mm/mlock.c

   1 /*
   2  *      linux/mm/mlock.c
   3  *
   4  *  (C) Copyright 1995 Linus Torvalds
   5  *  (C) Copyright 2002 Christoph Hellwig
   6  */
   7
   8 #include <linux/capability.h>
   9 #include <linux/mman.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/swapops.h>
  13 #include <linux/pagemap.h>
  14 #include <linux/pagevec.h>
  15 #include <linux/mempolicy.h>
  16 #include <linux/syscalls.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/rmap.h>
  20 #include <linux/mmzone.h>
  21 #include <linux/hugetlb.h>
  22 #include <linux/memcontrol.h>
  23 #include <linux/mm_inline.h>
  24
  25 #include "internal.h"
  26
  27 int can_do_mlock(void)
  28 {
  29         if (capable(CAP_IPC_LOCK))
  30                 return 1;
  31         if (rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) != 0)
  32                 return 1;
  33         return 0;
  34 }
  35 EXPORT_SYMBOL(can_do_mlock);
  36
  37 /*
  38  * Mlocked pages are marked with PageMlocked() flag for efficient testing
  39  * in vmscan and, possibly, the fault path; and to support semi-accurate
  40  * statistics.
  41  *
  42  * An mlocked page [PageMlocked(page)] is unevictable.  As such, it will
  43  * be placed on the LRU "unevictable" list, rather than the [in]active lists.
  44  * The unevictable list is an LRU sibling list to the [in]active lists.
  45  * PageUnevictable is set to indicate the unevictable state.
  46  *
  47  * When lazy mlocking via vmscan, it is important to ensure that the
  48  * vma's VM_LOCKED status is not concurrently being modified, otherwise we
  49  * may have mlocked a page that is being munlocked. So lazy mlock must take
  50  * the mmap_sem for read, and verify that the vma really is locked
  51  * (see mm/rmap.c).
  52  */
  53
  54 /*
  55  *  LRU accounting for clear_page_mlock()
  56  */
  57 void clear_page_mlock(struct page *page)
  58 {
  59         if (!TestClearPageMlocked(page))
  60                 return;
  61
  62         mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
  63                             -hpage_nr_pages(page));
  64         count_vm_event(UNEVICTABLE_PGCLEARED);
  65         if (!isolate_lru_page(page)) {
  66                 putback_lru_page(page);
  67         } else {
  68                 /*
  69                  * We lost the race. the page already moved to evictable list.
  70                  */
  71                 if (PageUnevictable(page))
  72                         count_vm_event(UNEVICTABLE_PGSTRANDED);
  73         }
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Mark page as mlocked if not already.
  78  * If page on LRU, isolate and putback to move to unevictable list.
  79  */
  80 void mlock_vma_page(struct page *page)
  81 {
  82         BUG_ON(!PageLocked(page));
  83
  84         if (!TestSetPageMlocked(page)) {
  85                 mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_MLOCK,
  86                                     hpage_nr_pages(page));
  87                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMLOCKED);
  88                 if (!isolate_lru_page(page))
  89                         putback_lru_page(page);
  90         }
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Isolate a page from LRU with optional get_page() pin.
  95  * Assumes lru_lock already held and page already pinned.
  96  */
  97 static bool __munlock_isolate_lru_page(struct page *page, bool getpage)
  98 {
  99         if (PageLRU(page)) {
 100                 struct lruvec *lruvec;
 101
 102                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, page_zone(page));
 103                 if (getpage)
 104                         get_page(page);
 105                 ClearPageLRU(page);
 106                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
 107                 return true;
 108         }
 109
 110         return false;
 111 }
 112
 113 /*
 114  * Finish munlock after successful page isolation
 115  *
 116  * Page must be locked. This is a wrapper for try_to_munlock()
 117  * and putback_lru_page() with munlock accounting.
 118  */
 119 static void __munlock_isolated_page(struct page *page)
 120 {
 121         int ret = SWAP_AGAIN;
 122
 123         /*
 124          * Optimization: if the page was mapped just once, that's our mapping
 125          * and we don't need to check all the other vmas.
