RISC-V: Add mvendorid, marchid, and mimpid to /proc/cpuinfo output
[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)   * (see hugetlbfs below)
27  *         hugetlbfs_i_mmap_rwsem_key (in huge_pmd_share)
28  *           mapping->i_mmap_rwsem
29  *             hugetlb_fault_mutex (hugetlbfs specific page fault mutex)
30  *             anon_vma->rwsem
31  *               mm->page_table_lock or pte_lock
32  *                 swap_lock (in swap_duplicate, swap_info_get)
33  *                   mmlist_lock (in mmput, drain_mmlist and others)
34  *                   mapping->private_lock (in block_dirty_folio)
35  *                     folio_lock_memcg move_lock (in block_dirty_folio)
36  *                       i_pages lock (widely used)
37  *                         lruvec->lru_lock (in folio_lruvec_lock_irq)
38  *                   inode->i_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
39  *                   bdi.wb->list_lock (in set_page_dirty's __mark_inode_dirty)
40  *                     sb_lock (within inode_lock in fs/fs-writeback.c)
41  *                     i_pages lock (widely used, in set_page_dirty,
42  *                               in arch-dependent flush_dcache_mmap_lock,
43  *                               within bdi.wb->list_lock in __sync_single_inode)
44  *
45  * anon_vma->rwsem,mapping->i_mmap_rwsem   (memory_failure, collect_procs_anon)
46  *   ->tasklist_lock
47  *     pte map lock
48  *
49  * * hugetlbfs PageHuge() pages take locks in this order:
50  *         mapping->i_mmap_rwsem
51  *           hugetlb_fault_mutex (hugetlbfs specific page fault mutex)
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 *page_get_anon_vma(struct page *page)
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(page->mapping);
499         if ((anon_mapping & PAGE_MAPPING_FLAGS) != PAGE_MAPPING_ANON)
500                 goto out;
501         if (!page_mapped(page))
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 page 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 (!page_mapped(page)) {
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 page_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 page_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 void page_unlock_anon_vma_read(struct anon_vma *anon_vma)
606 {
607         anon_vma_unlock_read(anon_vma);
608 }
609
610 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
611 /*
612  * Flush TLB entries for recently unmapped pages from remote CPUs. It is
613  * important if a PTE was dirty when it was unmapped that it's flushed
614  * before any IO is initiated on the page to prevent lost writes. Similarly,
615  * it must be flushed before freeing to prevent data leakage.
616  */
617 void try_to_unmap_flush(void)
618 {
619         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
620
621         if (!tlb_ubc->flush_required)
622                 return;
623
624         arch_tlbbatch_flush(&tlb_ubc->arch);
625         tlb_ubc->flush_required = false;
626         tlb_ubc->writable = false;
627 }
628
629 /* Flush iff there are potentially writable TLB entries that can race with IO */
630 void try_to_unmap_flush_dirty(void)
631 {
632         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
633
634         if (tlb_ubc->writable)
635                 try_to_unmap_flush();
636 }
637
638 /*
639  * Bits 0-14 of mm->tlb_flush_batched record pending generations.
640  * Bits 16-30 of mm->tlb_flush_batched bit record flushed generations.
641  */
642 #define TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT   16
643 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK                    \
644         ((1 << (TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT - 1)) - 1)
645 #define TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE                   \
646         (TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK / 2)
647
648 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
649 {
650         struct tlbflush_unmap_batch *tlb_ubc = &current->tlb_ubc;
651         int batch, nbatch;
652
653         arch_tlbbatch_add_mm(&tlb_ubc->arch, mm);
654         tlb_ubc->flush_required = true;
655
656         /*
657          * Ensure compiler does not re-order the setting of tlb_flush_batched
658          * before the PTE is cleared.
659          */
660         barrier();
661         batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
662 retry:
663         if ((batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK) > TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_LARGE) {
664                 /*
665                  * Prevent `pending' from catching up with `flushed' because of
666                  * overflow.  Reset `pending' and `flushed' to be 1 and 0 if
667                  * `pending' becomes large.
