd_offset_lockless(pudp, pud, addr);
2772         do {
2773                 pmd_t pmd = READ_ONCE(*pmdp);
2774
2775                 next = pmd_addr_end(addr, end);
2776                 if (!pmd_present(pmd))
2777                         return 0;
2778
2779                 if (unlikely(pmd_trans_huge(pmd) || pmd_huge(pmd) ||
2780                              pmd_devmap(pmd))) {
2781                         /*
2782                          * NUMA hinting faults need to be handled in the GUP
2783                          * slowpath for accounting purposes and so that they
2784                          * can be serialised against THP migration.
2785                          */
2786                         if (pmd_protnone(pmd))
2787                                 return 0;
2788
2789                         if (!gup_huge_pmd(pmd, pmdp, addr, next, flags,
2790                                 pages, nr))
2791                                 return 0;
2792
2793                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pmd_val(pmd))))) {
2794                         /*
2795                          * architecture have different format for hugetlbfs
2796                          * pmd format and THP pmd format
2797                          */
2798                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pmd_val(pmd)), addr,
2799                                          PMD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2800                                 return 0;
2801                 } else if (!gup_pte_range(pmd, pmdp, addr, next, flags, pages, nr))
2802                         return 0;
2803         } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
2804
2805         return 1;
2806 }
2807
2808 static int gup_pud_range(p4d_t *p4dp, p4d_t p4d, unsigned long addr, unsigned long end,
2809                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2810 {
2811         unsigned long next;
2812         pud_t *pudp;
2813
2814         pudp = pud_offset_lockless(p4dp, p4d, addr);
2815         do {
2816                 pud_t pud = READ_ONCE(*pudp);
2817
2818                 next = pud_addr_end(addr, end);
2819                 if (unlikely(!pud_present(pud)))
2820                         return 0;
2821                 if (unlikely(pud_huge(pud))) {
2822                         if (!gup_huge_pud(pud, pudp, addr, next, flags,
2823                                           pages, nr))
2824                                 return 0;
2825                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pud_val(pud))))) {
2826                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pud_val(pud)), addr,
2827                                          PUD_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2828                                 return 0;
2829                 } else if (!gup_pmd_range(pudp, pud, addr, next, flags, pages, nr))
2830                         return 0;
2831         } while (pudp++, addr = next, addr != end);
2832
2833         return 1;
2834 }
2835
2836 static int gup_p4d_range(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd, unsigned long addr, unsigned long end,
2837                          unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2838 {
2839         unsigned long next;
2840         p4d_t *p4dp;
2841
2842         p4dp = p4d_offset_lockless(pgdp, pgd, addr);
2843         do {
2844                 p4d_t p4d = READ_ONCE(*p4dp);
2845
2846                 next = p4d_addr_end(addr, end);
2847                 if (p4d_none(p4d))
2848                         return 0;
2849                 BUILD_BUG_ON(p4d_huge(p4d));
2850                 if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(p4d_val(p4d))))) {
2851                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(p4d_val(p4d)), addr,
2852                                          P4D_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2853                                 return 0;
2854                 } else if (!gup_pud_range(p4dp, p4d, addr, next, flags, pages, nr))
2855                         return 0;
2856         } while (p4dp++, addr = next, addr != end);
2857
2858         return 1;
2859 }
2860
2861 static void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2862                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2863 {
2864         unsigned long next;
2865         pgd_t *pgdp;
2866
2867         pgdp = pgd_offset(current->mm, addr);
2868         do {
2869                 pgd_t pgd = READ_ONCE(*pgdp);
2870
2871                 next = pgd_addr_end(addr, end);
2872                 if (pgd_none(pgd))
2873                         return;
2874                 if (unlikely(pgd_huge(pgd))) {
2875                         if (!gup_huge_pgd(pgd, pgdp, addr, next, flags,
2876                                           pages, nr))
2877                                 return;
2878                 } else if (unlikely(is_hugepd(__hugepd(pgd_val(pgd))))) {
2879                         if (!gup_huge_pd(__hugepd(pgd_val(pgd)), addr,
2880                                          PGDIR_SHIFT, next, flags, pages, nr))
2881                                 return;
2882                 } else if (!gup_p4d_range(pgdp, pgd, addr, next, flags, pages, nr))
2883                         return;
2884         } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
2885 }
2886 #else
2887 static inline void gup_pgd_range(unsigned long addr, unsigned long end,
2888                 unsigned int flags, struct page **pages, int *nr)
2889 {
2890 }
2891 #endif /* CONFIG_HAVE_FAST_GUP */
2892
2893 #ifndef gup_fast_permitted
2894 /*
2895  * Check if it's allowed to use get_user_pages_fast_only() for the range, or
