packaging: Add spec file for VisionFive
[platform/kernel/linux-starfive.git] / mm / rmap.c
1 /*
2  * mm/rmap.c - physical to virtual reverse mappings
3  *
4  * Copyright 2001, Rik van Riel <riel@conectiva.com.br>
5  * Released under the General Public License (GPL).
6  *
7  * Simple, low overhead reverse mapping scheme.
8  * Please try to keep this thing as modular as possible.
9  *
10  * Provides methods for unmapping each kind of mapped page:
11  * the anon methods track anonymous pages, and
12  * the file methods track pages belonging to an inode.
13  *
14  * Original design by Rik van Riel <riel@conectiva.com.br> 2001
15  * File methods by Dave McCracken <dmccr@us.ibm.com> 2003, 2004
16  * Anonymous methods by Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> 2004
17  * Contributions by Hugh Dickins 2003, 2004
18  */
19
20 /*
21  * Lock ordering in mm:
22  *
23  * inode->i_rwsem       (while writing or truncating, not reading or faulting)
24  *   mm->mmap_lock
25  *     mapping->invalidate_lock (in filemap_fault)
26  *       page->flags PG_locked (lock_page)
27  *         hugetlbfs_i_mmap_rwsem_key (in huge_pmd_share, see hugetlbfs below)
28  *           mapping->i_mmap_rwsem
29  *             anon_vma->rwsem
30  *               mm->page_table_lock or pte_lock
31  *                 swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
32  *                   mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
33  *                   mapping->private_lock (in block_dirty_folio)
34  *                     folio_lock_memcg move_lock (in block_dirty_folio)
35  *                       i_pages lock (widely used)
36  *                         lruvec->lru_lock (in folio_lruvec_lock_irq)
37  *                   inode->i_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
38  *                   bdi.wb->list_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
39  *                     sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
40  *                     i_pages lock (widely used, in set_page_dirty,
41  *                               in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
42  *                               within bdi.wb->list_lock in __sync_single_inode)
43  *
44  * anon_vma->rwsem,mapping->i_mmap_rwsem   (memory_failure, collect_procs_anon)
45  *   ->tasklist_lock
46  *     pte map lock
47  *
48  * hugetlbfs PageHuge() take locks in this order:
49  *   hugetlb_fault_mutex (hugetlbfs specific page fault mutex)
50  *     vma_lock (hugetlb specific lock for pmd_sharing)
51  *       mapping->i_mmap_rwsem (also used for hugetlb pmd sharing)
52  *         page->flags PG_locked (lock_page)
53  */
54
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/sched/mm.h>
57 #include <linux/sched/task.h>
58 #include <linux/pagemap.h>
59 #include <linux/swap.h>
60 #include <linux/swapops.h>
61 #include <linux/slab.h>
62 #include <linux/init.h>
63 #include <linux/ksm.h>
64 #include <linux/rmap.h>
65 #include <linux/rcupdate.h>
66 #include <linux/export.h>
67 #include <linux/memcontrol.h>
68 #include <linux/mmu_notifier.h>
69 #include <linux/migrate.h>
70 #include <linux/hugetlb.h>
71 #include <linux/huge_mm.h>
72 #include <linux/backing-dev.h>
73 #include <linux/page_idle.h>
74 #include <linux/memremap.h>
75 #include <linux/userfaultfd_k.h>
76 #include <linux/mm_inline.h>
77
78 #include <asm/tlbflush.h>
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/tlb.h>
82 #include <trace/events/migrate.h>
83
84 #include "internal.h"
85
86 static struct kmem_cache *anon_vma_cachep;
87 static struct kmem_cache *anon_vma_chain_cachep;
88
89 static inline struct anon_vma *anon_vma_alloc(void)
90 {
91         struct anon_vma *anon_vma;
92
93         anon_vma = kmem_cache_alloc(anon_vma_cachep, GFP_KERNEL);
94         if (anon_vma) {
95                 atomic_set(&anon_vma->refcount, 1);
96                 anon_vma->num_children = 0;
97                 anon_vma->num_active_vmas = 0;
98                 anon_vma->parent = anon_vma;
99                 /*
100                  * Initialise the anon_vma root to point to itself. If called
101                  * from fork, the root will be reset to the parents anon_vma.
102                  */
103                 anon_vma->root = anon_vma;
104         }
105
106         return anon_vma;
107 }
108
109 static inline void anon_vma_free(struct anon_vma *anon_vma)
110 {
111         VM_BUG_ON(atomic_read(&anon_vma->refcount));
112
113         /*
114          * Synchronize against folio_lock_anon_vma_read() such that
115          * we can safely hold the lock without the anon_vma getting
116          * freed.
117          *
118          * Relies on the full mb implied by the atomic_dec_and_test() from
119          * put_anon_vma() against the acquire barrier implied by
120          * down_read_trylock() from folio_lock_anon_vma_read(). This orders:
121          *
122          * folio_lock_anon_vma_read()   VS      put_anon_vma()
123          *   down_read_trylock()                  atomic_dec_and_test()
124          *   LOCK                                 MB
125          *   atomic_read()                        rwsem_is_locked()
126          *
127          * LOCK should suffice since the actual taking of the lock must
128          * happen _before_ what follows.
129          */
130         might_sleep();
131         if (rwsem_is_locked(&anon_vma->root->rwsem)) {
132                 anon_vma_lock_write(anon_vma);
133                 anon_vma_unlock_write(anon_vma);
134         }
135
136         kmem_cache_free(anon_vma_cachep, anon_vma);
137 }
138
139 static inline struct anon_vma_chain *anon_vma_chain_alloc(gfp_t gfp)
140 {
141         return kmem_cache_alloc(anon_vma_chain_cachep, gfp);
142 }
143
144 static void anon_vma_chain_free(struct anon_vma_chain *anon_vma_chain)
145 {
146         kmem_cache_free(anon_vma_chain_cachep, anon_vma_chain);
147 }
148
149 static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
150                                 struct anon_vma_chain *avc,
151                                 struct anon_vma *anon_vma)
152 {
153         avc->vma = vma;
154         avc->anon_vma = anon_vma;
155         list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
156         anon_vma_interval_tree_insert(avc, &anon_vma->rb_root);
157 }
158
159 /**
160  * __anon_vma_prepare - attach an anon_vma to a memory region
161  * @vma: the memory region in question
162  *
163  * This makes sure the memory mapping described by 'vma' has
164  * an 'anon_vma' attached to it, so that we can associate the
165  * anonymous pages mapped into it with that anon_vma.
166  *
167  * The common case will be that we already have one, which
168  * is handled inline by anon_vma_prepare(). But if
169  * not we either need to find an adjacent mapping that we
170  * can re-use the anon_vma from (very common when the only
171  * reason for splitting a vma has been mprotect()), or we
172  * allocate a new one.
173  *
174  * Anon-vma allocations are very subtle, because we may have
175  * optimistically looked up an anon_vma in folio_lock_anon_vma_read()
176  * and that may actually touch the rwsem even in the newly
177  * allocated vma (it depends on RCU to make sure that the
178  * anon_vma isn't actually destroyed).
179  *
180  * As a result, we need to do proper anon_vma locking even
181  * for the new allocation. At the same time, we do not want
182  * to do any locking for the common case of already having
183  * an anon_vma.
184  *
185  * This must be called with the mmap_lock held for reading.
186  */
187 int __anon_vma_prepare(struct vm_area_struct *vma)
188 {
189         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
190         struct anon_vma *anon_vma, *allocated;
191         struct anon_vma_chain *avc;
192
193         might_sleep();
194
195         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
196         if (!avc)
197                 goto out_enomem;
198
199         anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma);
200         allocated = NULL;
201         if (!anon_vma) {
202                 anon_vma = anon_vma_alloc();
203                 if (unlikely(!anon_vma))
204                         goto out_enomem_free_avc;
205                 anon_vma->num_children++; /* self-parent link for new root */
206                 allocated = anon_vma;
207         }
208
209         anon_vma_lock_write(anon_vma);
210         /* page_table_lock to protect against threads */
211         spin_lock(&mm->page_table_lock);
212         if (likely(!vma->anon_vma)) {
213                 vma->anon_vma = anon_vma;
214                 anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
215                 anon_vma->num_active_vmas++;
216                 allocated = NULL;
217                 avc = NULL;
218         }
219         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
220         anon_vma_unlock_write(anon_vma);
221
222         if (unlikely(allocated))
223                 put_anon_vma(allocated);
224         if (unlikely(avc))
225                 anon_vma_chain_free(avc);
226
227         return 0;
228
229  out_enomem_free_avc:
230         anon_vma_chain_free(avc);
231  out_enomem:
232         return -ENOMEM;
233 }
234
235 /*
236  * This is a useful helper function for locking the anon_vma root as
237  * we traverse the vma->anon_vma_chain, looping over anon_vma's that
238  * have the same vma.
239  *
240  * Such anon_vma's should have the same root, so you'd expect to see
241  * just a single mutex_lock for the whole traversal.
242  */
243 static inline struct anon_vma *lock_anon_vma_root(struct anon_vma *root, struct anon_vma *anon_vma)
244 {
245         struct anon_vma *new_root = anon_vma->root;
246         if (new_root != root) {
247                 if (WARN_ON_ONCE(root))
248                         up_write(&root->rwsem);
249                 root = new_root;
250                 down_write(&root->rwsem);
251         }
252         return root;
253 }
254
255 static inline void unlock_anon_vma_root(struct anon_vma *root)
256 {
257         if (root)
258                 up_write(&root->rwsem);
259 }
260
261 /*
262  * Attach the anon_vmas from src to dst.