668                  */
669                 nbatch = atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch, 1);
670                 if (nbatch != batch) {
671                         batch = nbatch;
672                         goto retry;
673                 }
674         } else {
675                 atomic_inc(&mm->tlb_flush_batched);
676         }
677
678         /*
679          * If the PTE was dirty then it's best to assume it's writable. The
680          * caller must use try_to_unmap_flush_dirty() or try_to_unmap_flush()
681          * before the page is queued for IO.
682          */
683         if (writable)
684                 tlb_ubc->writable = true;
685 }
686
687 /*
688  * Returns true if the TLB flush should be deferred to the end of a batch of
689  * unmap operations to reduce IPIs.
690  */
691 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
692 {
693         bool should_defer = false;
694
695         if (!(flags & TTU_BATCH_FLUSH))
696                 return false;
697
698         /* If remote CPUs need to be flushed then defer batch the flush */
699         if (cpumask_any_but(mm_cpumask(mm), get_cpu()) < nr_cpu_ids)
700                 should_defer = true;
701         put_cpu();
702
703         return should_defer;
704 }
705
706 /*
707  * Reclaim unmaps pages under the PTL but do not flush the TLB prior to
708  * releasing the PTL if TLB flushes are batched. It's possible for a parallel
709  * operation such as mprotect or munmap to race between reclaim unmapping
710  * the page and flushing the page. If this race occurs, it potentially allows
711  * access to data via a stale TLB entry. Tracking all mm's that have TLB
712  * batching in flight would be expensive during reclaim so instead track
713  * whether TLB batching occurred in the past and if so then do a flush here
714  * if required. This will cost one additional flush per reclaim cycle paid
715  * by the first operation at risk such as mprotect and mumap.
716  *
717  * This must be called under the PTL so that an access to tlb_flush_batched
718  * that is potentially a "reclaim vs mprotect/munmap/etc" race will synchronise
719  * via the PTL.
720  */
721 void flush_tlb_batched_pending(struct mm_struct *mm)
722 {
723         int batch = atomic_read(&mm->tlb_flush_batched);
724         int pending = batch & TLB_FLUSH_BATCH_PENDING_MASK;
725         int flushed = batch >> TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT;
726
727         if (pending != flushed) {
728                 flush_tlb_mm(mm);
729                 /*
730                  * If the new TLB flushing is pending during flushing, leave
731                  * mm->tlb_flush_batched as is, to avoid losing flushing.
732                  */
733                 atomic_cmpxchg(&mm->tlb_flush_batched, batch,
734                                pending | (pending << TLB_FLUSH_BATCH_FLUSHED_SHIFT));
735         }
736 }
737 #else
738 static void set_tlb_ubc_flush_pending(struct mm_struct *mm, bool writable)
739 {
740 }
741
742 static bool should_defer_flush(struct mm_struct *mm, enum ttu_flags flags)
743 {
744         return false;
745 }
746 #endif /* CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH */
747
748 /*
749  * At what user virtual address is page expected in vma?
750  * Caller should check the page is actually part of the vma.
751  */
752 unsigned long page_address_in_vma(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
753 {
754         struct folio *folio = page_folio(page);
755         if (folio_test_anon(folio)) {
756                 struct anon_vma *page__anon_vma = folio_anon_vma(folio);
757                 /*
758                  * Note: swapoff's unuse_vma() is more efficient with this
759                  * check, and needs it to match anon_vma when KSM is active.
760                  */
761                 if (!vma->anon_vma || !page__anon_vma ||
762                     vma->anon_vma->root != page__anon_vma->root)
763                         return -EFAULT;
764         } else if (!vma->vm_file) {
765                 return -EFAULT;
766         } else if (vma->vm_file->f_mapping != folio->mapping) {
767                 return -EFAULT;
768         }
769
770         return vma_address(page, vma);
771 }
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         pmd_t pmde;
780
781         pgd = pgd_offset(mm, address);
782         if (!pgd_present(*pgd))
783                 goto out;
784
785         p4d = p4d_offset(pgd, address);
786         if (!p4d_present(*p4d))
787                 goto out;
788
789         pud = pud_offset(p4d, address);
790         if (!pud_present(*pud))
791                 goto out;
792
793         pmd = pmd_offset(pud, address);
794         /*
795          * Some THP functions use the sequence pmdp_huge_clear_flush(), set_pmd_at()
796          * without holding anon_vma lock for write.  So when looking for a
797          * genuine pmde (in which to find pte), test present and !THP together.
