mm/migrate_device.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Device Memory Migration functionality.
   4  *
   5  * Originally written by Jérôme Glisse.
   6  */
   7 #include <linux/export.h>
   8 #include <linux/memremap.h>
   9 #include <linux/migrate.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/mm_inline.h>
  12 #include <linux/mmu_notifier.h>
  13 #include <linux/oom.h>
  14 #include <linux/pagewalk.h>
  15 #include <linux/rmap.h>
  16 #include <linux/swapops.h>
  17 #include <asm/tlbflush.h>
  18 #include "internal.h"
  19
  20 static int migrate_vma_collect_skip(unsigned long start,
  21                                     unsigned long end,
  22                                     struct mm_walk *walk)
  23 {
  24         struct migrate_vma *migrate = walk->private;
  25         unsigned long addr;
  26
  27         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
  28                 migrate->dst[migrate->npages] = 0;
  29                 migrate->src[migrate->npages++] = 0;
  30         }
  31
  32         return 0;
  33 }
  34
  35 static int migrate_vma_collect_hole(unsigned long start,
  36                                     unsigned long end,
  37                                     __always_unused int depth,
  38                                     struct mm_walk *walk)
  39 {
  40         struct migrate_vma *migrate = walk->private;
  41         unsigned long addr;
  42
  43         /* Only allow populating anonymous memory. */
  44         if (!vma_is_anonymous(walk->vma))
  45                 return migrate_vma_collect_skip(start, end, walk);
  46
  47         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
  48                 migrate->src[migrate->npages] = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
  49                 migrate->dst[migrate->npages] = 0;
  50                 migrate->npages++;
  51                 migrate->cpages++;
  52         }
  53
  54         return 0;
  55 }
  56
  57 static int migrate_vma_collect_pmd(pmd_t *pmdp,
  58                                    unsigned long start,
  59                                    unsigned long end,
  60                                    struct mm_walk *walk)
  61 {
  62         struct migrate_vma *migrate = walk->private;
  63         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
  64         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  65         unsigned long addr = start, unmapped = 0;
  66         spinlock_t *ptl;
  67         pte_t *ptep;
  68
  69 again:
  70         if (pmd_none(*pmdp))
  71                 return migrate_vma_collect_hole(start, end, -1, walk);
  72
  73         if (pmd_trans_huge(*pmdp)) {
  74                 struct page *page;
  75
  76                 ptl = pmd_lock(mm, pmdp);
  77                 if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmdp))) {
  78                         spin_unlock(ptl);
  79                         goto again;
  80                 }
  81
  82                 page = pmd_page(*pmdp);
  83                 if (is_huge_zero_page(page)) {
  84                         spin_unlock(ptl);
  85                         split_huge_pmd(vma, pmdp, addr);
  86                         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
  87                                 return migrate_vma_collect_skip(start, end,
  88                                                                 walk);
  89                 } else {
  90                         int ret;
  91
  92                         get_page(page);
  93                         spin_unlock(ptl);
  94                         if (unlikely(!trylock_page(page)))
  95                                 return migrate_vma_collect_skip(start, end,
  96                                                                 walk);
  97                         ret = split_huge_page(page);
  98                         unlock_page(page);
  99                         put_page(page);
 100                         if (ret)
 101                                 return migrate_vma_collect_skip(start, end,
 102                                                                 walk);
 103                         if (pmd_none(*pmdp))
 104                                 return migrate_vma_collect_hole(start, end, -1,
 105                                                                 walk);
 106                 }
 107         }
 108
 109         if (unlikely(pmd_bad(*pmdp)))
 110                 return migrate_vma_collect_skip(start, end, walk);
 111
 112         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmdp, addr, &ptl);
 113         arch_enter_lazy_mmu_mode();
 114
 115         for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE, ptep++) {
 116                 unsigned long mpfn = 0, pfn;
 117                 struct page *page;
 118                 swp_entry_t entry;
 119                 pte_t pte;
 120
 121                 pte = *ptep;
 122
 123                 if (pte_none(pte)) {
 124                         if (vma_is_anonymous(vma)) {
 125                                 mpfn = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 126                                 migrate->cpages++;
 127                         }
 128                         goto next;
 129                 }
 130
 131                 if (!pte_present(pte)) {
 132                         /*
 133                          * Only care about unaddressable device page special
 134                          * page table entry. Other special swap entries are not
 135                          * migratable, and we ignore regular swapped page.