263  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
264  *
265  * anon_vma_clone() is called by __vma_adjust(), __split_vma(), copy_vma() and
266  * anon_vma_fork(). The first three want an exact copy of src, while the last
267  * one, anon_vma_fork(), may try to reuse an existing anon_vma to prevent
268  * endless growth of anon_vma. Since dst->anon_vma is set to NULL before call,
269  * we can identify this case by checking (!dst->anon_vma && src->anon_vma).
270  *
271  * If (!dst->anon_vma && src->anon_vma) is true, this function tries to find
272  * and reuse existing anon_vma which has no vmas and only one child anon_vma.
273  * This prevents degradation of anon_vma hierarchy to endless linear chain in
274  * case of constantly forking task. On the other hand, an anon_vma with more
275  * than one child isn't reused even if there was no alive vma, thus rmap
276  * walker has a good chance of avoiding scanning the whole hierarchy when it
277  * searches where page is mapped.
278  */
279 int anon_vma_clone(struct vm_area_struct *dst, struct vm_area_struct *src)
280 {
281         struct anon_vma_chain *avc, *pavc;
282         struct anon_vma *root = NULL;
283
284         list_for_each_entry_reverse(pavc, &src->anon_vma_chain, same_vma) {
285                 struct anon_vma *anon_vma;
286
287                 avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
288                 if (unlikely(!avc)) {
289                         unlock_anon_vma_root(root);
290                         root = NULL;
291                         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
292                         if (!avc)
293                                 goto enomem_failure;
294                 }
295                 anon_vma = pavc->anon_vma;
296                 root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
297                 anon_vma_chain_link(dst, avc, anon_vma);
298
299                 /*
300                  * Reuse existing anon_vma if it has no vma and only one
301                  * anon_vma child.
302                  *
303                  * Root anon_vma is never reused:
304                  * it has self-parent reference and at least one child.
305                  */
306                 if (!dst->anon_vma && src->anon_vma &&
307                     anon_vma->num_children < 2 &&
308                     anon_vma->num_active_vmas == 0)
309                         dst->anon_vma = anon_vma;
310         }
311         if (dst->anon_vma)
312                 dst->anon_vma->num_active_vmas++;
313         unlock_anon_vma_root(root);
314         return 0;
315
316  enomem_failure:
317         /*
318          * dst->anon_vma is dropped here otherwise its degree can be incorrectly
319          * decremented in unlink_anon_vmas().
320          * We can safely do this because callers of anon_vma_clone() don't care
321          * about dst->anon_vma if anon_vma_clone() failed.
322          */
323         dst->anon_vma = NULL;
324         unlink_anon_vmas(dst);
325         return -ENOMEM;
326 }
327
328 /*
329  * Attach vma to its own anon_vma, as well as to the anon_vmas that
330  * the corresponding VMA in the parent process is attached to.
331  * Returns 0 on success, non-zero on failure.
332  */
333 int anon_vma_fork(struct vm_area_struct *vma, struct vm_area_struct *pvma)
334 {
335         struct anon_vma_chain *avc;
336         struct anon_vma *anon_vma;
337         int error;
338
339         /* Don't bother if the parent process has no anon_vma here. */
340         if (!pvma->anon_vma)
341                 return 0;
342
343         /* Drop inherited anon_vma, we'll reuse existing or allocate new. */
344         vma->anon_vma = NULL;
345
346         /*
347          * First, attach the new VMA to the parent VMA's anon_vmas,
348          * so rmap can find non-COWed pages in child processes.
349          */
350         error = anon_vma_clone(vma, pvma);
351         if (error)
352                 return error;
353
354         /* An existing anon_vma has been reused, all done then. */
355         if (vma->anon_vma)
356                 return 0;
357
358         /* Then add our own anon_vma. */
359         anon_vma = anon_vma_alloc();
360         if (!anon_vma)
361                 goto out_error;
362         anon_vma->num_active_vmas++;
363         avc = anon_vma_chain_alloc(GFP_KERNEL);
364         if (!avc)
365                 goto out_error_free_anon_vma;
366
367         /*
368          * The root anon_vma's rwsem is the lock actually used when we
369          * lock any of the anon_vmas in this anon_vma tree.
370          */
371         anon_vma->root = pvma->anon_vma->root;
372         anon_vma->parent = pvma->anon_vma;
373         /*
374          * With refcounts, an anon_vma can stay around longer than the
375          * process it belongs to. The root anon_vma needs to be pinned until
376          * this anon_vma is freed, because the lock lives in the root.
377          */
378         get_anon_vma(anon_vma->root);
379         /* Mark this anon_vma as the one where our new (COWed) pages go. */
380         vma->anon_vma = anon_vma;
381         anon_vma_lock_write(anon_vma);
382         anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma);
383         anon_vma->parent->num_children++;
384         anon_vma_unlock_write(anon_vma);
385
386         return 0;
387
388  out_error_free_anon_vma:
389         put_anon_vma(anon_vma);
390  out_error:
391         unlink_anon_vmas(vma);
392         return -ENOMEM;
393 }
394
395 void unlink_anon_vmas(struct vm_area_struct *vma)
396 {
397         struct anon_vma_chain *avc, *next;
398         struct anon_vma *root = NULL;
399
400         /*
401          * Unlink each anon_vma chained to the VMA.  This list is ordered
402          * from newest to oldest, ensuring the root anon_vma gets freed last.
403          */
404         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
405                 struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
406
407                 root = lock_anon_vma_root(root, anon_vma);
408                 anon_vma_interval_tree_remove(avc, &anon_vma->rb_root);
409
410                 /*
411                  * Leave empty anon_vmas on the list - we'll need
412                  * to free them outside the lock.
413                  */
414                 if (RB_EMPTY_ROOT(&anon_vma->rb_root.rb_root)) {
415                         anon_vma->parent->num_children--;
416                         continue;
417                 }
418
419                 list_del(&avc->same_vma);
420                 anon_vma_chain_free(avc);
421         }
422         if (vma->anon_vma) {
423                 vma->anon_vma->num_active_vmas--;
424
425                 /*
426                  * vma would still be needed after unlink, and anon_vma will be prepared
427                  * when handle fault.
428                  */
429                 vma->anon_vma = NULL;
430         }
431         unlock_anon_vma_root(root);
432
433         /*
434          * Iterate the list once more, it now only contains empty and unlinked
435          * anon_vmas, destroy them. Could not do before due to __put_anon_vma()
436          * needing to write-acquire the anon_vma->root->rwsem.
437          */
438         list_for_each_entry_safe(avc, next, &vma->anon_vma_chain, same_vma) {
439                 struct anon_vma *anon_vma = avc->anon_vma;
440
441                 VM_WARN_ON(anon_vma->num_children);
442                 VM_WARN_ON(anon_vma->num_active_vmas);
443                 put_anon_vma(anon_vma);
444
445                 list_del(&avc->same_vma);
446                 anon_vma_chain_free(avc);
447         }
448 }
449
450 static void anon_vma_ctor(void *data)
451 {
452         struct anon_vma *anon_vma = data;
453
454         init_rwsem(&anon_vma->rwsem);
455         atomic_set(&anon_vma->refcount, 0);
456         anon_vma->rb_root = RB_ROOT_CACHED;
457 }
458
459 void __init anon_vma_init(void)
460 {
461         anon_vma_cachep = kmem_cache_create("anon_vma", sizeof(struct anon_vma),
462                         0, SLAB_TYPESAFE_BY_RCU|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT,
463                         anon_vma_ctor);
464         anon_vma_chain_cachep = KMEM_CACHE(anon_vma_chain,
465                         SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT);
466 }
467
468 /*
469  * Getting a lock on a stable anon_vma from a page off the LRU is tricky!
470  *
471  * Since there is no serialization what so ever against page_remove_rmap()
472  * the best this function can do is return a refcount increased anon_vma
473  * that might have been relevant to this page.
474  *
475  * The page might have been remapped to a different anon_vma or the anon_vma
476  * returned may already be freed (and even reused).
477  *
478  * In case it was remapped to a different anon_vma, the new anon_vma will be a
479  * child of the old anon_vma, and the anon_vma lifetime rules will therefore
480  * ensure that any anon_vma obtained from the page will still be valid for as
481  * long as we observe page_mapped() [ hence all those page_mapped() tests ].
482  *
483  * All users of this function must be very careful when walking the anon_vma
484  * chain and verify that the page in question is indeed mapped in it
485  * [ something equivalent to page_mapped_in_vma() ].
486  *
487  * Since anon_vma's slab is SLAB_TYPESAFE_BY_RCU and we know from
488  * page_remove_rmap() that the anon_vma pointer from page->mapping is valid
489  * if there is a mapcount, we can dereference the anon_vma after observing
490  * those.
491  */
492 struct anon_vma *folio_get_anon_vma(struct folio *folio)
493 {
494         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
495         unsigned long anon_mapping;
496
497         rcu_read_lock();
498         anon_mapping = (unsigned long)READ_ONCE(folio->mapping);
499         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
500                 goto out;
501         if (!folio_mapped(folio))
502                 goto out;
503
504         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
505         if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
506                 anon_vma = NULL;
507                 goto out;
508         }
509
510         /*
511          * If this folio is still mapped, then its anon_vma cannot have been
512          * freed.  But if it has been unmapped, we have no security against the
513          * anon_vma structure being freed and reused (for another anon_vma:
514          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU guarantees that - so the atomic_inc_not_zero()
515          * above cannot corrupt).
516          */
517         if (!folio_mapped(folio)) {
518                 rcu_read_unlock();
519                 put_anon_vma(anon_vma);
520                 return NULL;
521         }
522 out:
523         rcu_read_unlock();
524
525         return anon_vma;
526 }
527
528 /*
529  * Similar to folio_get_anon_vma() except it locks the anon_vma.
530  *
531  * Its a little more complex as it tries to keep the fast path to a single
532  * atomic op -- the trylock. If we fail the trylock, we fall back to getting a
533  * reference like with folio_get_anon_vma() and then block on the mutex
534  * on !rwc->try_lock case.