798          */
799         pmde = *pmd;
800         barrier();
801         if (!pmd_present(pmde) || pmd_trans_huge(pmde))
802                 pmd = NULL;
803 out:
804         return pmd;
805 }
806
807 struct folio_referenced_arg {
808         int mapcount;
809         int referenced;
810         unsigned long vm_flags;
811         struct mem_cgroup *memcg;
812 };
813 /*
814  * arg: folio_referenced_arg will be passed
815  */
816 static bool folio_referenced_one(struct folio *folio,
817                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *arg)
818 {
819         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
820         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
821         int referenced = 0;
822
823         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
824                 address = pvmw.address;
825
826                 if ((vma->vm_flags & VM_LOCKED) &&
827                     (!folio_test_large(folio) || !pvmw.pte)) {
828                         /* Restore the mlock which got missed */
829                         mlock_vma_folio(folio, vma, !pvmw.pte);
830                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
831                         pra->vm_flags |= VM_LOCKED;
832                         return false; /* To break the loop */
833                 }
834
835                 if (pvmw.pte) {
836                         if (ptep_clear_flush_young_notify(vma, address,
837                                                 pvmw.pte)) {
838                                 /*
839                                  * Don't treat a reference through
840                                  * a sequentially read mapping as such.
841                                  * If the folio has been used in another mapping,
842                                  * we will catch it; if this other mapping is
843                                  * already gone, the unmap path will have set
844                                  * the referenced flag or activated the folio.
845                                  */
846                                 if (likely(!(vma->vm_flags & VM_SEQ_READ)))
847                                         referenced++;
848                         }
849                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)) {
850                         if (pmdp_clear_flush_young_notify(vma, address,
851                                                 pvmw.pmd))
852                                 referenced++;
853                 } else {
854                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
855                         WARN_ON_ONCE(1);
856                 }
857
858                 pra->mapcount--;
859         }
860
861         if (referenced)
862                 folio_clear_idle(folio);
863         if (folio_test_clear_young(folio))
864                 referenced++;
865
866         if (referenced) {
867                 pra->referenced++;
868                 pra->vm_flags |= vma->vm_flags & ~VM_LOCKED;
869         }
870
871         if (!pra->mapcount)
872                 return false; /* To break the loop */
873
874         return true;
875 }
876
877 static bool invalid_folio_referenced_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
878 {
879         struct folio_referenced_arg *pra = arg;
880         struct mem_cgroup *memcg = pra->memcg;
881
882         if (!mm_match_cgroup(vma->vm_mm, memcg))
883                 return true;
884
885         return false;
886 }
887
888 /**
889  * folio_referenced() - Test if the folio was referenced.
890  * @folio: The folio to test.
891  * @is_locked: Caller holds lock on the folio.
892  * @memcg: target memory cgroup
893  * @vm_flags: A combination of all the vma->vm_flags which referenced the folio.
894  *
895  * Quick test_and_clear_referenced for all mappings of a folio,
896  *
897  * Return: The number of mappings which referenced the folio. Return -1 if
898  * the function bailed out due to rmap lock contention.