 136                          */
 137                         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 138                         if (!is_device_private_entry(entry))
 139                                 goto next;
 140
 141                         page = pfn_swap_entry_to_page(entry);
 142                         if (!(migrate->flags &
 143                                 MIGRATE_VMA_SELECT_DEVICE_PRIVATE) ||
 144                             page->pgmap->owner != migrate->pgmap_owner)
 145                                 goto next;
 146
 147                         mpfn = migrate_pfn(page_to_pfn(page)) |
 148                                         MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 149                         if (is_writable_device_private_entry(entry))
 150                                 mpfn |= MIGRATE_PFN_WRITE;
 151                 } else {
 152                         pfn = pte_pfn(pte);
 153                         if (is_zero_pfn(pfn) &&
 154                             (migrate->flags & MIGRATE_VMA_SELECT_SYSTEM)) {
 155                                 mpfn = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 156                                 migrate->cpages++;
 157                                 goto next;
 158                         }
 159                         page = vm_normal_page(migrate->vma, addr, pte);
 160                         if (page && !is_zone_device_page(page) &&
 161                             !(migrate->flags & MIGRATE_VMA_SELECT_SYSTEM))
 162                                 goto next;
 163                         else if (page && is_device_coherent_page(page) &&
 164                             (!(migrate->flags & MIGRATE_VMA_SELECT_DEVICE_COHERENT) ||
 165                              page->pgmap->owner != migrate->pgmap_owner))
 166                                 goto next;
 167                         mpfn = migrate_pfn(pfn) | MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 168                         mpfn |= pte_write(pte) ? MIGRATE_PFN_WRITE : 0;
 169                 }
 170
 171                 /* FIXME support THP */
 172                 if (!page || !page->mapping || PageTransCompound(page)) {
 173                         mpfn = 0;
 174                         goto next;
 175                 }
 176
 177                 /*
 178                  * By getting a reference on the page we pin it and that blocks
 179                  * any kind of migration. Side effect is that it "freezes" the
 180                  * pte.
 181                  *
 182                  * We drop this reference after isolating the page from the lru
 183                  * for non device page (device page are not on the lru and thus
 184                  * can't be dropped from it).
 185                  */
 186                 get_page(page);
 187
 188                 /*
 189                  * We rely on trylock_page() to avoid deadlock between
 190                  * concurrent migrations where each is waiting on the others
 191                  * page lock. If we can't immediately lock the page we fail this
 192                  * migration as it is only best effort anyway.
 193                  *
 194                  * If we can lock the page it's safe to set up a migration entry
 195                  * now. In the common case where the page is mapped once in a
 196                  * single process setting up the migration entry now is an
 197                  * optimisation to avoid walking the rmap later with
 198                  * try_to_migrate().