 126          */
 127         if (page_mapcount(page) > 1)
 128                 ret = try_to_munlock(page);
 129
 130         /* Did try_to_unlock() succeed or punt? */
 131         if (ret != SWAP_MLOCK)
 132                 count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED);
 133
 134         putback_lru_page(page);
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Accounting for page isolation fail during munlock
 139  *
 140  * Performs accounting when page isolation fails in munlock. There is nothing
 141  * else to do because it means some other task has already removed the page
 142  * from the LRU. putback_lru_page() will take care of removing the page from
 143  * the unevictable list, if necessary. vmscan [page_referenced()] will move
 144  * the page back to the unevictable list if some other vma has it mlocked.
 145  */
 146 static void __munlock_isolation_failed(struct page *page)
 147 {
 148         if (PageUnevictable(page))
 149                 __count_vm_event(UNEVICTABLE_PGSTRANDED);
 150         else
 151                 __count_vm_event(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED);
 152 }
 153
 154 /**
 155  * munlock_vma_page - munlock a vma page
 156  * @page - page to be unlocked, either a normal page or THP page head
 157  *
 158  * returns the size of the page as a page mask (0 for normal page,
 159  *         HPAGE_PMD_NR - 1 for THP head page)
 160  *
 161  * called from munlock()/munmap() path with page supposedly on the LRU.
 162  * When we munlock a page, because the vma where we found the page is being
 163  * munlock()ed or munmap()ed, we want to check whether other vmas hold the
 164  * page locked so that we can leave it on the unevictable lru list and not
 165  * bother vmscan with it.  However, to walk the page's rmap list in
 166  * try_to_munlock() we must isolate the page from the LRU.  If some other
 167  * task has removed the page from the LRU, we won't be able to do that.
 168  * So we clear the PageMlocked as we might not get another chance.  If we
 169  * can't isolate the page, we leave it for putback_lru_page() and vmscan
 170  * [page_referenced()/try_to_unmap()] to deal with.
 171  */
 172 unsigned int munlock_vma_page(struct page *page)
 173 {
 174         unsigned int nr_pages;
 175         struct zone *zone = page_zone(page);
 176
 177         BUG_ON(!PageLocked(page));
 178
 179         /*
 180          * Serialize with any parallel __split_huge_page_refcount() which
 181          * might otherwise copy PageMlocked to part of the tail pages before
 182          * we clear it in the head page. It also stabilizes hpage_nr_pages().
 183          */
 184         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 185
 186         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
 187         if (!TestClearPageMlocked(page))
 188                 goto unlock_out;
 189
 190         __mod_zone_page_state(zone, NR_MLOCK, -nr_pages);
 191
 192         if (__munlock_isolate_lru_page(page, true)) {
 193                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 194                 __munlock_isolated_page(page);
 195                 goto out;
 196         }
 197         __munlock_isolation_failed(page);
 198
 199 unlock_out:
 200         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 201
 202 out:
 203         return nr_pages - 1;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * __mlock_vma_pages_range() -  mlock a range of pages in the vma.
 208  * @vma:   target vma
 209  * @start: start address
 210  * @end:   end address
 211  *
 212  * This takes care of making the pages present too.
 213  *
 214  * return 0 on success, negative error code on error.
 215  *
 216  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held for at least read.
 217  */
 218 long __mlock_vma_pages_range(struct vm_area_struct *vma,
 219                 unsigned long start, unsigned long end, int *nonblocking)
 220 {
 221         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 222         unsigned long nr_pages = (end - start) / PAGE_SIZE;
 223         int gup_flags;
 224
 225         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
 226         VM_BUG_ON(end   & ~PAGE_MASK);
 227         VM_BUG_ON(start < vma->vm_start);
 228         VM_BUG_ON(end   > vma->vm_end);
 229         VM_BUG_ON(!rwsem_is_locked(&mm->mmap_sem));
 230
 231         gup_flags = FOLL_TOUCH | FOLL_MLOCK;
 232         /*
 233          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
 234          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
 235          * and we would not want to dirty them for nothing.
 236          */
 237         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
 238                 gup_flags |= FOLL_WRITE;
 239
 240         /*
 241          * We want mlock to succeed for regions that have any permissions
 242          * other than PROT_NONE.
 243          */
 244         if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC))
 245                 gup_flags |= FOLL_FORCE;
 246
 247         /*
 248          * We made sure addr is within a VMA, so the following will
 249          * not result in a stack expansion that recurses back here.