535  */
536 struct anon_vma *folio_lock_anon_vma_read(struct folio *folio,
537                                           struct rmap_walk_control *rwc)
538 {
539         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
540         struct anon_vma *root_anon_vma;
541         unsigned long anon_mapping;
542
543         rcu_read_lock();
544         anon_mapping = (unsigned long)READ_ONCE(folio->mapping);
545         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
546                 goto out;
547         if (!folio_mapped(folio))
548                 goto out;
549
550         anon_vma = (struct anon_vma *) (anon_mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
551         root_anon_vma = READ_ONCE(anon_vma->root);
552         if (down_read_trylock(&root_anon_vma->rwsem)) {
553                 /*
554                  * If the folio is still mapped, then this anon_vma is still
555                  * its anon_vma, and holding the mutex ensures that it will
556                  * not go away, see anon_vma_free().
557                  */
558                 if (!folio_mapped(folio)) {
559                         up_read(&root_anon_vma->rwsem);
560                         anon_vma = NULL;
561                 }
562                 goto out;
563         }
564
565         if (rwc && rwc->try_lock) {
566                 anon_vma = NULL;
567                 rwc->contended = true;
568                 goto out;
569         }
570
571         /* trylock failed, we got to sleep */
572         if (!atomic_inc_not_zero(&anon_vma->refcount)) {
573                 anon_vma = NULL;
574                 goto out;
575         }
576
577         if (!folio_mapped(folio)) {
578                 rcu_read_unlock();
579                 put_anon_vma(anon_vma);
580                 return NULL;
581         }
582
583         /* we pinned the anon_vma, its safe to sleep */
584         rcu_read_unlock();
585         anon_vma_lock_read(anon_vma);
586
587         if (atomic_dec_and_test(&anon_vma->refcount)) {
588                 /*
589                  * Oops, we held the last refcount, release the lock
590                  * and bail -- can't simply use put_anon_vma() because
591                  * we'll deadlock on the anon_vma_lock_write() recursion.
592                  */
593                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
594                 __put_anon_vma(anon_vma);
595                 anon_vma = NULL;
596         }
597
598         return anon_vma;
599
600 out:
601         rcu_read_unlock();
602         return anon_vma;
603 }
604
605 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
606 /*
607  * Flush TLB entries for recently unmapped pages from remote CPUs. It is
608  * important if a PTE was dirty when it was unmapped that it's flushed
609  * before any IO is initiated on the page to prevent lost writes. Similarly,
610  * it must be flushed before freeing to prevent data leakage.
611  */
612 void try_to_unmap_flush(void)
613 {
614         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
615
616         if (!tlb_ubc->flush_required)
617                 return;
618
619         arch_tlbbatch_flush(&tlb_ubc->arch);
620         tlb_ubc->flush_required = false;
621         tlb_ubc->writable = false;
622 }
623
624 /* Flush iff there are potentially writable TLB entries that can race with IO */
625 void try_to_unmap_flush_dirty(void)
626 {
627         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
628
629         if (tlb_ubc->writable)
630                 try_to_unmap_flush();
631 }
632
633 /*
634  * Bits 0-14 of mm->tlb_flush_batched record pending generations.
635  * Bits 16-30 of mm->tlb_flush_batched bit record flushed generations.
636  */
637 #define TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT   16
638 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK                    \
639         ((1 << (TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT - 1)) - 1)
640 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE                   \
641         (TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK / 2)
642
643 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
644 {
645         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
646         int batch, nbatch;
647
648         arch_tlbbatch_add_mm(&tlb_ubc->arch, mm);
649         tlb_ubc->flush_required = true;
650
651         /*
652          * Ensure compiler does not re-order the setting of tlb_flush_batched
653          * before the PTE is cleared.
654          */
655         barrier();
656         batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
657 retry:
658         if ((batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK) > TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE) {
659                 /*
660                  * Prevent `pending' from catching up with `flushed' because of
661                  * overflow.  Reset `pending' and `flushed' to be 1 and 0 if
662                  * `pending' becomes large.
663                  */
664                 nbatch = atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch, 1);
665                 if (nbatch != batch) {
666                         batch = nbatch;
667                         goto retry;
668                 }
669         } else {
670                 atomic_inc(&mm->tlb_flush_batched);
671         }
672
673         /*
674          * If the PTE was dirty then it's best to assume it's writable. The
675          * caller must use try_to_unmap_flush_dirty() or try_to_unmap_flush()
676          * before the page is queued for IO.
677          */
678         if (writable)
679                 tlb_ubc->writable = true;
680 }
681
682 /*
683  * Returns true if the TLB flush should be deferred to the end of a batch of
684  * unmap operations to reduce IPIs.
685  */
686 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
687 {
688         bool should_defer = false;
689
690         if (!(flags & TTU_BATCH_FLUSH))
691                 return false;
692
693         /* If remote CPUs need to be flushed then defer batch the flush */
694         if (cpumask_any_but(mm_cpumask(mm), get_cpu()) < nr_cpu_ids)
695                 should_defer = true;
696         put_cpu();
697
698         return should_defer;
699 }
700
701 /*
702  * Reclaim unmaps pages under the PTL but do not flush the TLB prior to
703  * releasing the PTL if TLB flushes are batched. It's possible for a parallel
704  * operation such as mprotect or munmap to race between reclaim unmapping
705  * the page and flushing the page. If this race occurs, it potentially allows
706  * access to data via a stale TLB entry. Tracking all mm's that have TLB
707  * batching in flight would be expensive during reclaim so instead track
708  * whether TLB batching occurred in the past and if so then do a flush here
709  * if required. This will cost one additional flush per reclaim cycle paid
710  * by the first operation at risk such as mprotect and mumap.
711  *
712  * This must be called under the PTL so that an access to tlb_flush_batched
713  * that is potentially a "reclaim vs mprotect/munmap/etc" race will synchronise
714  * via the PTL.
715  */
716 void flush_tlb_batched_pending(struct mm_struct *mm)
717 {
718         int batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
719         int pending = batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK;
720         int flushed = batch >> TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT;
721
722         if (pending != flushed) {
723                 flush_tlb_mm(mm);
724                 /*
725                  * If the new TLB flushing is pending during flushing, leave
726                  * mm->tlb_flush_batched as is, to avoid losing flushing.
727                  */
728                 atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch,
729                                pending | (pending << TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT));
730         }
731 }
732 #else
733 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
734 {
735 }
736
737 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
738 {
739         return false;
740 }
741 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
742
743 /*
744  * At what user virtual address is page expected in vma?
745  * Caller should check the page is actually part of the vma.
746  */
747 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
748 {
749         struct folio *folio = page_folio(page);
750         if (folio_test_anon(folio)) {
751                 struct anon_vma *page__anon_vma = folio_anon_vma(folio);
752                 /*
753                  * Note: swapoff's unuse_vma() is more efficient with this
754                  * check, and needs it to match anon_vma when KSM is active.
755                  */
756                 if (!vma->anon_vma || !page__anon_vma ||
757                     vma->anon_vma->root != page__anon_vma->root)
758                         return -EFAULT;
759         } else if (!vma->vm_file) {
760                 return -EFAULT;
761         } else if (vma->vm_file->f_mapping != folio->mapping) {
762                 return -EFAULT;
763         }
764
765         return vma_address(page, vma);
766 }
767
768 /*
769  * Returns the actual pmd_t* where we expect 'address' to be mapped from, or
770  * NULL if it doesn't exist.  No guarantees / checks on what the pmd_t*
771  * represents.
772  */
773 pmd_t *mm_find_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
774 {
775         pgd_t *pgd;
776         p4d_t *p4d;
777         pud_t *pud;
778         pmd_t *pmd = NULL;
779
780         pgd = pgd_offset(mm, address);
781         if (!pgd_present(*pgd))
782                 goto out;
783
784         p4d = p4d_offset(pgd, address);
785         if (!p4d_present(*p4d))
786                 goto out;
787
788         pud = pud_offset(p4d, address);
789         if (!pud_present(*pud))
790                 goto out;
791
792         pmd = pmd_offset(pud, address);
793 out:
794         return pmd;
795 }
796
797 struct folio_referenced_arg {
798         int mapcount;
799         int referenced;
800         unsigned long vm_flags;
801         struct mem_cgroup *memcg;
802 };
803 /*
804  * arg: folio_referenced_arg will be passed
805  */
806 static bool folio_referenced_one(struct folio *folio,
807                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *arg)
808 {
809         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
810         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
811         int referenced = 0;
812
813         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
814                 address = pvmw.address;
815
816                 if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
817                     (!folio_test_large(folio) || !pvmw.pte)) {
818                         /* Restore the mlock which got missed */
819                         mlock_vma_folio(folio, vma, !pvmw.pte);
820                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
821                         pra->vm_flags |= VM_LOCKED;
822                         return false; /* To break the loop */
823                 }
824
825                 if (pvmw.pte) {
826                         if (lru_gen_enabled() && pte_young(*pvmw.pte) &&
827                             !(vma->vm_flags & (VM_SEQ_READ | VM_RAND_READ))) {
828                                 lru_gen_look_around(&pvmw);
829                                 referenced++;
830                         }
831
832                         if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address,
833                                                 pvmw.pte)) {
834                                 /*
835                                  * Don't treat a reference through
836                                  * a sequentially read mapping as such.
837                                  * If the folio has been used in another mapping,
838                                  * we will catch it; if this other mapping is
839                                  * already gone, the unmap path will have set
840                                  * the referenced flag or activated the folio.