 199                  */
 200                 if (trylock_page(page)) {
 201                         bool anon_exclusive;
 202                         pte_t swp_pte;
 203
 204                         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
 205                         anon_exclusive = PageAnon(page) && PageAnonExclusive(page);
 206                         if (anon_exclusive) {
 207                                 pte = ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
 208
 209                                 if (page_try_share_anon_rmap(page)) {
 210                                         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 211                                         unlock_page(page);
 212                                         put_page(page);
 213                                         mpfn = 0;
 214                                         goto next;
 215                                 }
 216                         } else {
 217                                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 218                         }
 219
 220                         migrate->cpages++;
 221
 222                         /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
 223                         if (pte_dirty(pte))
 224                                 folio_mark_dirty(page_folio(page));
 225
 226                         /* Setup special migration page table entry */
 227                         if (mpfn & MIGRATE_PFN_WRITE)
 228                                 entry = make_writable_migration_entry(
 229                                                         page_to_pfn(page));
 230                         else if (anon_exclusive)
 231                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(
 232                                                         page_to_pfn(page));
 233                         else
 234                                 entry = make_readable_migration_entry(
 235                                                         page_to_pfn(page));
 236                         if (pte_present(pte)) {
 237                                 if (pte_young(pte))
 238                                         entry = make_migration_entry_young(entry);
 239                                 if (pte_dirty(pte))
 240                                         entry = make_migration_entry_dirty(entry);
 241                         }
 242                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
 243                         if (pte_present(pte)) {
 244                                 if (pte_soft_dirty(pte))
 245                                         swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
 246                                 if (pte_uffd_wp(pte))
 247                                         swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
 248                         } else {
 249                                 if (pte_swp_soft_dirty(pte))
 250                                         swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
 251                                 if (pte_swp_uffd_wp(pte))
 252                                         swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
 253                         }
 254                         set_pte_at(mm, addr, ptep, swp_pte);
 255
 256                         /*
 257                          * This is like regular unmap: we remove the rmap and
 258                          * drop page refcount. Page won't be freed, as we took
 259                          * a reference just above.
 260                          */
 261                         page_remove_rmap(page, vma, false);
 262                         put_page(page);
 263
 264                         if (pte_present(pte))
 265                                 unmapped++;
 266                 } else {
 267                         put_page(page);
 268                         mpfn = 0;
 269                 }
 270
 271 next:
 272                 migrate->dst[migrate->npages] = 0;
 273                 migrate->src[migrate->npages++] = mpfn;
 274         }
 275
 276         /* Only flush the TLB if we actually modified any entries */
 277         if (unmapped)
 278                 flush_tlb_range(walk->vma, start, end);
 279
 280         arch_leave_lazy_mmu_mode();
 281         pte_unmap_unlock(ptep - 1, ptl);
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static const struct mm_walk_ops migrate_vma_walk_ops = {
 287         .pmd_entry              = migrate_vma_collect_pmd,
 288         .pte_hole               = migrate_vma_collect_hole,
 289 };
 290
 291 /*
 292  * migrate_vma_collect() - collect pages over a range of virtual addresses
 293  * @migrate: migrate struct containing all migration information
 294  *
 295  * This will walk the CPU page table. For each virtual address backed by a
 296  * valid page, it updates the src array and takes a reference on the page, in
 297  * order to pin the page until we lock it and unmap it.
 298  */
 299 static void migrate_vma_collect(struct migrate_vma *migrate)
 300 {
 301         struct mmu_notifier_range range;
 302
 303         /*
 304          * Note that the pgmap_owner is passed to the mmu notifier callback so
 305          * that the registered device driver can skip invalidating device
 306          * private page mappings that won't be migrated.
 307          */
 308         mmu_notifier_range_init_owner(&range, MMU_NOTIFY_MIGRATE, 0,
 309                 migrate->vma, migrate->vma->vm_mm, migrate->start, migrate->end,
 310                 migrate->pgmap_owner);
 311         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
 312
 313         walk_page_range(migrate->vma->vm_mm, migrate->start, migrate->end,
 314                         &migrate_vma_walk_ops, migrate);
 315
 316         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
 317         migrate->end = migrate->start + (migrate->npages << PAGE_SHIFT);
 318 }
 319
 320 /*
 321  * migrate_vma_check_page() - check if page is pinned or not
 322  * @page: struct page to check
 323  *
 324  * Pinned pages cannot be migrated. This is the same test as in
 325  * folio_migrate_mapping(), except that here we allow migration of a
 326  * ZONE_DEVICE page.
 327  */
 328 static bool migrate_vma_check_page(struct page *page)
 329 {
 330         /*
 331          * One extra ref because caller holds an extra reference, either from
 332          * isolate_lru_page() for a regular page, or migrate_vma_collect() for
 333          * a device page.