 250          */
 251         return __get_user_pages(current, mm, start, nr_pages, gup_flags,
 252                                 NULL, NULL, nonblocking);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * convert get_user_pages() return value to posix mlock() error
 257  */
 258 static int __mlock_posix_error_return(long retval)
 259 {
 260         if (retval == -EFAULT)
 261                 retval = -ENOMEM;
 262         else if (retval == -ENOMEM)
 263                 retval = -EAGAIN;
 264         return retval;
 265 }
 266
 267 /*
 268  * Prepare page for fast batched LRU putback via putback_lru_evictable_pagevec()
 269  *
 270  * The fast path is available only for evictable pages with single mapping.
 271  * Then we can bypass the per-cpu pvec and get better performance.
 272  * when mapcount > 1 we need try_to_munlock() which can fail.
 273  * when !page_evictable(), we need the full redo logic of putback_lru_page to
 274  * avoid leaving evictable page in unevictable list.
 275  *
 276  * In case of success, @page is added to @pvec and @pgrescued is incremented
 277  * in case that the page was previously unevictable. @page is also unlocked.
 278  */
 279 static bool __putback_lru_fast_prepare(struct page *page, struct pagevec *pvec,
 280                 int *pgrescued)
 281 {
 282         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
 283         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
 284
 285         if (page_mapcount(page) <= 1 && page_evictable(page)) {
 286                 pagevec_add(pvec, page);
 287                 if (TestClearPageUnevictable(page))
 288                         (*pgrescued)++;
 289                 unlock_page(page);
 290                 return true;
 291         }
 292
 293         return false;
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Putback multiple evictable pages to the LRU
 298  *
 299  * Batched putback of evictable pages that bypasses the per-cpu pvec. Some of
 300  * the pages might have meanwhile become unevictable but that is OK.
 301  */
 302 static void __putback_lru_fast(struct pagevec *pvec, int pgrescued)
 303 {
 304         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGMUNLOCKED, pagevec_count(pvec));
 305         /*
 306          *__pagevec_lru_add() calls release_pages() so we don't call
 307          * put_page() explicitly
 308          */
 309         __pagevec_lru_add(pvec);
 310         count_vm_events(UNEVICTABLE_PGRESCUED, pgrescued);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * Munlock a batch of pages from the same zone
 315  *
 316  * The work is split to two main phases. First phase clears the Mlocked flag
 317  * and attempts to isolate the pages, all under a single zone lru lock.
 318  * The second phase finishes the munlock only for pages where isolation
 319  * succeeded.
 320  *
 321  * Note that the pagevec may be modified during the process.
 322  */
 323 static void __munlock_pagevec(struct pagevec *pvec, struct zone *zone)
 324 {
 325         int i;
 326         int nr = pagevec_count(pvec);
 327         int delta_munlocked;
 328         struct pagevec pvec_putback;
 329         int pgrescued = 0;
 330
 331         pagevec_init(&pvec_putback, 0);
 332
 333         /* Phase 1: page isolation */
 334         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
 335         for (i = 0; i < nr; i++) {
 336                 struct page *page = pvec->pages[i];
 337
 338                 if (TestClearPageMlocked(page)) {
 339                         /*
 340                          * We already have pin from follow_page_mask()
 341                          * so we can spare the get_page() here.
 342                          */
 343                         if (__munlock_isolate_lru_page(page, false))
 344                                 continue;
 345                         else
 346                                 __munlock_isolation_failed(page);
 347                 }
 348
 349                 /*
 350                  * We won't be munlocking this page in the next phase
 351                  * but we still need to release the follow_page_mask()
 352                  * pin. We cannot do it under lru_lock however. If it's
 353                  * the last pin, __page_cache_release() would deadlock.