841                                  */
842                                 if (likely(!(vma->vm_flags & VM_SEQ_READ)))
843                                         referenced++;
844                         }
845                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)) {
846                         if (pmdp_clear_flush_young_notify(vma, address,
847                                                 pvmw.pmd))
848                                 referenced++;
849                 } else {
850                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
851                         WARN_ON_ONCE(1);
852                 }
853
854                 pra->mapcount--;
855         }
856
857         if (referenced)
858                 folio_clear_idle(folio);
859         if (folio_test_clear_young(folio))
860                 referenced++;
861
862         if (referenced) {
863                 pra->referenced++;
864                 pra->vm_flags |= vma->vm_flags & ~VM_LOCKED;
865         }
866
867         if (!pra->mapcount)
868                 return false; /* To break the loop */
869
870         return true;
871 }
872
873 static bool invalid_folio_referenced_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
874 {
875         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
876         struct mem_cgroup *memcg = pra->memcg;
877
878         if (!mm_match_cgroup(vma->vm_mm, memcg))
879                 return true;
880
881         return false;
882 }
883
884 /**
885  * folio_referenced() - Test if the folio was referenced.
886  * @folio: The folio to test.
887  * @is_locked: Caller holds lock on the folio.
888  * @memcg: target memory cgroup
889  * @vm_flags: A combination of all the vma->vm_flags which referenced the folio.
890  *
891  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings of a folio,
892  *
893  * Return: The number of mappings which referenced the folio. Return -1 if
894  * the function bailed out due to rmap lock contention.
895  */
896 int folio_referenced(struct folio *folio, int is_locked,
897                      struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *vm_flags)
898 {
899         int we_locked = 0;
900         struct folio_referenced_arg pra = {
901                 .mapcount = folio_mapcount(folio),
902                 .memcg = memcg,
903         };
904         struct rmap_walk_control rwc = {
905                 .rmap_one = folio_referenced_one,
906                 .arg = (void *)&pra,
907                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
908                 .try_lock = true,
909         };
910
911         *vm_flags = 0;
912         if (!pra.mapcount)
913                 return 0;
914
915         if (!folio_raw_mapping(folio))
916                 return 0;
917
918         if (!is_locked && (!folio_test_anon(folio) || folio_test_ksm(folio))) {
919                 we_locked = folio_trylock(folio);
920                 if (!we_locked)
921                         return 1;
922         }
923
924         /*
925          * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
926          * counting on behalf of references from different
927          * cgroups
928          */
929         if (memcg) {
930                 rwc.invalid_vma = invalid_folio_referenced_vma;
931         }
932
933         rmap_walk(folio, &rwc);
934         *vm_flags = pra.vm_flags;
935
936         if (we_locked)
937                 folio_unlock(folio);
938
939         return rwc.contended ? -1 : pra.referenced;
940 }
941
942 static int page_vma_mkclean_one(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
943 {
944         int cleaned = 0;
945         struct vm_area_struct *vma = pvmw->vma;
946         struct mmu_notifier_range range;
947         unsigned long address = pvmw->address;
948
949         /*
950          * We have to assume the worse case ie pmd for invalidation. Note that
951          * the folio can not be freed from this function.
952          */
953         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_PROTECTION_PAGE,
954                                 0, vma, vma->vm_mm, address,
955                                 vma_address_end(pvmw));
956         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
957
958         while (page_vma_mapped_walk(pvmw)) {
959                 int ret = 0;
960
961                 address = pvmw->address;
962                 if (pvmw->pte) {
963                         pte_t entry;
964                         pte_t *pte = pvmw->pte;
965
966                         if (!pte_dirty(*pte) && !pte_write(*pte))
967                                 continue;
968
969                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
970                         entry = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
971                         entry = pte_wrprotect(entry);
972                         entry = pte_mkclean(entry);
973                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
974                         ret = 1;
975                 } else {
976 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
977                         pmd_t *pmd = pvmw->pmd;
978                         pmd_t entry;
979
980                         if (!pmd_dirty(*pmd) && !pmd_write(*pmd))
981                                 continue;
982
983                         flush_cache_range(vma, address,
984                                           address + HPAGE_PMD_SIZE);
985                         entry = pmdp_invalidate(vma, address, pmd);
986                         entry = pmd_wrprotect(entry);
987                         entry = pmd_mkclean(entry);
988                         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmd, entry);
989                         ret = 1;
990 #else
991                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
992                         WARN_ON_ONCE(1);
993 #endif
994                 }
995
996                 /*
997                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() as we are
998                  * downgrading page table protection not changing it to point
999                  * to a new page.
1000                  *
1001                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1002                  */
1003                 if (ret)
1004                         cleaned++;
1005         }
1006
1007         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1008
1009         return cleaned;
1010 }
1011
1012 static bool page_mkclean_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1013                              unsigned long address, void *arg)
1014 {
1015         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, PVMW_SYNC);
1016         int *cleaned = arg;
1017
1018         *cleaned += page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1019
1020         return true;
1021 }
1022
1023 static bool invalid_mkclean_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1024 {
1025         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
1026                 return false;
1027
1028         return true;
1029 }
1030
1031 int folio_mkclean(struct folio *folio)
1032 {
1033         int cleaned = 0;
1034         struct address_space *mapping;
1035         struct rmap_walk_control rwc = {
1036                 .arg = (void *)&cleaned,
1037                 .rmap_one = page_mkclean_one,
1038                 .invalid_vma = invalid_mkclean_vma,
1039         };
1040
1041         BUG_ON(!folio_test_locked(folio));
1042
1043         if (!folio_mapped(folio))
1044                 return 0;
1045
1046         mapping = folio_mapping(folio);
1047         if (!mapping)
1048                 return 0;
1049
1050         rmap_walk(folio, &rwc);
1051
1052         return cleaned;
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL_GPL(folio_mkclean);
1055
1056 /**
1057  * pfn_mkclean_range - Cleans the PTEs (including PMDs) mapped with range of
1058  *                     [@pfn, @pfn + @nr_pages) at the specific offset (@pgoff)
1059  *                     within the @vma of shared mappings. And since clean PTEs
1060  *                     should also be readonly, write protects them too.
1061  * @pfn: start pfn.
1062  * @nr_pages: number of physically contiguous pages srarting with @pfn.
1063  * @pgoff: page offset that the @pfn mapped with.
1064  * @vma: vma that @pfn mapped within.
1065  *
1066  * Returns the number of cleaned PTEs (including PMDs).
1067  */
1068 int pfn_mkclean_range(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, pgoff_t pgoff,
1069                       struct vm_area_struct *vma)
1070 {
1071         struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
1072                 .pfn            = pfn,
1073                 .nr_pages       = nr_pages,
1074                 .pgoff          = pgoff,
1075                 .vma            = vma,
1076                 .flags          = PVMW_SYNC,
1077         };
1078
1079         if (invalid_mkclean_vma(vma, NULL))
1080                 return 0;
1081
1082         pvmw.address = vma_pgoff_address(pgoff, nr_pages, vma);
1083         VM_BUG_ON_VMA(pvmw.address == -EFAULT, vma);
1084
1085         return page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1086 }
1087
1088 /**
1089  * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
1090  * @page:       the page to move to our anon_vma
1091  * @vma:        the vma the page belongs to
1092  *
1093  * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
1094  * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
1095  * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
1096  * processes.
1097  */
1098 void page_move_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
1099 {
1100         void *anon_vma = vma->anon_vma;
1101         struct folio *folio = page_folio(page);
1102
1103         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
1104         VM_BUG_ON_VMA(!anon_vma, vma);
1105
1106         anon_vma += PAGE_MAPPING_ANON;
1107         /*
1108          * Ensure that anon_vma and the PAGE_MAPPING_ANON bit are written
1109          * simultaneously, so a concurrent reader (eg folio_referenced()'s
1110          * folio_test_anon()) will not see one without the other.
1111          */
1112         WRITE_ONCE(folio->mapping, anon_vma);
1113         SetPageAnonExclusive(page);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * __page_set_anon_rmap - set up new anonymous rmap
1118  * @page:       Page or Hugepage to add to rmap
1119  * @vma:        VM area to add page to.
1120  * @address:    User virtual address of the mapping     
1121  * @exclusive:  the page is exclusively owned by the current process
1122  */
1123 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
1124         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
1125 {
1126         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1127
1128         BUG_ON(!anon_vma);
1129
1130         if (PageAnon(page))
1131                 goto out;
1132
1133         /*
1134          * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
1135          * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
1136          * page mapping!
1137          */
1138         if (!exclusive)
1139                 anon_vma = anon_vma->root;
1140
1141         /*
1142          * page_idle does a lockless/optimistic rmap scan on page->mapping.
1143          * Make sure the compiler doesn't split the stores of anon_vma and
1144          * the PAGE_MAPPING_ANON type identifier, otherwise the rmap code
1145          * could mistake the mapping for a struct address_space and crash.
1146          */
1147         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1148         WRITE_ONCE(page->mapping, (struct address_space *) anon_vma);
1149         page->index = linear_page_index(vma, address);
1150 out:
1151         if (exclusive)
1152                 SetPageAnonExclusive(page);
1153 }
1154
1155 /**
1156  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
1157  * @page:       the page to add the mapping to
1158  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1159  * @address:    the user virtual address mapped
1160  */
1161 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
1162         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1163 {
1164         struct folio *folio = page_folio(page);
1165         /*
1166          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
1167          * be set up correctly at this point.
1168          *
1169          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
1170          * always holds the page locked.