 334          */
 335         int extra = 1;
 336
 337         /*
 338          * FIXME support THP (transparent huge page), it is bit more complex to
 339          * check them than regular pages, because they can be mapped with a pmd
 340          * or with a pte (split pte mapping).
 341          */
 342         if (PageCompound(page))
 343                 return false;
 344
 345         /* Page from ZONE_DEVICE have one extra reference */
 346         if (is_zone_device_page(page))
 347                 extra++;
 348
 349         /* For file back page */
 350         if (page_mapping(page))
 351                 extra += 1 + page_has_private(page);
 352
 353         if ((page_count(page) - extra) > page_mapcount(page))
 354                 return false;
 355
 356         return true;
 357 }
 358
 359 /*
 360  * migrate_vma_unmap() - replace page mapping with special migration pte entry
 361  * @migrate: migrate struct containing all migration information
 362  *
 363  * Isolate pages from the LRU and replace mappings (CPU page table pte) with a
 364  * special migration pte entry and check if it has been pinned. Pinned pages are
 365  * restored because we cannot migrate them.
 366  *
 367  * This is the last step before we call the device driver callback to allocate
 368  * destination memory and copy contents of original page over to new page.
 369  */
 370 static void migrate_vma_unmap(struct migrate_vma *migrate)
 371 {
 372         const unsigned long npages = migrate->npages;
 373         unsigned long i, restore = 0;
 374         bool allow_drain = true;
 375
 376         lru_add_drain();
 377
 378         for (i = 0; i < npages; i++) {
 379                 struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
 380                 struct folio *folio;
 381
 382                 if (!page)
 383                         continue;
 384
 385                 /* ZONE_DEVICE pages are not on LRU */
 386                 if (!is_zone_device_page(page)) {
 387                         if (!PageLRU(page) && allow_drain) {
 388                                 /* Drain CPU's pagevec */
 389                                 lru_add_drain_all();
 390                                 allow_drain = false;
 391                         }
 392
 393                         if (isolate_lru_page(page)) {
 394                                 migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 395                                 migrate->cpages--;
 396                                 restore++;
 397                                 continue;
 398                         }
 399
 400                         /* Drop the reference we took in collect */
 401                         put_page(page);
 402                 }
 403
 404                 folio = page_folio(page);
 405                 if (folio_mapped(folio))
 406                         try_to_migrate(folio, 0);
 407
 408                 if (page_mapped(page) || !migrate_vma_check_page(page)) {
 409                         if (!is_zone_device_page(page)) {
 410                                 get_page(page);
 411                                 putback_lru_page(page);
 412                         }
 413
 414                         migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 415                         migrate->cpages--;
 416                         restore++;
 417                         continue;
 418                 }
 419         }
 420
 421         for (i = 0; i < npages && restore; i++) {
 422                 struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
 423                 struct folio *folio;
 424
 425                 if (!page || (migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
 426                         continue;
 427
 428                 folio = page_folio(page);
 429                 remove_migration_ptes(folio, folio, false);
 430
 431                 migrate->src[i] = 0;
 432                 folio_unlock(folio);
 433                 folio_put(folio);
 434                 restore--;
 435         }
 436 }
 437
 438 /**
 439  * migrate_vma_setup() - prepare to migrate a range of memory
 440  * @args: contains the vma, start, and pfns arrays for the migration
 441  *
 442  * Returns: negative errno on failures, 0 when 0 or more pages were migrated
 443  * without an error.
 444  *
 445  * Prepare to migrate a range of memory virtual address range by collecting all
 446  * the pages backing each virtual address in the range, saving them inside the
 447  * src array.  Then lock those pages and unmap them. Once the pages are locked
 448  * and unmapped, check whether each page is pinned or not.  Pages that aren't
 449  * pinned have the MIGRATE_PFN_MIGRATE flag set (by this function) in the
 450  * corresponding src array entry.  Then restores any pages that are pinned, by
 451  * remapping and unlocking those pages.