 354                  */
 355                 pagevec_add(&pvec_putback, pvec->pages[i]);
 356                 pvec->pages[i] = NULL;
 357         }
 358         delta_munlocked = -nr + pagevec_count(&pvec_putback);
 359         __mod_zone_page_state(zone, NR_MLOCK, delta_munlocked);
 360         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
 361
 362         /* Now we can release pins of pages that we are not munlocking */
 363         pagevec_release(&pvec_putback);
 364
 365         /* Phase 2: page munlock */
 366         for (i = 0; i < nr; i++) {
 367                 struct page *page = pvec->pages[i];
 368
 369                 if (page) {
 370                         lock_page(page);
 371                         if (!__putback_lru_fast_prepare(page, &pvec_putback,
 372                                         &pgrescued)) {
 373                                 /*
 374                                  * Slow path. We don't want to lose the last
 375                                  * pin before unlock_page()
 376                                  */
 377                                 get_page(page); /* for putback_lru_page() */
 378                                 __munlock_isolated_page(page);
 379                                 unlock_page(page);
 380                                 put_page(page); /* from follow_page_mask() */
 381                         }
 382                 }
 383         }
 384
 385         /*
 386          * Phase 3: page putback for pages that qualified for the fast path
 387          * This will also call put_page() to return pin from follow_page_mask()
 388          */
 389         if (pagevec_count(&pvec_putback))
 390                 __putback_lru_fast(&pvec_putback, pgrescued);
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Fill up pagevec for __munlock_pagevec using pte walk
 395  *
 396  * The function expects that the struct page corresponding to @start address is
 397  * a non-TPH page already pinned and in the @pvec, and that it belongs to @zone.
 398  *
 399  * The rest of @pvec is filled by subsequent pages within the same pmd and same
 400  * zone, as long as the pte's are present and vm_normal_page() succeeds. These
 401  * pages also get pinned.
 402  *
 403  * Returns the address of the next page that should be scanned. This equals
 404  * @start + PAGE_SIZE when no page could be added by the pte walk.
 405  */
 406 static unsigned long __munlock_pagevec_fill(struct pagevec *pvec,
 407                 struct vm_area_struct *vma, int zoneid, unsigned long start,
 408                 unsigned long end)
 409 {
 410         pte_t *pte;
 411         spinlock_t *ptl;
 412
 413         /*
 414          * Initialize pte walk starting at the already pinned page where we
 415          * are sure that there is a pte, as it was pinned under the same
 416          * mmap_sem write op.
 417          */
 418         pte = get_locked_pte(vma->vm_mm, start, &ptl);
 419         /* Make sure we do not cross the page table boundary */
 420         end = pgd_addr_end(start, end);
 421         end = pud_addr_end(start, end);
 422         end = pmd_addr_end(start, end);
 423
 424         /* The page next to the pinned page is the first we will try to get */
 425         start += PAGE_SIZE;
 426         while (start < end) {
 427                 struct page *page = NULL;
 428                 pte++;
 429                 if (pte_present(*pte))
 430                         page = vm_normal_page(vma, start, *pte);
 431                 /*
 432                  * Break if page could not be obtained or the page's node+zone does not
 433                  * match
 434                  */
 435                 if (!page || page_zone_id(page) != zoneid)
 436                         break;
 437
 438                 get_page(page);
 439                 /*
 440                  * Increase the address that will be returned *before* the
 441                  * eventual break due to pvec becoming full by adding the page
 442                  */
 443                 start += PAGE_SIZE;
 444                 if (pagevec_add(pvec, page) == 0)
 445                         break;
 446         }
 447         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 448         return start;
 449 }
 450
 451 /*
 452  * munlock_vma_pages_range() - munlock all pages in the vma range.'
 453  * @vma - vma containing range to be munlock()ed.
 454  * @start - start address in @vma of the range
 455  * @end - end of range in @vma.
 456  *
 457  *  For mremap(), munmap() and exit().
 458  *
 459  * Called with @vma VM_LOCKED.
 460  *
 461  * Returns with VM_LOCKED cleared.  Callers must be prepared to
 462  * deal with this.
 463  *
 464  * We don't save and restore VM_LOCKED here because pages are
 465  * still on lru.  In unmap path, pages might be scanned by reclaim
 466  * and re-mlocked by try_to_{munlock|unmap} before we unmap and
 467  * free them.  This will result in freeing mlocked pages.
 468  */
 469 void munlock_vma_pages_range(struct vm_area_struct *vma,
 470                              unsigned long start, unsigned long end)
 471 {
 472         vma->vm_flags &= ~VM_LOCKED;
 473
 474         while (start < end) {
 475                 struct page *page = NULL;
 476                 unsigned int page_mask;
 477                 unsigned long page_increm;
 478                 struct pagevec pvec;
 479                 struct zone *zone;
 480                 int zoneid;
 481
 482                 pagevec_init(&pvec, 0);
 483                 /*
 484                  * Although FOLL_DUMP is intended for get_dump_page(),
 485                  * it just so happens that its special treatment of the
 486                  * ZERO_PAGE (returning an error instead of doing get_page)
 487                  * suits munlock very well (and if somehow an abnormal page
 488                  * has sneaked into the range, we won't oops here: great).