899  */
900 int folio_referenced(struct folio *folio, int is_locked,
901                      struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *vm_flags)
902 {
903         int we_locked = 0;
904         struct folio_referenced_arg pra = {
905                 .mapcount = folio_mapcount(folio),
906                 .memcg = memcg,
907         };
908         struct rmap_walk_control rwc = {
909                 .rmap_one = folio_referenced_one,
910                 .arg = (void *)&pra,
911                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
912                 .try_lock = true,
913         };
914
915         *vm_flags = 0;
916         if (!pra.mapcount)
917                 return 0;
918
919         if (!folio_raw_mapping(folio))
920                 return 0;
921
922         if (!is_locked && (!folio_test_anon(folio) || folio_test_ksm(folio))) {
923                 we_locked = folio_trylock(folio);
924                 if (!we_locked)
925                         return 1;
926         }
927
928         /*
929          * If we are reclaiming on behalf of a cgroup, skip
930          * counting on behalf of references from different
931          * cgroups
932          */
933         if (memcg) {
934                 rwc.invalid_vma = invalid_folio_referenced_vma;
935         }
936
937         rmap_walk(folio, &rwc);
938         *vm_flags = pra.vm_flags;
939
940         if (we_locked)
941                 folio_unlock(folio);
942
943         return rwc.contended ? -1 : pra.referenced;
944 }
945
946 static int page_vma_mkclean_one(struct page_vma_mapped_walk *pvmw)
947 {
948         int cleaned = 0;
949         struct vm_area_struct *vma = pvmw->vma;
950         struct mmu_notifier_range range;
951         unsigned long address = pvmw->address;
952
953         /*
954          * We have to assume the worse case ie pmd for invalidation. Note that
955          * the folio can not be freed from this function.
956          */
957         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_PROTECTION_PAGE,
958                                 0, vma, vma->vm_mm, address,
959                                 vma_address_end(pvmw));
960         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
961
962         while (page_vma_mapped_walk(pvmw)) {
963                 int ret = 0;
964
965                 address = pvmw->address;
966                 if (pvmw->pte) {
967                         pte_t entry;
968                         pte_t *pte = pvmw->pte;
969
970                         if (!pte_dirty(*pte) && !pte_write(*pte))
971                                 continue;
972
973                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
974                         entry = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
975                         entry = pte_wrprotect(entry);
976                         entry = pte_mkclean(entry);
977                         set_pte_at(vma->vm_mm, address, pte, entry);
978                         ret = 1;
979                 } else {
980 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
981                         pmd_t *pmd = pvmw->pmd;
982                         pmd_t entry;
983
984                         if (!pmd_dirty(*pmd) && !pmd_write(*pmd))
985                                 continue;
986
987                         flush_cache_range(vma, address,
988                                           address + HPAGE_PMD_SIZE);
989                         entry = pmdp_invalidate(vma, address, pmd);
990                         entry = pmd_wrprotect(entry);
991                         entry = pmd_mkclean(entry);
992                         set_pmd_at(vma->vm_mm, address, pmd, entry);
993                         ret = 1;
994 #else
995                         /* unexpected pmd-mapped folio? */
996                         WARN_ON_ONCE(1);
997 #endif
998                 }
999
1000                 /*
1001                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() as we are
1002                  * downgrading page table protection not changing it to point
1003                  * to a new page.
1004                  *
1005                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1006                  */
1007                 if (ret)
1008                         cleaned++;
1009         }
1010
1011         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1012
1013         return cleaned;
1014 }
1015
1016 static bool page_mkclean_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1017                              unsigned long address, void *arg)
1018 {
1019         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, PVMW_SYNC);
1020         int *cleaned = arg;
1021
1022         *cleaned += page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1023
1024         return true;
1025 }
1026
1027 static bool invalid_mkclean_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1028 {
1029         if (vma->vm_flags & VM_SHARED)
1030                 return false;
1031
1032         return true;
1033 }
1034
1035 int folio_mkclean(struct folio *folio)
1036 {
1037         int cleaned = 0;
1038         struct address_space *mapping;
1039         struct rmap_walk_control rwc = {
1040                 .arg = (void *)&cleaned,
1041                 .rmap_one = page_mkclean_one,
1042                 .invalid_vma = invalid_mkclean_vma,
1043         };
1044
1045         BUG_ON(!folio_test_locked(folio));
1046
1047         if (!folio_mapped(folio))
1048                 return 0;
1049
1050         mapping = folio_mapping(folio);
1051         if (!mapping)
1052                 return 0;
1053
1054         rmap_walk(folio, &rwc);
1055
1056         return cleaned;
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL_GPL(folio_mkclean);
1059
1060 /**
1061  * pfn_mkclean_range - Cleans the PTEs (including PMDs) mapped with range of
1062  *                     [@pfn, @pfn + @nr_pages) at the specific offset (@pgoff)
1063  *                     within the @vma of shared mappings. And since clean PTEs
1064  *                     should also be readonly, write protects them too.