 452  *
 453  * The caller should then allocate destination memory and copy source memory to
 454  * it for all those entries (ie with MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_MIGRATE
 455  * flag set).  Once these are allocated and copied, the caller must update each
 456  * corresponding entry in the dst array with the pfn value of the destination
 457  * page and with MIGRATE_PFN_VALID. Destination pages must be locked via
 458  * lock_page().
 459  *
 460  * Note that the caller does not have to migrate all the pages that are marked
 461  * with MIGRATE_PFN_MIGRATE flag in src array unless this is a migration from
 462  * device memory to system memory.  If the caller cannot migrate a device page
 463  * back to system memory, then it must return VM_FAULT_SIGBUS, which has severe
 464  * consequences for the userspace process, so it must be avoided if at all
 465  * possible.
 466  *
 467  * For empty entries inside CPU page table (pte_none() or pmd_none() is true) we
 468  * do set MIGRATE_PFN_MIGRATE flag inside the corresponding source array thus
 469  * allowing the caller to allocate device memory for those unbacked virtual
 470  * addresses.  For this the caller simply has to allocate device memory and
 471  * properly set the destination entry like for regular migration.  Note that
 472  * this can still fail, and thus inside the device driver you must check if the
 473  * migration was successful for those entries after calling migrate_vma_pages(),
 474  * just like for regular migration.
 475  *
 476  * After that, the callers must call migrate_vma_pages() to go over each entry
 477  * in the src array that has the MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_MIGRATE flag
 478  * set. If the corresponding entry in dst array has MIGRATE_PFN_VALID flag set,
 479  * then migrate_vma_pages() to migrate struct page information from the source
 480  * struct page to the destination struct page.  If it fails to migrate the
 481  * struct page information, then it clears the MIGRATE_PFN_MIGRATE flag in the
 482  * src array.
 483  *
 484  * At this point all successfully migrated pages have an entry in the src
 485  * array with MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_MIGRATE flag set and the dst
 486  * array entry with MIGRATE_PFN_VALID flag set.
 487  *
 488  * Once migrate_vma_pages() returns the caller may inspect which pages were
 489  * successfully migrated, and which were not.  Successfully migrated pages will
 490  * have the MIGRATE_PFN_MIGRATE flag set for their src array entry.
 491  *
 492  * It is safe to update device page table after migrate_vma_pages() because
 493  * both destination and source page are still locked, and the mmap_lock is held
 494  * in read mode (hence no one can unmap the range being migrated).
 495  *
 496  * Once the caller is done cleaning up things and updating its page table (if it
 497  * chose to do so, this is not an obligation) it finally calls
 498  * migrate_vma_finalize() to update the CPU page table to point to new pages
 499  * for successfully migrated pages or otherwise restore the CPU page table to
 500  * point to the original source pages.
 501  */
 502 int migrate_vma_setup(struct migrate_vma *args)
 503 {
 504         long nr_pages = (args->end - args->start) >> PAGE_SHIFT;
 505
 506         args->start &= PAGE_MASK;
 507         args->end &= PAGE_MASK;
 508         if (!args->vma || is_vm_hugetlb_page(args->vma) ||
 509             (args->vma->vm_flags & VM_SPECIAL) || vma_is_dax(args->vma))
 510                 return -EINVAL;
 511         if (nr_pages <= 0)
 512                 return -EINVAL;
 513         if (args->start < args->vma->vm_start ||
 514             args->start >= args->vma->vm_end)
 515                 return -EINVAL;
 516         if (args->end <= args->vma->vm_start || args->end > args->vma->vm_end)
 517                 return -EINVAL;
 518         if (!args->src || !args->dst)
 519                 return -EINVAL;
 520
 521         memset(args->src, 0, sizeof(*args->src) * nr_pages);
 522         args->cpages = 0;
 523         args->npages = 0;
 524
 525         migrate_vma_collect(args);
 526
 527         if (args->cpages)
 528                 migrate_vma_unmap(args);
 529
 530         /*
 531          * At this point pages are locked and unmapped, and thus they have
 532          * stable content and can safely be copied to destination memory that
 533          * is allocated by the drivers.