 489                  */
 490                 page = follow_page_mask(vma, start, FOLL_GET | FOLL_DUMP,
 491                                 &page_mask);
 492
 493                 if (page && !IS_ERR(page)) {
 494                         if (PageTransHuge(page)) {
 495                                 lock_page(page);
 496                                 /*
 497                                  * Any THP page found by follow_page_mask() may
 498                                  * have gotten split before reaching
 499                                  * munlock_vma_page(), so we need to recompute
 500                                  * the page_mask here.
 501                                  */
 502                                 page_mask = munlock_vma_page(page);
 503                                 unlock_page(page);
 504                                 put_page(page); /* follow_page_mask() */
 505                         } else {
 506                                 /*
 507                                  * Non-huge pages are handled in batches via
 508                                  * pagevec. The pin from follow_page_mask()
 509                                  * prevents them from collapsing by THP.
 510                                  */
 511                                 pagevec_add(&pvec, page);
 512                                 zone = page_zone(page);
 513                                 zoneid = page_zone_id(page);
 514
 515                                 /*
 516                                  * Try to fill the rest of pagevec using fast
 517                                  * pte walk. This will also update start to
 518                                  * the next page to process. Then munlock the
 519                                  * pagevec.
 520                                  */
 521                                 start = __munlock_pagevec_fill(&pvec, vma,
 522                                                 zoneid, start, end);
 523                                 __munlock_pagevec(&pvec, zone);
 524                                 goto next;
 525                         }
 526                 }
 527                 /* It's a bug to munlock in the middle of a THP page */
 528                 VM_BUG_ON((start >> PAGE_SHIFT) & page_mask);
 529                 page_increm = 1 + page_mask;
 530                 start += page_increm * PAGE_SIZE;
 531 next:
 532                 cond_resched();
 533         }
 534 }
 535
 536 /*
 537  * mlock_fixup  - handle mlock[all]/munlock[all] requests.
 538  *
 539  * Filters out "special" vmas -- VM_LOCKED never gets set for these, and
 540  * munlock is a no-op.  However, for some special vmas, we go ahead and
 541  * populate the ptes.
 542  *
 543  * For vmas that pass the filters, merge/split as appropriate.
 544  */
 545 static int mlock_fixup(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct **prev,
 546         unsigned long start, unsigned long end, vm_flags_t newflags)
 547 {
 548         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 549         pgoff_t pgoff;
 550         int nr_pages;
 551         int ret = 0;
 552         int lock = !!(newflags & VM_LOCKED);
 553
 554         if (newflags == vma->vm_flags || (vma->vm_flags & VM_SPECIAL) ||
 555             is_vm_hugetlb_page(vma) || vma == get_gate_vma(current->mm))
 556                 goto out;       /* don't set VM_LOCKED,  don't count */
 557
 558         pgoff = vma->vm_pgoff + ((start - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 559         *prev = vma_merge(mm, *prev, start, end, newflags, vma->anon_vma,
 560                           vma->vm_file, pgoff, vma_policy(vma));
 561         if (*prev) {
 562                 vma = *prev;
 563                 goto success;
 564         }
 565
 566         if (start != vma->vm_start) {
 567                 ret = split_vma(mm, vma, start, 1);
 568                 if (ret)
 569                         goto out;
 570         }
 571
 572         if (end != vma->vm_end) {
 573                 ret = split_vma(mm, vma, end, 0);
 574                 if (ret)
 575                         goto out;
 576         }
 577
 578 success:
 579         /*
 580          * Keep track of amount of locked VM.
 581          */
 582         nr_pages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 583         if (!lock)
 584                 nr_pages = -nr_pages;
 585         mm->locked_vm += nr_pages;
 586
 587         /*
 588          * vm_flags is protected by the mmap_sem held in write mode.
 589          * It's okay if try_to_unmap_one unmaps a page just after we
 590          * set VM_LOCKED, __mlock_vma_pages_range will bring it back.