2896  * we need to fall back to the slow version:
2897  */
2898 static bool gup_fast_permitted(unsigned long start, unsigned long end)
2899 {
2900         return true;
2901 }
2902 #endif
2903
2904 static int __gup_longterm_unlocked(unsigned long start, int nr_pages,
2905                                    unsigned int gup_flags, struct page **pages)
2906 {
2907         int ret;
2908
2909         /*
2910          * FIXME: FOLL_LONGTERM does not work with
2911          * get_user_pages_unlocked() (see comments in that function)
2912          */
2913         if (gup_flags & FOLL_LONGTERM) {
2914                 mmap_read_lock(current->mm);
2915                 ret = __gup_longterm_locked(current->mm,
2916                                             start, nr_pages,
2917                                             pages, NULL, gup_flags);
2918                 mmap_read_unlock(current->mm);
2919         } else {
2920                 ret = get_user_pages_unlocked(start, nr_pages,
2921                                               pages, gup_flags);
2922         }
2923
2924         return ret;
2925 }
2926
2927 static unsigned long lockless_pages_from_mm(unsigned long start,
2928                                             unsigned long end,
2929                                             unsigned int gup_flags,
2930                                             struct page **pages)
2931 {
2932         unsigned long flags;
2933         int nr_pinned = 0;
2934         unsigned seq;
2935
2936         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_FAST_GUP) ||
2937             !gup_fast_permitted(start, end))
2938                 return 0;
2939
2940         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
2941                 seq = raw_read_seqcount(&current->mm->write_protect_seq);
2942                 if (seq & 1)
2943                         return 0;
2944         }
2945
2946         /*
2947          * Disable interrupts. The nested form is used, in order to allow full,
2948          * general purpose use of this routine.
2949          *
2950          * With interrupts disabled, we block page table pages from being freed
2951          * from under us. See struct mmu_table_batch comments in
2952          * include/asm-generic/tlb.h for more details.
2953          *
2954          * We do not adopt an rcu_read_lock() here as we also want to block IPIs
2955          * that come from THPs splitting.
2956          */
2957         local_irq_save(flags);
2958         gup_pgd_range(start, end, gup_flags, pages, &nr_pinned);
2959         local_irq_restore(flags);
2960
2961         /*
2962          * When pinning pages for DMA there could be a concurrent write protect
2963          * from fork() via copy_page_range(), in this case always fail fast GUP.
2964          */
2965         if (gup_flags & FOLL_PIN) {
2966                 if (read_seqcount_retry(&current->mm->write_protect_seq, seq)) {
2967                         unpin_user_pages_lockless(pages, nr_pinned);
2968                         return 0;
2969                 } else {
2970                         sanity_check_pinned_pages(pages, nr_pinned);
2971                 }
2972         }
2973         return nr_pinned;
2974 }
2975
2976 static int internal_get_user_pages_fast(unsigned long start,
2977                                         unsigned long nr_pages,
2978                                         unsigned int gup_flags,
2979                                         struct page **pages)
2980 {
2981         unsigned long len, end;
2982         unsigned long nr_pinned;
2983         int ret;
2984
2985         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & ~(FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM |
2986                                        FOLL_FORCE | FOLL_PIN | FOLL_GET |
2987                                        FOLL_FAST_ONLY | FOLL_NOFAULT)))
2988                 return -EINVAL;
2989
2990         if (gup_flags & FOLL_PIN)
2991                 mm_set_has_pinned_flag(&current->mm->flags);
2992
2993         if (!(gup_flags & FOLL_FAST_ONLY))
2994                 might_lock_read(&current->mm->mmap_lock);
2995
2996         start = untagged_addr(start) & PAGE_MASK;
2997         len = nr_pages << PAGE_SHIFT;
2998         if (check_add_overflow(start, len, &end))
2999                 return 0;
3000         if (unlikely(!access_ok((void __user *)start, len)))
3001                 return -EFAULT;
3002
3003         nr_pinned = lockless_pages_from_mm(start, end, gup_flags, pages);
3004         if (nr_pinned == nr_pages || gup_flags & FOLL_FAST_ONLY)
3005                 return nr_pinned;
3006
3007         /* Slow path: try to get the remaining pages with get_user_pages */
3008         start += nr_pinned << PAGE_SHIFT;
3009         pages += nr_pinned;
3010         ret = __gup_longterm_unlocked(start, nr_pages - nr_pinned, gup_flags,
3011                                       pages);
3012         if (ret < 0) {
3013                 /*
3014                  * The caller has to unpin the pages we already pinned so
3015                  * returning -errno is not an option
3016                  */
3017                 if (nr_pinned)
3018                         return nr_pinned;
3019                 return ret;
3020         }
3021         return ret + nr_pinned;
3022 }
3023
3024 /**
3025  * get_user_pages_fast_only() - pin user pages in memory
3026  * @start:      starting user address
3027  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3028  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3029  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3030  *              Should be at least nr_pages long.