1171          *
1172          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
1173          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
1174          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
1175          */
1176         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_anon_vma(folio)->root != vma->anon_vma->root,
1177                         folio);
1178         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != linear_page_index(vma, address),
1179                        page);
1180 }
1181
1182 /**
1183  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
1184  * @page:       the page to add the mapping to
1185  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1186  * @address:    the user virtual address mapped
1187  * @flags:      the rmap flags
1188  *
1189  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
1190  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
1191  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
1192  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
1193  */
1194 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
1195         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, rmap_t flags)
1196 {
1197         bool compound = flags & RMAP_COMPOUND;
1198         bool first;
1199
1200         if (unlikely(PageKsm(page)))
1201                 lock_page_memcg(page);
1202         else
1203                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1204
1205         if (compound) {
1206                 atomic_t *mapcount;
1207                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1208                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
1209                 mapcount = compound_mapcount_ptr(page);
1210                 first = atomic_inc_and_test(mapcount);
1211         } else {
1212                 first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1213         }
1214         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
1215         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
1216
1217         if (first) {
1218                 int nr = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
1219                 /*
1220                  * We use the irq-unsafe __{inc|mod}_zone_page_stat because
1221                  * these counters are not modified in interrupt context, and
1222                  * pte lock(a spinlock) is held, which implies preemption
1223                  * disabled.
1224                  */
1225                 if (compound)
1226                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, nr);
1227                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, nr);
1228         }
1229
1230         if (unlikely(PageKsm(page)))
1231                 unlock_page_memcg(page);
1232
1233         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
1234         else if (first)
1235                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address,
1236                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
1237         else
1238                 __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
1239
1240         mlock_vma_page(page, vma, compound);
1241 }
1242
1243 /**
1244  * page_add_new_anon_rmap - add mapping to a new anonymous page
1245  * @page:       the page to add the mapping to
1246  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1247  * @address:    the user virtual address mapped
1248  *
1249  * If it's a compound page, it is accounted as a compound page. As the page
1250  * is new, it's assume to get mapped exclusively by a single process.
1251  *
1252  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
1253  * This means the inc-and-test can be bypassed.
1254  * Page does not have to be locked.
1255  */
1256 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
1257         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1258 {
1259         const bool compound = PageCompound(page);
1260         int nr = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
1261
1262         VM_BUG_ON_VMA(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end, vma);
1263         __SetPageSwapBacked(page);
1264         if (compound) {
1265                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
1266                 /* increment count (starts at -1) */
1267                 atomic_set(compound_mapcount_ptr(page), 0);
1268                 atomic_set(compound_pincount_ptr(page), 0);
1269
1270                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, nr);
1271         } else {
1272                 /* increment count (starts at -1) */
1273                 atomic_set(&page->_mapcount, 0);
1274         }
1275         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, nr);
1276         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
1277 }
1278
1279 /**
1280  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
1281  * @page:       the page to add the mapping to
1282  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1283  * @compound:   charge the page as compound or small page
1284  *
1285  * The caller needs to hold the pte lock.
1286  */
1287 void page_add_file_rmap(struct page *page,
1288         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
1289 {
1290         int i, nr = 0;
1291
1292         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageTransHuge(page), page);
1293         lock_page_memcg(page);
1294         if (compound && PageTransHuge(page)) {
1295                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
1296
1297                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1298                         if (atomic_inc_and_test(&page[i]._mapcount))
1299                                 nr++;
1300                 }
1301                 if (!atomic_inc_and_test(compound_mapcount_ptr(page)))
1302                         goto out;
1303
1304                 /*
1305                  * It is racy to ClearPageDoubleMap in page_remove_file_rmap();
1306                  * but page lock is held by all page_add_file_rmap() compound
1307                  * callers, and SetPageDoubleMap below warns if !PageLocked:
1308                  * so here is a place that DoubleMap can be safely cleared.
1309                  */
1310                 VM_WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1311                 if (nr == nr_pages && PageDoubleMap(page))
1312                         ClearPageDoubleMap(page);
1313
1314                 if (PageSwapBacked(page))
1315                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_PMDMAPPED,
1316                                                 nr_pages);
1317                 else
1318                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PMDMAPPED,
1319                                                 nr_pages);
1320         } else {
1321                 if (PageTransCompound(page) && page_mapping(page)) {
1322                         VM_WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1323                         SetPageDoubleMap(compound_head(page));
1324                 }
1325                 if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
1326                         nr++;
1327         }
1328 out:
1329         if (nr)
1330                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_MAPPED, nr);
1331         unlock_page_memcg(page);
1332
1333         mlock_vma_page(page, vma, compound);
1334 }
1335
1336 static void page_remove_file_rmap(struct page *page, bool compound)
1337 {
1338         int i, nr = 0;
1339
1340         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageHead(page), page);
1341
1342         /* Hugepages are not counted in NR_FILE_MAPPED for now. */
1343         if (unlikely(PageHuge(page))) {
1344                 /* hugetlb pages are always mapped with pmds */
1345                 atomic_dec(compound_mapcount_ptr(page));
1346                 return;
1347         }
1348
1349         /* page still mapped by someone else? */
1350         if (compound && PageTransHuge(page)) {
1351                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
1352
1353                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1354                         if (atomic_add_negative(-1, &page[i]._mapcount))
1355                                 nr++;
1356                 }
1357                 if (!atomic_add_negative(-1, compound_mapcount_ptr(page)))
1358                         goto out;
1359                 if (PageSwapBacked(page))
1360                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_PMDMAPPED,
1361                                                 -nr_pages);
1362                 else
1363                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PMDMAPPED,
1364                                                 -nr_pages);
1365         } else {
1366                 if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
1367                         nr++;
1368         }
1369 out:
1370         if (nr)
1371                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_MAPPED, -nr);
1372 }
1373
1374 static void page_remove_anon_compound_rmap(struct page *page)
1375 {
1376         int i, nr;
1377
1378         if (!atomic_add_negative(-1, compound_mapcount_ptr(page)))
1379                 return;
1380
1381         /* Hugepages are not counted in NR_ANON_PAGES for now. */
1382         if (unlikely(PageHuge(page)))
1383                 return;
1384
1385         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE))
1386                 return;
1387
1388         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, -thp_nr_pages(page));
1389
1390         if (TestClearPageDoubleMap(page)) {
1391                 /*
1392                  * Subpages can be mapped with PTEs too. Check how many of
1393                  * them are still mapped.
1394                  */
1395                 for (i = 0, nr = 0; i < thp_nr_pages(page); i++) {
1396                         if (atomic_add_negative(-1, &page[i]._mapcount))
1397                                 nr++;
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * Queue the page for deferred split if at least one small
1402                  * page of the compound page is unmapped, but at least one
1403                  * small page is still mapped.
1404                  */
1405                 if (nr && nr < thp_nr_pages(page))
1406                         deferred_split_huge_page(page);
1407         } else {
1408                 nr = thp_nr_pages(page);
1409         }
1410
1411         if (nr)
1412                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, -nr);
1413 }
1414
1415 /**
1416  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
1417  * @page:       page to remove mapping from
1418  * @vma:        the vm area from which the mapping is removed
1419  * @compound:   uncharge the page as compound or small page
1420  *
1421  * The caller needs to hold the pte lock.
1422  */
1423 void page_remove_rmap(struct page *page,
1424         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
1425 {
1426         lock_page_memcg(page);
1427
1428         if (!PageAnon(page)) {
1429                 page_remove_file_rmap(page, compound);
1430                 goto out;
1431         }
1432
1433         if (compound) {
1434                 page_remove_anon_compound_rmap(page);
1435                 goto out;
1436         }
1437
1438         /* page still mapped by someone else? */
1439         if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
1440                 goto out;
1441
1442         /*
1443          * We use the irq-unsafe __{inc|mod}_zone_page_stat because
1444          * these counters are not modified in interrupt context, and
1445          * pte lock(a spinlock) is held, which implies preemption disabled.
1446          */
1447         __dec_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED);
1448
1449         if (PageTransCompound(page))
1450                 deferred_split_huge_page(compound_head(page));
1451
1452         /*
1453          * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
1454          * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
1455          * which increments mapcount after us but sets mapping
1456          * before us: so leave the reset to free_unref_page,
1457          * and remember that it's only reliable while mapped.
1458          * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
1459          * faster for those pages still in swapcache.
1460          */
1461 out:
1462         unlock_page_memcg(page);
1463
1464         munlock_vma_page(page, vma, compound);
1465 }
1466
1467 /*
1468  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument
1469  */
1470 static bool try_to_unmap_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1471                      unsigned long address, void *arg)
1472 {
1473         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1474         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1475         pte_t pteval;
1476         struct page *subpage;
1477         bool anon_exclusive, ret = true;
1478         struct mmu_notifier_range range;
1479         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1480
1481         /*
1482          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1483          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1484          * try_to_unmap() may return before page_mapped() has become false,
1485          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1486          */
1487         if (flags & TTU_SYNC)
1488                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1489
1490         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1491                 split_huge_pmd_address(vma, address, false, folio);
1492
1493         /*
1494          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1495          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1496          * invalidation in the case of pmd sharing.
1497          *
1498          * Note that the folio can not be freed in this function as call of
1499          * try_to_unmap() must hold a reference on the folio.
1500          */
1501         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1502         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma, vma->vm_mm,
1503                                 address, range.end);
1504         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1505                 /*
1506                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1507                  * accordingly.
1508                  */
1509                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1510                                                      &range.end);
1511         }
1512         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1513
1514         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1515                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1516                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1517
1518                 /*
1519                  * If the folio is in an mlock()d vma, we must not swap it out.
1520                  */
1521                 if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK) &&
1522                     (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
1523                         /* Restore the mlock which got missed */
1524                         mlock_vma_folio(folio, vma, false);
1525                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1526                         ret = false;
1527                         break;
1528                 }
1529
1530                 subpage = folio_page(folio,
1531                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1532                 address = pvmw.address;
1533                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1534                                  PageAnonExclusive(subpage);
1535
1536                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1537                         bool anon = folio_test_anon(folio);
1538
1539                         /*
1540                          * The try_to_unmap() is only passed a hugetlb page
1541                          * in the case where the hugetlb page is poisoned.
1542                          */
1543                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHWPoison(subpage), subpage);
1544                         /*
1545                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1546                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1547                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1548                          * start/end were already adjusted above to cover this
1549                          * range.