 591          */
 592
 593         if (lock)
 594                 vma->vm_flags = newflags;
 595         else
 596                 munlock_vma_pages_range(vma, start, end);
 597
 598 out:
 599         *prev = vma;
 600         return ret;
 601 }
 602
 603 static int do_mlock(unsigned long start, size_t len, int on)
 604 {
 605         unsigned long nstart, end, tmp;
 606         struct vm_area_struct * vma, * prev;
 607         int error;
 608
 609         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
 610         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
 611         end = start + len;
 612         if (end < start)
 613                 return -EINVAL;
 614         if (end == start)
 615                 return 0;
 616         vma = find_vma(current->mm, start);
 617         if (!vma || vma->vm_start > start)
 618                 return -ENOMEM;
 619
 620         prev = vma->vm_prev;
 621         if (start > vma->vm_start)
 622                 prev = vma;
 623
 624         for (nstart = start ; ; ) {
 625                 vm_flags_t newflags;
 626
 627                 /* Here we know that  vma->vm_start <= nstart < vma->vm_end. */
 628
 629                 newflags = vma->vm_flags & ~VM_LOCKED;
 630                 if (on)
 631                         newflags |= VM_LOCKED;
 632
 633                 tmp = vma->vm_end;
 634                 if (tmp > end)
 635                         tmp = end;
 636                 error = mlock_fixup(vma, &prev, nstart, tmp, newflags);
 637                 if (error)
 638                         break;
 639                 nstart = tmp;
 640                 if (nstart < prev->vm_end)
 641                         nstart = prev->vm_end;
 642                 if (nstart >= end)
 643                         break;
 644
 645                 vma = prev->vm_next;
 646                 if (!vma || vma->vm_start != nstart) {
 647                         error = -ENOMEM;
 648                         break;
 649                 }
 650         }
 651         return error;
 652 }
 653
 654 /*
 655  * __mm_populate - populate and/or mlock pages within a range of address space.
 656  *
 657  * This is used to implement mlock() and the MAP_POPULATE / MAP_LOCKED mmap
 658  * flags. VMAs must be already marked with the desired vm_flags, and
 659  * mmap_sem must not be held.
 660  */
 661 int __mm_populate(unsigned long start, unsigned long len, int ignore_errors)
 662 {
 663         struct mm_struct *mm = current->mm;
 664         unsigned long end, nstart, nend;
 665         struct vm_area_struct *vma = NULL;
 666         int locked = 0;
 667         long ret = 0;
 668
 669         VM_BUG_ON(start & ~PAGE_MASK);
 670         VM_BUG_ON(len != PAGE_ALIGN(len));
 671         end = start + len;
 672
 673         for (nstart = start; nstart < end; nstart = nend) {
 674                 /*
 675                  * We want to fault in pages for [nstart; end) address range.
 676                  * Find first corresponding VMA.
 677                  */
 678                 if (!locked) {
 679                         locked = 1;
 680                         down_read(&mm->mmap_sem);
 681                         vma = find_vma(mm, nstart);
 682                 } else if (nstart >= vma->vm_end)
 683                         vma = vma->vm_next;
 684                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
 685                         break;
 686                 /*
 687                  * Set [nstart; nend) to intersection of desired address
 688                  * range with the first VMA. Also, skip undesirable VMA types.
 689                  */
 690                 nend = min(end, vma->vm_end);
 691                 if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
 692                         continue;
 693                 if (nstart < vma->vm_start)
 694                         nstart = vma->vm_start;
 695                 /*
 696                  * Now fault in a range of pages. __mlock_vma_pages_range()
 697                  * double checks the vma flags, so that it won't mlock pages
 698                  * if the vma was already munlocked.