1065  * @pfn: start pfn.
1066  * @nr_pages: number of physically contiguous pages srarting with @pfn.
1067  * @pgoff: page offset that the @pfn mapped with.
1068  * @vma: vma that @pfn mapped within.
1069  *
1070  * Returns the number of cleaned PTEs (including PMDs).
1071  */
1072 int pfn_mkclean_range(unsigned long pfn, unsigned long nr_pages, pgoff_t pgoff,
1073                       struct vm_area_struct *vma)
1074 {
1075         struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
1076                 .pfn            = pfn,
1077                 .nr_pages       = nr_pages,
1078                 .pgoff          = pgoff,
1079                 .vma            = vma,
1080                 .flags          = PVMW_SYNC,
1081         };
1082
1083         if (invalid_mkclean_vma(vma, NULL))
1084                 return 0;
1085
1086         pvmw.address = vma_pgoff_address(pgoff, nr_pages, vma);
1087         VM_BUG_ON_VMA(pvmw.address == -EFAULT, vma);
1088
1089         return page_vma_mkclean_one(&pvmw);
1090 }
1091
1092 /**
1093  * page_move_anon_rmap - move a page to our anon_vma
1094  * @page:       the page to move to our anon_vma
1095  * @vma:        the vma the page belongs to
1096  *
1097  * When a page belongs exclusively to one process after a COW event,
1098  * that page can be moved into the anon_vma that belongs to just that
1099  * process, so the rmap code will not search the parent or sibling
1100  * processes.
1101  */
1102 void page_move_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma)
1103 {
1104         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1105         struct page *subpage = page;
1106
1107         page = compound_head(page);
1108
1109         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1110         VM_BUG_ON_VMA(!anon_vma, vma);
1111
1112         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1113         /*
1114          * Ensure that anon_vma and the PAGE_MAPPING_ANON bit are written
1115          * simultaneously, so a concurrent reader (eg folio_referenced()'s
1116          * folio_test_anon()) will not see one without the other.
1117          */
1118         WRITE_ONCE(page->mapping, (struct address_space *) anon_vma);
1119         SetPageAnonExclusive(subpage);
1120 }
1121
1122 /**
1123  * __page_set_anon_rmap - set up new anonymous rmap
1124  * @page:       Page or Hugepage to add to rmap
1125  * @vma:        VM area to add page to.
1126  * @address:    User virtual address of the mapping     
1127  * @exclusive:  the page is exclusively owned by the current process
1128  */
1129 static void __page_set_anon_rmap(struct page *page,
1130         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int exclusive)
1131 {
1132         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
1133
1134         BUG_ON(!anon_vma);
1135
1136         if (PageAnon(page))
1137                 goto out;
1138
1139         /*
1140          * If the page isn't exclusively mapped into this vma,
1141          * we must use the _oldest_ possible anon_vma for the
1142          * page mapping!
1143          */
1144         if (!exclusive)
1145                 anon_vma = anon_vma->root;
1146
1147         /*
1148          * page_idle does a lockless/optimistic rmap scan on page->mapping.
1149          * Make sure the compiler doesn't split the stores of anon_vma and
1150          * the PAGE_MAPPING_ANON type identifier, otherwise the rmap code
1151          * could mistake the mapping for a struct address_space and crash.
1152          */
1153         anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
1154         WRITE_ONCE(page->mapping, (struct address_space *) anon_vma);
1155         page->index = linear_page_index(vma, address);
1156 out:
1157         if (exclusive)
1158                 SetPageAnonExclusive(page);
1159 }
1160
1161 /**
1162  * __page_check_anon_rmap - sanity check anonymous rmap addition
1163  * @page:       the page to add the mapping to
1164  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1165  * @address:    the user virtual address mapped
1166  */
1167 static void __page_check_anon_rmap(struct page *page,
1168         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1169 {
1170         struct folio *folio = page_folio(page);
1171         /*
1172          * The page's anon-rmap details (mapping and index) are guaranteed to
1173          * be set up correctly at this point.
1174          *
1175          * We have exclusion against page_add_anon_rmap because the caller
1176          * always holds the page locked.
1177          *
1178          * We have exclusion against page_add_new_anon_rmap because those pages
1179          * are initially only visible via the pagetables, and the pte is locked
1180          * over the call to page_add_new_anon_rmap.
1181          */
1182         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_anon_vma(folio)->root != vma->anon_vma->root,
1183                         folio);
1184         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != linear_page_index(vma, address),
1185                        page);
1186 }
1187
1188 /**
1189  * page_add_anon_rmap - add pte mapping to an anonymous page
1190  * @page:       the page to add the mapping to
1191  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1192  * @address:    the user virtual address mapped
1193  * @flags:      the rmap flags
1194  *
1195  * The caller needs to hold the pte lock, and the page must be locked in
1196  * the anon_vma case: to serialize mapping,index checking after setting,
1197  * and to ensure that PageAnon is not being upgraded racily to PageKsm
1198  * (but PageKsm is never downgraded to PageAnon).
1199  */
1200 void page_add_anon_rmap(struct page *page,
1201         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, rmap_t flags)
1202 {
1203         bool compound = flags & RMAP_COMPOUND;
1204         bool first;
1205
1206         if (unlikely(PageKsm(page)))
1207                 lock_page_memcg(page);
1208         else
1209                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1210
1211         if (compound) {
1212                 atomic_t *mapcount;
1213                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1214                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
1215                 mapcount = compound_mapcount_ptr(page);
1216                 first = atomic_inc_and_test(mapcount);
1217         } else {
1218                 first = atomic_inc_and_test(&page->_mapcount);
1219         }
1220         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
1221         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
1222
1223         if (first) {
1224                 int nr = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
1225                 /*
1226                  * We use the irq-unsafe __{inc|mod}_zone_page_stat because
1227                  * these counters are not modified in interrupt context, and
1228                  * pte lock(a spinlock) is held, which implies preemption
1229                  * disabled.
1230                  */
1231                 if (compound)
1232                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, nr);
1233                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, nr);
1234         }
1235
1236         if (unlikely(PageKsm(page)))
1237                 unlock_page_memcg(page);
1238
1239         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
1240         else if (first)
1241                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address,
1242                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
1243         else
1244                 __page_check_anon_rmap(page, vma, address);
1245
1246         mlock_vma_page(page, vma, compound);
1247 }
1248
1249 /**
1250  * page_add_new_anon_rmap - add mapping to a new anonymous page
1251  * @page:       the page to add the mapping to
1252  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1253  * @address:    the user virtual address mapped
1254  *
1255  * If it's a compound page, it is accounted as a compound page. As the page
1256  * is new, it's assume to get mapped exclusively by a single process.
1257  *
1258  * Same as page_add_anon_rmap but must only be called on *new* pages.
1259  * This means the inc-and-test can be bypassed.
1260  * Page does not have to be locked.
1261  */
1262 void page_add_new_anon_rmap(struct page *page,
1263         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
1264 {
1265         const bool compound = PageCompound(page);
1266         int nr = compound ? thp_nr_pages(page) : 1;
1267
1268         VM_BUG_ON_VMA(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end, vma);
1269         __SetPageSwapBacked(page);
1270         if (compound) {
1271                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
1272                 /* increment count (starts at -1) */
1273                 atomic_set(compound_mapcount_ptr(page), 0);
1274                 atomic_set(compound_pincount_ptr(page), 0);
1275
1276                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, nr);
1277         } else {
1278                 /* increment count (starts at -1) */
1279                 atomic_set(&page->_mapcount, 0);
1280         }
1281         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, nr);
1282         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
1283 }
1284
1285 /**
1286  * page_add_file_rmap - add pte mapping to a file page
1287  * @page:       the page to add the mapping to
1288  * @vma:        the vm area in which the mapping is added
1289  * @compound:   charge the page as compound or small page
1290  *
1291  * The caller needs to hold the pte lock.