1550                          */
1551                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1552
1553                         /*
1554                          * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1555                          * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1556                          * do this outside rmap routines.
1557                          *
1558                          * We also must hold hugetlb vma_lock in write mode.
1559                          * Lock order dictates acquiring vma_lock BEFORE
1560                          * i_mmap_rwsem.  We can only try lock here and fail
1561                          * if unsuccessful.
1562                          */
1563                         if (!anon) {
1564                                 VM_BUG_ON(!(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1565                                 if (!hugetlb_vma_trylock_write(vma)) {
1566                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1567                                         ret = false;
1568                                         break;
1569                                 }
1570                                 if (huge_pmd_unshare(mm, vma, address, pvmw.pte)) {
1571                                         hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1572                                         flush_tlb_range(vma,
1573                                                 range.start, range.end);
1574                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1575                                                 range.start, range.end);
1576                                         /*
1577                                          * The ref count of the PMD page was
1578                                          * dropped which is part of the way map
1579                                          * counting is done for shared PMDs.
1580                                          * Return 'true' here.  When there is
1581                                          * no other sharing, huge_pmd_unshare
1582                                          * returns false and we will unmap the
1583                                          * actual page and drop map count
1584                                          * to zero.
1585                                          */
1586                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1587                                         break;
1588                                 }
1589                                 hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1590                         }
1591                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1592                 } else {
1593                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1594                         /* Nuke the page table entry. */
1595                         if (should_defer_flush(mm, flags)) {
1596                                 /*
1597                                  * We clear the PTE but do not flush so potentially
1598                                  * a remote CPU could still be writing to the folio.
1599                                  * If the entry was previously clean then the
1600                                  * architecture must guarantee that a clear->dirty
1601                                  * transition on a cached TLB entry is written through
1602                                  * and traps if the PTE is unmapped.
1603                                  */
1604                                 pteval = ptep_get_and_clear(mm, address, pvmw.pte);
1605
1606                                 set_tlb_ubc_flush_pending(mm, pte_dirty(pteval));
1607                         } else {
1608                                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1609                         }
1610                 }
1611
1612                 /*
1613                  * Now the pte is cleared. If this pte was uffd-wp armed,
1614                  * we may want to replace a none pte with a marker pte if
1615                  * it's file-backed, so we don't lose the tracking info.
1616                  */
1617                 pte_install_uffd_wp_if_needed(vma, address, pvmw.pte, pteval);
1618
1619                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1620                 if (pte_dirty(pteval))
1621                         folio_mark_dirty(folio);
1622
1623                 /* Update high watermark before we lower rss */
1624                 update_hiwater_rss(mm);
1625
1626                 if (PageHWPoison(subpage) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
1627                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
1628                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1629                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
1630                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1631                         } else {
1632                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1633                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1634                         }
1635
1636                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
1637                         /*
1638                          * The guest indicated that the page content is of no
1639                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
1640                          * will take care of the rest.
1641                          * A future reference will then fault in a new zero
1642                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
1643                          * this page though, as its main user (postcopy
1644                          * migration) will not expect userfaults on already
1645                          * copied pages.
1646                          */
1647                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1648                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1649                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1650                                                       address + PAGE_SIZE);
1651                 } else if (folio_test_anon(folio)) {
1652                         swp_entry_t entry = { .val = page_private(subpage) };
1653                         pte_t swp_pte;
1654                         /*
1655                          * Store the swap location in the pte.
1656                          * See handle_pte_fault() ...
1657                          */
1658                         if (unlikely(folio_test_swapbacked(folio) !=
1659                                         folio_test_swapcache(folio))) {
1660                                 WARN_ON_ONCE(1);
1661                                 ret = false;
1662                                 /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1663                                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1664                                                         address + PAGE_SIZE);
1665                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1666                                 break;
1667                         }
1668
1669                         /* MADV_FREE page check */
1670                         if (!folio_test_swapbacked(folio)) {
1671                                 int ref_count, map_count;
1672
1673                                 /*
1674                                  * Synchronize with gup_pte_range():
1675                                  * - clear PTE; barrier; read refcount
1676                                  * - inc refcount; barrier; read PTE
1677                                  */
1678                                 smp_mb();
1679
1680                                 ref_count = folio_ref_count(folio);
1681                                 map_count = folio_mapcount(folio);
1682
1683                                 /*
1684                                  * Order reads for page refcount and dirty flag
1685                                  * (see comments in __remove_mapping()).
1686                                  */
1687                                 smp_rmb();
1688
1689                                 /*
1690                                  * The only page refs must be one from isolation
1691                                  * plus the rmap(s) (dropped by discard:).
1692                                  */
1693                                 if (ref_count == 1 + map_count &&
1694                                     !folio_test_dirty(folio)) {
1695                                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1696                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1697                                                 address, address + PAGE_SIZE);
1698                                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1699                                         goto discard;
1700                                 }
1701
1702                                 /*
1703                                  * If the folio was redirtied, it cannot be
1704                                  * discarded. Remap the page to page table.
1705                                  */
1706                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1707                                 folio_set_swapbacked(folio);
1708                                 ret = false;
1709                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1710                                 break;
1711                         }
1712
1713                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
1714                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1715                                 ret = false;
1716                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1717                                 break;
1718                         }
1719                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
1720                                 swap_free(entry);
1721                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1722                                 ret = false;
1723                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1724                                 break;
1725                         }
1726
1727                         /* See page_try_share_anon_rmap(): clear PTE first. */
1728                         if (anon_exclusive &&
1729                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
1730                                 swap_free(entry);
1731                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1732                                 ret = false;
1733                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1734                                 break;
1735                         }
1736                         /*
1737                          * Note: We *don't* remember if the page was mapped
1738                          * exclusively in the swap pte if the architecture
1739                          * doesn't support __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE. In
1740                          * that case, swapin code has to re-determine that
1741                          * manually and might detect the page as possibly
1742                          * shared, for example, if there are other references on
1743                          * the page or if the page is under writeback. We made
1744                          * sure that there are no GUP pins on the page that
1745                          * would rely on it, so for GUP pins this is fine.
1746                          */
1747                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
1748                                 spin_lock(&mmlist_lock);
1749                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
1750                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
1751                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1752                         }
1753                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1754                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
1755                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1756                         if (anon_exclusive)
1757                                 swp_pte = pte_swp_mkexclusive(swp_pte);
1758                         if (pte_soft_dirty(pteval))
1759                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
1760                         if (pte_uffd_wp(pteval))
1761                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
1762                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
1763                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1764                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1765                                                       address + PAGE_SIZE);
1766                 } else {
1767                         /*
1768                          * This is a locked file-backed folio,
1769                          * so it cannot be removed from the page
1770                          * cache and replaced by a new folio before
1771                          * mmu_notifier_invalidate_range_end, so no
1772                          * concurrent thread might update its page table
1773                          * to point at a new folio while a device is
1774                          * still using this folio.
1775                          *
1776                          * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1777                          */
1778                         dec_mm_counter(mm, mm_counter_file(&folio->page));
1779                 }
1780 discard:
1781                 /*
1782                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
1783                  * done above for all cases requiring it to happen under page
1784                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
1785                  *
1786                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1787                  */
1788                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
1789                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
1790                         mlock_page_drain_local();
1791                 folio_put(folio);
1792         }
1793
1794         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1795
1796         return ret;
1797 }
1798
1799 static bool invalid_migration_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1800 {
1801         return vma_is_temporary_stack(vma);
1802 }
1803
1804 static int page_not_mapped(struct folio *folio)
1805 {
1806         return !folio_mapped(folio);
1807 }
1808
1809 /**
1810  * try_to_unmap - Try to remove all page table mappings to a folio.
1811  * @folio: The folio to unmap.
1812  * @flags: action and flags
1813  *
1814  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1815  * folio.  It is the caller's responsibility to check if the folio is
1816  * still mapped if needed (use TTU_SYNC to prevent accounting races).
1817  *
1818  * Context: Caller must hold the folio lock.
1819  */
1820 void try_to_unmap(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
1821 {
1822         struct rmap_walk_control rwc = {
1823                 .rmap_one = try_to_unmap_one,
1824                 .arg = (void *)flags,
1825                 .done = page_not_mapped,
1826                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
1827         };
1828
1829         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
1830                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
1831         else
1832                 rmap_walk(folio, &rwc);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument.
1837  *
1838  * If TTU_SPLIT_HUGE_PMD is specified any PMD mappings will be split into PTEs
1839  * containing migration entries.
1840  */
1841 static bool try_to_migrate_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1842                      unsigned long address, void *arg)
1843 {
1844         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1845         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1846         pte_t pteval;
1847         struct page *subpage;
1848         bool anon_exclusive, ret = true;
1849         struct mmu_notifier_range range;
1850         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1851
1852         /*
1853          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1854          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1855          * try_to_migrate() may return before page_mapped() has become false,
1856          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1857          */
1858         if (flags & TTU_SYNC)
1859                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1860
1861         /*
1862          * unmap_page() in mm/huge_memory.c is the only user of migration with
1863          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and it wants to freeze.
1864          */
1865         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1866                 split_huge_pmd_address(vma, address, true, folio);
1867
1868         /*
1869          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1870          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1871          * invalidation in the case of pmd sharing.
1872          *
1873          * Note that the page can not be free in this function as call of
1874          * try_to_unmap() must hold a reference on the page.
1875          */
1876         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1877         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma, vma->vm_mm,
1878                                 address, range.end);
1879         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1880                 /*
1881                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1882                  * accordingly.