 699                  */
 700                 ret = __mlock_vma_pages_range(vma, nstart, nend, &locked);
 701                 if (ret < 0) {
 702                         if (ignore_errors) {
 703                                 ret = 0;
 704                                 continue;       /* continue at next VMA */
 705                         }
 706                         ret = __mlock_posix_error_return(ret);
 707                         break;
 708                 }
 709                 nend = nstart + ret * PAGE_SIZE;
 710                 ret = 0;
 711         }
 712         if (locked)
 713                 up_read(&mm->mmap_sem);
 714         return ret;     /* 0 or negative error code */
 715 }
 716
 717 SYSCALL_DEFINE2(mlock, unsigned long, start, size_t, len)
 718 {
 719         unsigned long locked;
 720         unsigned long lock_limit;
 721         int error = -ENOMEM;
 722
 723         if (!can_do_mlock())
 724                 return -EPERM;
 725
 726         lru_add_drain_all();    /* flush pagevec */
 727
 728         len = PAGE_ALIGN(len + (start & ~PAGE_MASK));
 729         start &= PAGE_MASK;
 730
 731         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 732         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 733         locked = len >> PAGE_SHIFT;
 734
 735         down_write(&current->mm->mmap_sem);
 736
 737         locked += current->mm->locked_vm;
 738
 739         /* check against resource limits */
 740         if ((locked <= lock_limit) || capable(CAP_IPC_LOCK))
 741                 error = do_mlock(start, len, 1);
 742
 743         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 744         if (!error)
 745                 error = __mm_populate(start, len, 0);
 746         return error;
 747 }
 748
 749 SYSCALL_DEFINE2(munlock, unsigned long, start, size_t, len)
 750 {
 751         int ret;
 752
 753         len = PAGE_ALIGN(len + (start & ~PAGE_MASK));
 754         start &= PAGE_MASK;
 755
 756         down_write(&current->mm->mmap_sem);
 757         ret = do_mlock(start, len, 0);
 758         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 759
 760         return ret;
 761 }
 762
 763 static int do_mlockall(int flags)
 764 {
 765         struct vm_area_struct * vma, * prev = NULL;
 766
 767         if (flags & MCL_FUTURE)
 768                 current->mm->def_flags |= VM_LOCKED;
 769         else
 770                 current->mm->def_flags &= ~VM_LOCKED;
 771         if (flags == MCL_FUTURE)
 772                 goto out;
 773
 774         for (vma = current->mm->mmap; vma ; vma = prev->vm_next) {
 775                 vm_flags_t newflags;
 776
 777                 newflags = vma->vm_flags & ~VM_LOCKED;
 778                 if (flags & MCL_CURRENT)
 779                         newflags |= VM_LOCKED;
 780
 781                 /* Ignore errors */
 782                 mlock_fixup(vma, &prev, vma->vm_start, vma->vm_end, newflags);
 783                 cond_resched();
 784         }
 785 out:
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 SYSCALL_DEFINE1(mlockall, int, flags)
 790 {
 791         unsigned long lock_limit;
 792         int ret = -EINVAL;
 793
 794         if (!flags || (flags & ~(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE)))
 795                 goto out;
 796
 797         ret = -EPERM;
 798         if (!can_do_mlock())
 799                 goto out;
 800
 801         if (flags & MCL_CURRENT)
 802                 lru_add_drain_all();    /* flush pagevec */
 803
 804         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 805         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 806
 807         ret = -ENOMEM;
 808         down_write(&current->mm->mmap_sem);
 809
 810         if (!(flags & MCL_CURRENT) || (current->mm->total_vm <= lock_limit) ||
 811             capable(CAP_IPC_LOCK))
 812                 ret = do_mlockall(flags);
 813         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 814         if (!ret && (flags & MCL_CURRENT))
 815                 mm_populate(0, TASK_SIZE);
 816 out:
 817         return ret;
 818 }
 819
 820 SYSCALL_DEFINE0(munlockall)
 821 {
 822         int ret;
 823
 824         down_write(&current->mm->mmap_sem);
 825         ret = do_mlockall(0);
 826         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 827         return ret;
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Objects with different lifetime than processes (SHM_LOCK and SHM_HUGETLB
 832  * shm segments) get accounted against the user_struct instead.
 833  */
 834 static DEFINE_SPINLOCK(shmlock_user_lock);
 835
 836 int user_shm_lock(size_t size, struct user_struct *user)
 837 {
 838         unsigned long lock_limit, locked;
 839         int allowed = 0;
 840
 841         locked = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 842         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
 843         if (lock_limit == RLIM_INFINITY)
 844                 allowed = 1;
 845         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
 846         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 847         if (!allowed &&
 848             locked + user->locked_shm > lock_limit && !capable(CAP_IPC_LOCK))
 849                 goto out;
 850         get_uid(user);
 851         user->locked_shm += locked;
 852         allowed = 1;
 853 out:
 854         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 855         return allowed;
 856 }
 857
 858 void user_shm_unlock(size_t size, struct user_struct *user)
 859 {
 860         spin_lock(&shmlock_user_lock);
 861         user->locked_shm -= (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 862         spin_unlock(&shmlock_user_lock);
 863         free_uid(user);
 864 }