1292  */
1293 void page_add_file_rmap(struct page *page,
1294         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
1295 {
1296         int i, nr = 0;
1297
1298         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageTransHuge(page), page);
1299         lock_page_memcg(page);
1300         if (compound && PageTransHuge(page)) {
1301                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
1302
1303                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1304                         if (atomic_inc_and_test(&page[i]._mapcount))
1305                                 nr++;
1306                 }
1307                 if (!atomic_inc_and_test(compound_mapcount_ptr(page)))
1308                         goto out;
1309
1310                 /*
1311                  * It is racy to ClearPageDoubleMap in page_remove_file_rmap();
1312                  * but page lock is held by all page_add_file_rmap() compound
1313                  * callers, and SetPageDoubleMap below warns if !PageLocked:
1314                  * so here is a place that DoubleMap can be safely cleared.
1315                  */
1316                 VM_WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1317                 if (nr == nr_pages && PageDoubleMap(page))
1318                         ClearPageDoubleMap(page);
1319
1320                 if (PageSwapBacked(page))
1321                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_PMDMAPPED,
1322                                                 nr_pages);
1323                 else
1324                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PMDMAPPED,
1325                                                 nr_pages);
1326         } else {
1327                 if (PageTransCompound(page) && page_mapping(page)) {
1328                         VM_WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1329                         SetPageDoubleMap(compound_head(page));
1330                 }
1331                 if (atomic_inc_and_test(&page->_mapcount))
1332                         nr++;
1333         }
1334 out:
1335         if (nr)
1336                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_MAPPED, nr);
1337         unlock_page_memcg(page);
1338
1339         mlock_vma_page(page, vma, compound);
1340 }
1341
1342 static void page_remove_file_rmap(struct page *page, bool compound)
1343 {
1344         int i, nr = 0;
1345
1346         VM_BUG_ON_PAGE(compound && !PageHead(page), page);
1347
1348         /* Hugepages are not counted in NR_FILE_MAPPED for now. */
1349         if (unlikely(PageHuge(page))) {
1350                 /* hugetlb pages are always mapped with pmds */
1351                 atomic_dec(compound_mapcount_ptr(page));
1352                 return;
1353         }
1354
1355         /* page still mapped by someone else? */
1356         if (compound && PageTransHuge(page)) {
1357                 int nr_pages = thp_nr_pages(page);
1358
1359                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1360                         if (atomic_add_negative(-1, &page[i]._mapcount))
1361                                 nr++;
1362                 }
1363                 if (!atomic_add_negative(-1, compound_mapcount_ptr(page)))
1364                         goto out;
1365                 if (PageSwapBacked(page))
1366                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_PMDMAPPED,
1367                                                 -nr_pages);
1368                 else
1369                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PMDMAPPED,
1370                                                 -nr_pages);
1371         } else {
1372                 if (atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
1373                         nr++;
1374         }
1375 out:
1376         if (nr)
1377                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_MAPPED, -nr);
1378 }
1379
1380 static void page_remove_anon_compound_rmap(struct page *page)
1381 {
1382         int i, nr;
1383
1384         if (!atomic_add_negative(-1, compound_mapcount_ptr(page)))
1385                 return;
1386
1387         /* Hugepages are not counted in NR_ANON_PAGES for now. */
1388         if (unlikely(PageHuge(page)))
1389                 return;
1390
1391         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE))
1392                 return;
1393
1394         __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_THPS, -thp_nr_pages(page));
1395
1396         if (TestClearPageDoubleMap(page)) {
1397                 /*
1398                  * Subpages can be mapped with PTEs too. Check how many of
1399                  * them are still mapped.
1400                  */
1401                 for (i = 0, nr = 0; i < thp_nr_pages(page); i++) {
1402                         if (atomic_add_negative(-1, &page[i]._mapcount))
1403                                 nr++;
1404                 }
1405
1406                 /*
1407                  * Queue the page for deferred split if at least one small
1408                  * page of the compound page is unmapped, but at least one
1409                  * small page is still mapped.