1883                  */
1884                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1885                                                      &range.end);
1886         }
1887         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1888
1889         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1890 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1891                 /* PMD-mapped THP migration entry */
1892                 if (!pvmw.pte) {
1893                         subpage = folio_page(folio,
1894                                 pmd_pfn(*pvmw.pmd) - folio_pfn(folio));
1895                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
1896                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
1897
1898                         if (set_pmd_migration_entry(&pvmw, subpage)) {
1899                                 ret = false;
1900                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1901                                 break;
1902                         }
1903                         continue;
1904                 }
1905 #endif
1906
1907                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1908                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1909
1910                 if (folio_is_zone_device(folio)) {
1911                         /*
1912                          * Our PTE is a non-present device exclusive entry and
1913                          * calculating the subpage as for the common case would
1914                          * result in an invalid pointer.
1915                          *
1916                          * Since only PAGE_SIZE pages can currently be
1917                          * migrated, just set it to page. This will need to be
1918                          * changed when hugepage migrations to device private
1919                          * memory are supported.
1920                          */
1921                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(folio) > 1, folio);
1922                         subpage = &folio->page;
1923                 } else {
1924                         subpage = folio_page(folio,
1925                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1926                 }
1927                 address = pvmw.address;
1928                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1929                                  PageAnonExclusive(subpage);
1930
1931                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1932                         bool anon = folio_test_anon(folio);
1933
1934                         /*
1935                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1936                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1937                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1938                          * start/end were already adjusted above to cover this
1939                          * range.
1940                          */
1941                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1942
1943                         /*
1944                          * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1945                          * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1946                          * do this outside rmap routines.
1947                          *
1948                          * We also must hold hugetlb vma_lock in write mode.
1949                          * Lock order dictates acquiring vma_lock BEFORE
1950                          * i_mmap_rwsem.  We can only try lock here and
1951                          * fail if unsuccessful.
1952                          */
1953                         if (!anon) {
1954                                 VM_BUG_ON(!(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1955                                 if (!hugetlb_vma_trylock_write(vma)) {
1956                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1957                                         ret = false;
1958                                         break;
1959                                 }
1960                                 if (huge_pmd_unshare(mm, vma, address, pvmw.pte)) {
1961                                         hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1962                                         flush_tlb_range(vma,
1963                                                 range.start, range.end);
1964                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1965                                                 range.start, range.end);
1966
1967                                         /*
1968                                          * The ref count of the PMD page was
1969                                          * dropped which is part of the way map
1970                                          * counting is done for shared PMDs.
1971                                          * Return 'true' here.  When there is
1972                                          * no other sharing, huge_pmd_unshare
1973                                          * returns false and we will unmap the
1974                                          * actual page and drop map count
1975                                          * to zero.
1976                                          */
1977                                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1978                                         break;
1979                                 }
1980                                 hugetlb_vma_unlock_write(vma);
1981                         }
1982                         /* Nuke the hugetlb page table entry */
1983                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1984                 } else {
1985                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1986                         /* Nuke the page table entry. */
1987                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1988                 }
1989
1990                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1991                 if (pte_dirty(pteval))
1992                         folio_mark_dirty(folio);
1993
1994                 /* Update high watermark before we lower rss */
1995                 update_hiwater_rss(mm);
1996
1997                 if (folio_is_device_private(folio)) {
1998                         unsigned long pfn = folio_pfn(folio);
1999                         swp_entry_t entry;
2000                         pte_t swp_pte;
2001
2002                         if (anon_exclusive)
2003                                 BUG_ON(page_try_share_anon_rmap(subpage));
2004
2005                         /*
2006                          * Store the pfn of the page in a special migration
2007                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2008                          * pte is removed and then restart fault handling.
2009                          */
2010                         entry = pte_to_swp_entry(pteval);
2011                         if (is_writable_device_private_entry(entry))
2012                                 entry = make_writable_migration_entry(pfn);
2013                         else if (anon_exclusive)
2014                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(pfn);
2015                         else
2016                                 entry = make_readable_migration_entry(pfn);
2017                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2018
2019                         /*
2020                          * pteval maps a zone device page and is therefore
2021                          * a swap pte.
2022                          */
2023                         if (pte_swp_soft_dirty(pteval))
2024                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2025                         if (pte_swp_uffd_wp(pteval))
2026                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2027                         set_pte_at(mm, pvmw.address, pvmw.pte, swp_pte);
2028                         trace_set_migration_pte(pvmw.address, pte_val(swp_pte),
2029                                                 compound_order(&folio->page));
2030                         /*
2031                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2032                          * against the special swap migration pte.
2033                          */
2034                 } else if (PageHWPoison(subpage)) {
2035                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
2036                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2037                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
2038                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2039                         } else {
2040                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2041                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2042                         }
2043
2044                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
2045                         /*
2046                          * The guest indicated that the page content is of no
2047                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
2048                          * will take care of the rest.
2049                          * A future reference will then fault in a new zero
2050                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
2051                          * this page though, as its main user (postcopy
2052                          * migration) will not expect userfaults on already
2053                          * copied pages.
2054                          */
2055                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2056                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
2057                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
2058                                                       address + PAGE_SIZE);
2059                 } else {
2060                         swp_entry_t entry;
2061                         pte_t swp_pte;
2062
2063                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
2064                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2065                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2066                                 else
2067                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2068                                 ret = false;
2069                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2070                                 break;
2071                         }
2072                         VM_BUG_ON_PAGE(pte_write(pteval) && folio_test_anon(folio) &&
2073                                        !anon_exclusive, subpage);
2074
2075                         /* See page_try_share_anon_rmap(): clear PTE first. */
2076                         if (anon_exclusive &&
2077                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
2078                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2079                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2080                                 else
2081                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2082                                 ret = false;
2083                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2084                                 break;
2085                         }
2086
2087                         /*
2088                          * Store the pfn of the page in a special migration
2089                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2090                          * pte is removed and then restart fault handling.
2091                          */
2092                         if (pte_write(pteval))
2093                                 entry = make_writable_migration_entry(
2094                                                         page_to_pfn(subpage));
2095                         else if (anon_exclusive)
2096                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(
2097                                                         page_to_pfn(subpage));
2098                         else
2099                                 entry = make_readable_migration_entry(
2100                                                         page_to_pfn(subpage));
2101                         if (pte_young(pteval))
2102                                 entry = make_migration_entry_young(entry);
2103                         if (pte_dirty(pteval))
2104                                 entry = make_migration_entry_dirty(entry);
2105                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2106                         if (pte_soft_dirty(pteval))
2107                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2108                         if (pte_uffd_wp(pteval))
2109                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2110                         if (folio_test_hugetlb(folio))
2111                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2112                         else
2113                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2114                         trace_set_migration_pte(address, pte_val(swp_pte),
2115                                                 compound_order(&folio->page));
2116                         /*
2117                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2118                          * against the special swap migration pte.
2119                          */
2120                 }
2121
2122                 /*
2123                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
2124                  * done above for all cases requiring it to happen under page
2125                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
2126                  *
2127                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
2128                  */
2129                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
2130                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
2131                         mlock_page_drain_local();
2132                 folio_put(folio);
2133         }
2134
2135         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2136
2137         return ret;
2138 }
2139
2140 /**
2141  * try_to_migrate - try to replace all page table mappings with swap entries
2142  * @folio: the folio to replace page table entries for
2143  * @flags: action and flags
2144  *
2145  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this folio and
2146  * replace them with special swap entries. Caller must hold the folio lock.
2147  */
2148 void try_to_migrate(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
2149 {
2150         struct rmap_walk_control rwc = {
2151                 .rmap_one = try_to_migrate_one,
2152                 .arg = (void *)flags,
2153                 .done = page_not_mapped,
2154                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2155         };
2156
2157         /*
2158          * Migration always ignores mlock and only supports TTU_RMAP_LOCKED and
2159          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and TTU_SYNC flags.
2160          */
2161         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~(TTU_RMAP_LOCKED | TTU_SPLIT_HUGE_PMD |
2162                                         TTU_SYNC)))
2163                 return;
2164
2165         if (folio_is_zone_device(folio) &&
2166             (!folio_is_device_private(folio) && !folio_is_device_coherent(folio)))
2167                 return;
2168
2169         /*
2170          * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
2171          * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
2172          * page tables leading to a race where migration cannot
2173          * find the migration ptes. Rather than increasing the
2174          * locking requirements of exec(), migration skips
2175          * temporary VMAs until after exec() completes.
2176          */
2177         if (!folio_test_ksm(folio) && folio_test_anon(folio))
2178                 rwc.invalid_vma = invalid_migration_vma;
2179
2180         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
2181                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
2182         else
2183                 rmap_walk(folio, &rwc);
2184 }
2185
2186 #ifdef CONFIG_DEVICE_PRIVATE
2187 struct make_exclusive_args {
2188         struct mm_struct *mm;
2189         unsigned long address;
2190         void *owner;
2191         bool valid;
2192 };
2193
2194 static bool page_make_device_exclusive_one(struct folio *folio,
2195                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *priv)
2196 {
2197         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2198         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
2199         struct make_exclusive_args *args = priv;
2200         pte_t pteval;
2201         struct page *subpage;
2202         bool ret = true;
2203         struct mmu_notifier_range range;
2204         swp_entry_t entry;
2205         pte_t swp_pte;
2206
2207         mmu_notifier_range_init_owner(&range, MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE, 0, vma,
2208                                       vma->vm_mm, address, min(vma->vm_end,
2209                                       address + folio_size(folio)),
2210                                       args->owner);
2211         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
2212
2213         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
2214                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
2215                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
2216
2217                 if (!pte_present(*pvmw.pte)) {
2218                         ret = false;
2219                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2220                         break;
2221                 }
2222
2223                 subpage = folio_page(folio,
2224                                 pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
2225                 address = pvmw.address;
2226
2227                 /* Nuke the page table entry. */
2228                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
2229                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
2230
2231                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
2232                 if (pte_dirty(pteval))
2233                         folio_mark_dirty(folio);
2234
2235                 /*
2236                  * Check that our target page is still mapped at the expected
2237                  * address.