 534          */
 535         return 0;
 536
 537 }
 538 EXPORT_SYMBOL(migrate_vma_setup);
 539
 540 /*
 541  * This code closely matches the code in:
 542  *   __handle_mm_fault()
 543  *     handle_pte_fault()
 544  *       do_anonymous_page()
 545  * to map in an anonymous zero page but the struct page will be a ZONE_DEVICE
 546  * private or coherent page.
 547  */
 548 static void migrate_vma_insert_page(struct migrate_vma *migrate,
 549                                     unsigned long addr,
 550                                     struct page *page,
 551                                     unsigned long *src)
 552 {
 553         struct vm_area_struct *vma = migrate->vma;
 554         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 555         bool flush = false;
 556         spinlock_t *ptl;
 557         pte_t entry;
 558         pgd_t *pgdp;
 559         p4d_t *p4dp;
 560         pud_t *pudp;
 561         pmd_t *pmdp;
 562         pte_t *ptep;
 563
 564         /* Only allow populating anonymous memory */
 565         if (!vma_is_anonymous(vma))
 566                 goto abort;
 567
 568         pgdp = pgd_offset(mm, addr);
 569         p4dp = p4d_alloc(mm, pgdp, addr);
 570         if (!p4dp)
 571                 goto abort;
 572         pudp = pud_alloc(mm, p4dp, addr);
 573         if (!pudp)
 574                 goto abort;
 575         pmdp = pmd_alloc(mm, pudp, addr);
 576         if (!pmdp)
 577                 goto abort;
 578
 579         if (pmd_trans_huge(*pmdp) || pmd_devmap(*pmdp))
 580                 goto abort;
 581
 582         /*
 583          * Use pte_alloc() instead of pte_alloc_map().  We can't run
 584          * pte_offset_map() on pmds where a huge pmd might be created
 585          * from a different thread.
 586          *
 587          * pte_alloc_map() is safe to use under mmap_write_lock(mm) or when
 588          * parallel threads are excluded by other means.
 589          *
 590          * Here we only have mmap_read_lock(mm).
 591          */
 592         if (pte_alloc(mm, pmdp))
 593                 goto abort;
 594
 595         /* See the comment in pte_alloc_one_map() */
 596         if (unlikely(pmd_trans_unstable(pmdp)))
 597                 goto abort;
 598
 599         if (unlikely(anon_vma_prepare(vma)))
 600                 goto abort;
 601         if (mem_cgroup_charge(page_folio(page), vma->vm_mm, GFP_KERNEL))
 602                 goto abort;
 603
 604         /*
 605          * The memory barrier inside __SetPageUptodate makes sure that
 606          * preceding stores to the page contents become visible before
 607          * the set_pte_at() write.
 608          */
 609         __SetPageUptodate(page);
 610
 611         if (is_device_private_page(page)) {
 612                 swp_entry_t swp_entry;
 613
 614                 if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 615                         swp_entry = make_writable_device_private_entry(
 616                                                 page_to_pfn(page));
 617                 else
 618                         swp_entry = make_readable_device_private_entry(
 619                                                 page_to_pfn(page));
 620                 entry = swp_entry_to_pte(swp_entry);
 621         } else {
 622                 if (is_zone_device_page(page) &&
 623                     !is_device_coherent_page(page)) {
 624                         pr_warn_once("Unsupported ZONE_DEVICE page type.\n");
 625                         goto abort;
 626                 }
 627                 entry = mk_pte(page, vma->vm_page_prot);
 628                 if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 629                         entry = pte_mkwrite(pte_mkdirty(entry));
 630         }
 631
 632         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmdp, addr, &ptl);
 633
 634         if (check_stable_address_space(mm))
 635                 goto unlock_abort;
 636
 637         if (pte_present(*ptep)) {
 638                 unsigned long pfn = pte_pfn(*ptep);
 639
 640                 if (!is_zero_pfn(pfn))
 641                         goto unlock_abort;
 642                 flush = true;
 643         } else if (!pte_none(*ptep))
 644                 goto unlock_abort;
 645
 646         /*
 647          * Check for userfaultfd but do not deliver the fault. Instead,
 648          * just back off.