3031  *
3032  * Like get_user_pages_fast() except it's IRQ-safe in that it won't fall back to
3033  * the regular GUP.
3034  * Note a difference with get_user_pages_fast: this always returns the
3035  * number of pages pinned, 0 if no pages were pinned.
3036  *
3037  * If the architecture does not support this function, simply return with no
3038  * pages pinned.
3039  *
3040  * Careful, careful! COW breaking can go either way, so a non-write
3041  * access can get ambiguous page results. If you call this function without
3042  * 'write' set, you'd better be sure that you're ok with that ambiguity.
3043  */
3044 int get_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3045                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3046 {
3047         int nr_pinned;
3048         /*
3049          * Internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set FOLL_GET,
3050          * because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount" request.
3051          *
3052          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3053          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3054          */
3055         gup_flags |= FOLL_GET | FOLL_FAST_ONLY;
3056
3057         nr_pinned = internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags,
3058                                                  pages);
3059
3060         /*
3061          * As specified in the API description above, this routine is not
3062          * allowed to return negative values. However, the common core
3063          * routine internal_get_user_pages_fast() *can* return -errno.
3064          * Therefore, correct for that here:
3065          */
3066         if (nr_pinned < 0)
3067                 nr_pinned = 0;
3068
3069         return nr_pinned;
3070 }
3071 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast_only);
3072
3073 /**
3074  * get_user_pages_fast() - pin user pages in memory
3075  * @start:      starting user address
3076  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3077  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3078  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3079  *              Should be at least nr_pages long.
3080  *
3081  * Attempt to pin user pages in memory without taking mm->mmap_lock.
3082  * If not successful, it will fall back to taking the lock and
3083  * calling get_user_pages().
3084  *
3085  * Returns number of pages pinned. This may be fewer than the number requested.
3086  * If nr_pages is 0 or negative, returns 0. If no pages were pinned, returns
3087  * -errno.
3088  */
3089 int get_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3090                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3091 {
3092         if (!is_valid_gup_flags(gup_flags))
3093                 return -EINVAL;
3094
3095         /*
3096          * The caller may or may not have explicitly set FOLL_GET; either way is
3097          * OK. However, internally (within mm/gup.c), gup fast variants must set
3098          * FOLL_GET, because gup fast is always a "pin with a +1 page refcount"
3099          * request.
3100          */
3101         gup_flags |= FOLL_GET;
3102         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3103 }
3104 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_user_pages_fast);
3105
3106 /**
3107  * pin_user_pages_fast() - pin user pages in memory without taking locks
3108  *
3109  * @start:      starting user address
3110  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3111  * @gup_flags:  flags modifying pin behaviour
3112  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3113  *              Should be at least nr_pages long.
3114  *
3115  * Nearly the same as get_user_pages_fast(), except that FOLL_PIN is set. See
3116  * get_user_pages_fast() for documentation on the function arguments, because
3117  * the arguments here are identical.
3118  *
3119  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3120  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for further details.
3121  */
3122 int pin_user_pages_fast(unsigned long start, int nr_pages,
3123                         unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3124 {
3125         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3126         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3127                 return -EINVAL;
3128
3129         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3130                 return -EINVAL;
3131
3132         gup_flags |= FOLL_PIN;
3133         return internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags, pages);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast);
3136
3137 /*
3138  * This is the FOLL_PIN equivalent of get_user_pages_fast_only(). Behavior
3139  * is the same, except that this one sets FOLL_PIN instead of FOLL_GET.
3140  *
3141  * The API rules are the same, too: no negative values may be returned.