2238                  */
2239                 if (args->mm == mm && args->address == address &&
2240                     pte_write(pteval))
2241                         args->valid = true;
2242
2243                 /*
2244                  * Store the pfn of the page in a special migration
2245                  * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2246                  * pte is removed and then restart fault handling.
2247                  */
2248                 if (pte_write(pteval))
2249                         entry = make_writable_device_exclusive_entry(
2250                                                         page_to_pfn(subpage));
2251                 else
2252                         entry = make_readable_device_exclusive_entry(
2253                                                         page_to_pfn(subpage));
2254                 swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2255                 if (pte_soft_dirty(pteval))
2256                         swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2257                 if (pte_uffd_wp(pteval))
2258                         swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2259
2260                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2261
2262                 /*
2263                  * There is a reference on the page for the swap entry which has
2264                  * been removed, so shouldn't take another.
2265                  */
2266                 page_remove_rmap(subpage, vma, false);
2267         }
2268
2269         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2270
2271         return ret;
2272 }
2273
2274 /**
2275  * folio_make_device_exclusive - Mark the folio exclusively owned by a device.
2276  * @folio: The folio to replace page table entries for.
2277  * @mm: The mm_struct where the folio is expected to be mapped.
2278  * @address: Address where the folio is expected to be mapped.
2279  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier callbacks
2280  *
2281  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
2282  * folio and replace them with special device exclusive swap entries to
2283  * grant a device exclusive access to the folio.
2284  *
2285  * Context: Caller must hold the folio lock.
2286  * Return: false if the page is still mapped, or if it could not be unmapped
2287  * from the expected address. Otherwise returns true (success).
2288  */
2289 static bool folio_make_device_exclusive(struct folio *folio,
2290                 struct mm_struct *mm, unsigned long address, void *owner)
2291 {
2292         struct make_exclusive_args args = {
2293                 .mm = mm,
2294                 .address = address,
2295                 .owner = owner,
2296                 .valid = false,
2297         };
2298         struct rmap_walk_control rwc = {
2299                 .rmap_one = page_make_device_exclusive_one,
2300                 .done = page_not_mapped,
2301                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2302                 .arg = &args,
2303         };
2304
2305         /*
2306          * Restrict to anonymous folios for now to avoid potential writeback
2307          * issues.
2308          */
2309         if (!folio_test_anon(folio))
2310                 return false;
2311
2312         rmap_walk(folio, &rwc);
2313
2314         return args.valid && !folio_mapcount(folio);
2315 }
2316
2317 /**
2318  * make_device_exclusive_range() - Mark a range for exclusive use by a device
2319  * @mm: mm_struct of associated target process
2320  * @start: start of the region to mark for exclusive device access
2321  * @end: end address of region
2322  * @pages: returns the pages which were successfully marked for exclusive access
2323  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier to allow filtering
2324  *
2325  * Returns: number of pages found in the range by GUP. A page is marked for
2326  * exclusive access only if the page pointer is non-NULL.
2327  *
2328  * This function finds ptes mapping page(s) to the given address range, locks
2329  * them and replaces mappings with special swap entries preventing userspace CPU
2330  * access. On fault these entries are replaced with the original mapping after
2331  * calling MMU notifiers.
2332  *
2333  * A driver using this to program access from a device must use a mmu notifier
2334  * critical section to hold a device specific lock during programming. Once
2335  * programming is complete it should drop the page lock and reference after
2336  * which point CPU access to the page will revoke the exclusive access.
2337  */
2338 int make_device_exclusive_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
2339                                 unsigned long end, struct page **pages,
2340                                 void *owner)
2341 {
2342         long npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
2343         long i;
2344
2345         npages = get_user_pages_remote(mm, start, npages,
2346                                        FOLL_GET | FOLL_WRITE | FOLL_SPLIT_PMD,
2347                                        pages, NULL, NULL);
2348         if (npages < 0)
2349                 return npages;
2350
2351         for (i = 0; i < npages; i++, start += PAGE_SIZE) {
2352                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2353                 if (PageTail(pages[i]) || !folio_trylock(folio)) {
2354                         folio_put(folio);
2355                         pages[i] = NULL;
2356                         continue;
2357                 }
2358
2359                 if (!folio_make_device_exclusive(folio, mm, start, owner)) {
2360                         folio_unlock(folio);
2361                         folio_put(folio);
2362                         pages[i] = NULL;
2363                 }
2364         }
2365
2366         return npages;
2367 }
2368 EXPORT_SYMBOL_GPL(make_device_exclusive_range);
2369 #endif
2370
2371 void __put_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
2372 {
2373         struct anon_vma *root = anon_vma->root;
2374
2375         anon_vma_free(anon_vma);
2376         if (root != anon_vma && atomic_dec_and_test(&root->refcount))
2377                 anon_vma_free(root);
2378 }
2379
2380 static struct anon_vma *rmap_walk_anon_lock(struct folio *folio,
2381                                             struct rmap_walk_control *rwc)
2382 {
2383         struct anon_vma *anon_vma;
2384
2385         if (rwc->anon_lock)
2386                 return rwc->anon_lock(folio, rwc);
2387
2388         /*
2389          * Note: remove_migration_ptes() cannot use folio_lock_anon_vma_read()
2390          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
2391          * are holding mmap_lock. Users without mmap_lock are required to
2392          * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
2393          */
2394         anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2395         if (!anon_vma)
2396                 return NULL;
2397
2398         if (anon_vma_trylock_read(anon_vma))
2399                 goto out;
2400
2401         if (rwc->try_lock) {
2402                 anon_vma = NULL;
2403                 rwc->contended = true;
2404                 goto out;
2405         }
2406
2407         anon_vma_lock_read(anon_vma);
2408 out:
2409         return anon_vma;
2410 }
2411
2412 /*
2413  * rmap_walk_anon - do something to anonymous page using the object-based
2414  * rmap method
2415  * @page: the page to be handled
2416  * @rwc: control variable according to each walk type
2417  *
2418  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2419  * contained in the anon_vma struct it points to.
2420  */
2421 static void rmap_walk_anon(struct folio *folio,
2422                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2423 {
2424         struct anon_vma *anon_vma;
2425         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2426         struct anon_vma_chain *avc;
2427
2428         if (locked) {
2429                 anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2430                 /* anon_vma disappear under us? */
2431                 VM_BUG_ON_FOLIO(!anon_vma, folio);
2432         } else {
2433                 anon_vma = rmap_walk_anon_lock(folio, rwc);
2434         }
2435         if (!anon_vma)
2436                 return;
2437
2438         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2439         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2440         anon_vma_interval_tree_foreach(avc, &anon_vma->rb_root,
2441                         pgoff_start, pgoff_end) {
2442                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
2443                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2444
2445                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2446                 cond_resched();
2447
2448                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2449                         continue;
2450
2451                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2452                         break;
2453                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2454                         break;
2455         }
2456
2457         if (!locked)
2458                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
2459 }
2460
2461 /*
2462  * rmap_walk_file - do something to file page using the object-based rmap method
2463  * @page: the page to be handled
2464  * @rwc: control variable according to each walk type
2465  *
2466  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2467  * contained in the address_space struct it points to.
2468  */
2469 static void rmap_walk_file(struct folio *folio,
2470                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2471 {
2472         struct address_space *mapping = folio_mapping(folio);
2473         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2474         struct vm_area_struct *vma;
2475
2476         /*
2477          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
2478          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
2479          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
2480          * so we can safely take mapping->i_mmap_rwsem.
2481          */
2482         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
2483
2484         if (!mapping)
2485                 return;
2486
2487         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2488         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2489         if (!locked) {
2490                 if (i_mmap_trylock_read(mapping))
2491                         goto lookup;
2492
2493                 if (rwc->try_lock) {
2494                         rwc->contended = true;
2495                         return;
2496                 }
2497
2498                 i_mmap_lock_read(mapping);
2499         }
2500 lookup:
2501         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap,
2502                         pgoff_start, pgoff_end) {
2503                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2504
2505                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2506                 cond_resched();
2507
2508                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2509                         continue;
2510
2511                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2512                         goto done;
2513                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2514                         goto done;
2515         }
2516
2517 done:
2518         if (!locked)
2519                 i_mmap_unlock_read(mapping);
2520 }
2521
2522 void rmap_walk(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2523 {
2524         if (unlikely(folio_test_ksm(folio)))
2525                 rmap_walk_ksm(folio, rwc);
2526         else if (folio_test_anon(folio))
2527                 rmap_walk_anon(folio, rwc, false);
2528         else
2529                 rmap_walk_file(folio, rwc, false);
2530 }
2531
2532 /* Like rmap_walk, but caller holds relevant rmap lock */
2533 void rmap_walk_locked(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2534 {
2535         /* no ksm support for now */
2536         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_ksm(folio), folio);
2537         if (folio_test_anon(folio))
2538                 rmap_walk_anon(folio, rwc, true);
2539         else
2540                 rmap_walk_file(folio, rwc, true);
2541 }
2542
2543 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2544 /*
2545  * The following two functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
2546  * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
2547  * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
2548  *
2549  * RMAP_COMPOUND is ignored.
2550  */
2551 void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2552                             unsigned long address, rmap_t flags)
2553 {
2554         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
2555         int first;
2556
2557         BUG_ON(!PageLocked(page));
2558         BUG_ON(!anon_vma);
2559         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
2560         first = atomic_inc_and_test(compound_mapcount_ptr(page));
2561         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
2562         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
2563         if (first)
2564                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address,
2565                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
2566 }
2567
2568 void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
2569                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
2570 {
2571         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
2572         atomic_set(compound_mapcount_ptr(page), 0);
2573         atomic_set(compound_pincount_ptr(page), 0);
2574
2575         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
2576 }
2577 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */