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