 649          */
 650         if (userfaultfd_missing(vma))
 651                 goto unlock_abort;
 652
 653         inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
 654         page_add_new_anon_rmap(page, vma, addr);
 655         if (!is_zone_device_page(page))
 656                 lru_cache_add_inactive_or_unevictable(page, vma);
 657         get_page(page);
 658
 659         if (flush) {
 660                 flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
 661                 ptep_clear_flush_notify(vma, addr, ptep);
 662                 set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, entry);
 663                 update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 664         } else {
 665                 /* No need to invalidate - it was non-present before */
 666                 set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
 667                 update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 668         }
 669
 670         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 671         *src = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 672         return;
 673
 674 unlock_abort:
 675         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 676 abort:
 677         *src &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 678 }
 679
 680 /**
 681  * migrate_vma_pages() - migrate meta-data from src page to dst page
 682  * @migrate: migrate struct containing all migration information
 683  *
 684  * This migrates struct page meta-data from source struct page to destination
 685  * struct page. This effectively finishes the migration from source page to the
 686  * destination page.
 687  */
 688 void migrate_vma_pages(struct migrate_vma *migrate)
 689 {
 690         const unsigned long npages = migrate->npages;
 691         const unsigned long start = migrate->start;
 692         struct mmu_notifier_range range;
 693         unsigned long addr, i;
 694         bool notified = false;
 695
 696         for (i = 0, addr = start; i < npages; addr += PAGE_SIZE, i++) {
 697                 struct page *newpage = migrate_pfn_to_page(migrate->dst[i]);
 698                 struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
 699                 struct address_space *mapping;
 700                 int r;
 701
 702                 if (!newpage) {
 703                         migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 704                         continue;
 705                 }
 706
 707                 if (!page) {
 708                         /*
 709                          * The only time there is no vma is when called from
 710                          * migrate_device_coherent_page(). However this isn't
 711                          * called if the page could not be unmapped.
 712                          */
 713                         VM_BUG_ON(!migrate->vma);
 714                         if (!(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
 715                                 continue;
 716                         if (!notified) {
 717                                 notified = true;
 718
 719                                 mmu_notifier_range_init_owner(&range,
 720                                         MMU_NOTIFY_MIGRATE, 0, migrate->vma,
 721                                         migrate->vma->vm_mm, addr, migrate->end,
 722                                         migrate->pgmap_owner);
 723                                 mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
 724                         }
 725                         migrate_vma_insert_page(migrate, addr, newpage,
 726                                                 &migrate->src[i]);
 727                         continue;
 728                 }
 729
 730                 mapping = page_mapping(page);
 731
 732                 if (is_device_private_page(newpage) ||
 733                     is_device_coherent_page(newpage)) {
 734                         /*
 735                          * For now only support anonymous memory migrating to
 736                          * device private or coherent memory.
 737                          */
 738                         if (mapping) {
 739                                 migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 740                                 continue;
 741                         }
 742                 } else if (is_zone_device_page(newpage)) {
 743                         /*
 744                          * Other types of ZONE_DEVICE page are not supported.
 745                          */
 746                         migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 747                         continue;
 748                 }
 749
 750                 r = migrate_folio(mapping, page_folio(newpage),
 751                                 page_folio(page), MIGRATE_SYNC_NO_COPY);
 752                 if (r != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 753                         migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 754         }
 755
 756         /*
 757          * No need to double call mmu_notifier->invalidate_range() callback as
 758          * the above ptep_clear_flush_notify() inside migrate_vma_insert_page()
 759          * did already call it.
 760          */
 761         if (notified)
 762                 mmu_notifier_invalidate_range_only_end(&range);
 763 }
 764 EXPORT_SYMBOL(migrate_vma_pages);
 765
 766 /**
 767  * migrate_vma_finalize() - restore CPU page table entry
 768  * @migrate: migrate struct containing all migration information
 769  *
 770  * This replaces the special migration pte entry with either a mapping to the
 771  * new page if migration was successful for that page, or to the original page
 772  * otherwise.
 773  *
 774  * This also unlocks the pages and puts them back on the lru, or drops the extra
 775  * refcount, for device pages.
 776  */
 777 void migrate_vma_finalize(struct migrate_vma *migrate)
 778 {
 779         const unsigned long npages = migrate->npages;
 780         unsigned long i;
 781
 782         for (i = 0; i < npages; i++) {
 783                 struct folio *dst, *src;
 784                 struct page *newpage = migrate_pfn_to_page(migrate->dst[i]);
 785                 struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
 786
 787                 if (!page) {
 788                         if (newpage) {
 789                                 unlock_page(newpage);
 790                                 put_page(newpage);
 791                         }
 792                         continue;
 793                 }
 794
 795                 if (!(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE) || !newpage) {
 796                         if (newpage) {
 797                                 unlock_page(newpage);
 798                                 put_page(newpage);
 799                         }
 800                         newpage = page;
 801                 }
 802
 803                 src = page_folio(page);
 804                 dst = page_folio(newpage);
 805                 remove_migration_ptes(src, dst, false);
 806                 folio_unlock(src);
 807
 808                 if (is_zone_device_page(page))
 809                         put_page(page);
 810                 else
 811                         putback_lru_page(page);
 812
 813                 if (newpage != page) {
 814                         unlock_page(newpage);
 815                         if (is_zone_device_page(newpage))
 816                                 put_page(newpage);
 817                         else
 818                                 putback_lru_page(newpage);
 819                 }
 820         }
 821 }
 822 EXPORT_SYMBOL(migrate_vma_finalize);
 823
 824 /*
 825  * Migrate a device coherent page back to normal memory. The caller should have
 826  * a reference on page which will be copied to the new page if migration is
 827  * successful or dropped on failure.
 828  */
 829 int migrate_device_coherent_page(struct page *page)
 830 {
 831         unsigned long src_pfn, dst_pfn = 0;
 832         struct migrate_vma args;
 833         struct page *dpage;
 834
 835         WARN_ON_ONCE(PageCompound(page));
 836
 837         lock_page(page);
 838         src_pfn = migrate_pfn(page_to_pfn(page)) | MIGRATE_PFN_MIGRATE;
 839         args.src = &src_pfn;
 840         args.dst = &dst_pfn;
 841         args.cpages = 1;
 842         args.npages = 1;
 843         args.vma = NULL;
 844
 845         /*
 846          * We don't have a VMA and don't need to walk the page tables to find
 847          * the source page. So call migrate_vma_unmap() directly to unmap the
 848          * page as migrate_vma_setup() will fail if args.vma == NULL.
 849          */
 850         migrate_vma_unmap(&args);
 851         if (!(src_pfn & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
 852                 return -EBUSY;
 853
 854         dpage = alloc_page(GFP_USER | __GFP_NOWARN);
 855         if (dpage) {
 856                 lock_page(dpage);
 857                 dst_pfn = migrate_pfn(page_to_pfn(dpage));
 858         }
 859
 860         migrate_vma_pages(&args);
 861         if (src_pfn & MIGRATE_PFN_MIGRATE)
 862                 copy_highpage(dpage, page);
 863         migrate_vma_finalize(&args);
 864
 865         if (src_pfn & MIGRATE_PFN_MIGRATE)
 866                 return 0;
 867         return -EBUSY;
 868 }