3142  */
3143 int pin_user_pages_fast_only(unsigned long start, int nr_pages,
3144                              unsigned int gup_flags, struct page **pages)
3145 {
3146         int nr_pinned;
3147
3148         /*
3149          * FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. Note that the API
3150          * rules require returning 0, rather than -errno:
3151          */
3152         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3153                 return 0;
3154
3155         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3156                 return 0;
3157         /*
3158          * FOLL_FAST_ONLY is required in order to match the API description of
3159          * this routine: no fall back to regular ("slow") GUP.
3160          */
3161         gup_flags |= (FOLL_PIN | FOLL_FAST_ONLY);
3162         nr_pinned = internal_get_user_pages_fast(start, nr_pages, gup_flags,
3163                                                  pages);
3164         /*
3165          * This routine is not allowed to return negative values. However,
3166          * internal_get_user_pages_fast() *can* return -errno. Therefore,
3167          * correct for that here:
3168          */
3169         if (nr_pinned < 0)
3170                 nr_pinned = 0;
3171
3172         return nr_pinned;
3173 }
3174 EXPORT_SYMBOL_GPL(pin_user_pages_fast_only);
3175
3176 /**
3177  * pin_user_pages_remote() - pin pages of a remote process
3178  *
3179  * @mm:         mm_struct of target mm
3180  * @start:      starting user address
3181  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3182  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3183  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3184  *              Should be at least nr_pages long.
3185  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3186  *              Or NULL if the caller does not require them.
3187  * @locked:     pointer to lock flag indicating whether lock is held and
3188  *              subsequently whether VM_FAULT_RETRY functionality can be
3189  *              utilised. Lock must initially be held.
3190  *
3191  * Nearly the same as get_user_pages_remote(), except that FOLL_PIN is set. See
3192  * get_user_pages_remote() for documentation on the function arguments, because
3193  * the arguments here are identical.
3194  *
3195  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3196  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3197  */
3198 long pin_user_pages_remote(struct mm_struct *mm,
3199                            unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3200                            unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3201                            struct vm_area_struct **vmas, int *locked)
3202 {
3203         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3204         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3205                 return -EINVAL;
3206
3207         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3208                 return -EINVAL;
3209
3210         gup_flags |= FOLL_PIN;
3211         return __get_user_pages_remote(mm, start, nr_pages, gup_flags,
3212                                        pages, vmas, locked);
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_remote);
3215
3216 /**
3217  * pin_user_pages() - pin user pages in memory for use by other devices
3218  *
3219  * @start:      starting user address
3220  * @nr_pages:   number of pages from start to pin
3221  * @gup_flags:  flags modifying lookup behaviour
3222  * @pages:      array that receives pointers to the pages pinned.
3223  *              Should be at least nr_pages long.
3224  * @vmas:       array of pointers to vmas corresponding to each page.
3225  *              Or NULL if the caller does not require them.
3226  *
3227  * Nearly the same as get_user_pages(), except that FOLL_TOUCH is not set, and
3228  * FOLL_PIN is set.
3229  *
3230  * FOLL_PIN means that the pages must be released via unpin_user_page(). Please
3231  * see Documentation/core-api/pin_user_pages.rst for details.
3232  */
3233 long pin_user_pages(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3234                     unsigned int gup_flags, struct page **pages,
3235                     struct vm_area_struct **vmas)
3236 {
3237         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3238         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3239                 return -EINVAL;
3240
3241         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3242                 return -EINVAL;
3243
3244         gup_flags |= FOLL_PIN;
3245         return __gup_longterm_locked(current->mm, start, nr_pages,
3246                                      pages, vmas, gup_flags);
3247 }
3248 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages);
3249
3250 /*
3251  * pin_user_pages_unlocked() is the FOLL_PIN variant of
3252  * get_user_pages_unlocked(). Behavior is the same, except that this one sets
3253  * FOLL_PIN and rejects FOLL_GET.
3254  */
3255 long pin_user_pages_unlocked(unsigned long start, unsigned long nr_pages,
3256                              struct page **pages, unsigned int gup_flags)
3257 {
3258         /* FOLL_GET and FOLL_PIN are mutually exclusive. */
3259         if (WARN_ON_ONCE(gup_flags & FOLL_GET))
3260                 return -EINVAL;
3261
3262         if (WARN_ON_ONCE(!pages))
3263                 return -EINVAL;
3264
3265         gup_flags |= FOLL_PIN;
3266         return get_user_pages_unlocked(start, nr_pages, pages, gup_flags);
3267 }
3268 EXPORT_SYMBOL(pin_user_pages_unlocked);