1410                  */
1411                 if (nr && nr < thp_nr_pages(page))
1412                         deferred_split_huge_page(page);
1413         } else {
1414                 nr = thp_nr_pages(page);
1415         }
1416
1417         if (nr)
1418                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED, -nr);
1419 }
1420
1421 /**
1422  * page_remove_rmap - take down pte mapping from a page
1423  * @page:       page to remove mapping from
1424  * @vma:        the vm area from which the mapping is removed
1425  * @compound:   uncharge the page as compound or small page
1426  *
1427  * The caller needs to hold the pte lock.
1428  */
1429 void page_remove_rmap(struct page *page,
1430         struct vm_area_struct *vma, bool compound)
1431 {
1432         lock_page_memcg(page);
1433
1434         if (!PageAnon(page)) {
1435                 page_remove_file_rmap(page, compound);
1436                 goto out;
1437         }
1438
1439         if (compound) {
1440                 page_remove_anon_compound_rmap(page);
1441                 goto out;
1442         }
1443
1444         /* page still mapped by someone else? */
1445         if (!atomic_add_negative(-1, &page->_mapcount))
1446                 goto out;
1447
1448         /*
1449          * We use the irq-unsafe __{inc|mod}_zone_page_stat because
1450          * these counters are not modified in interrupt context, and
1451          * pte lock(a spinlock) is held, which implies preemption disabled.
1452          */
1453         __dec_lruvec_page_state(page, NR_ANON_MAPPED);
1454
1455         if (PageTransCompound(page))
1456                 deferred_split_huge_page(compound_head(page));
1457
1458         /*
1459          * It would be tidy to reset the PageAnon mapping here,
1460          * but that might overwrite a racing page_add_anon_rmap
1461          * which increments mapcount after us but sets mapping
1462          * before us: so leave the reset to free_unref_page,
1463          * and remember that it's only reliable while mapped.
1464          * Leaving it set also helps swapoff to reinstate ptes
1465          * faster for those pages still in swapcache.
1466          */
1467 out:
1468         unlock_page_memcg(page);
1469
1470         munlock_vma_page(page, vma, compound);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument
1475  */
1476 static bool try_to_unmap_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1477                      unsigned long address, void *arg)
1478 {
1479         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1480         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1481         pte_t pteval;
1482         struct page *subpage;
1483         bool anon_exclusive, ret = true;
1484         struct mmu_notifier_range range;
1485         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1486
1487         /*
1488          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1489          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1490          * try_to_unmap() may return before page_mapped() has become false,
1491          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1492          */
1493         if (flags & TTU_SYNC)
1494                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1495
1496         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1497                 split_huge_pmd_address(vma, address, false, folio);
1498
1499         /*
1500          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1501          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1502          * invalidation in the case of pmd sharing.
1503          *
1504          * Note that the folio can not be freed in this function as call of
1505          * try_to_unmap() must hold a reference on the folio.
1506          */
1507         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1508         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma, vma->vm_mm,
1509                                 address, range.end);
1510         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1511                 /*
1512                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1513                  * accordingly.
1514                  */
1515                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1516                                                      &range.end);
1517         }
1518         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1519
1520         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1521                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1522                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1523
1524                 /*
1525                  * If the folio is in an mlock()d vma, we must not swap it out.
1526                  */
1527                 if (!(flags & TTU_IGNORE_MLOCK) &&
1528                     (vma->vm_flags & VM_LOCKED)) {
1529                         /* Restore the mlock which got missed */
1530                         mlock_vma_folio(folio, vma, false);
1531                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1532                         ret = false;
1533                         break;
1534                 }
1535
1536                 subpage = folio_page(folio,
1537                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1538                 address = pvmw.address;
1539                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1540                                  PageAnonExclusive(subpage);
1541
1542                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1543                         bool anon = folio_test_anon(folio);
1544
1545                         /*
1546                          * The try_to_unmap() is only passed a hugetlb page
1547                          * in the case where the hugetlb page is poisoned.
1548                          */
1549                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageHWPoison(subpage), subpage);
1550                         /*
1551                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1552                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1553                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1554                          * start/end were already adjusted above to cover this
1555                          * range.
1556                          */
1557                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1558
1559                         /*
1560                          * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1561                          * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1562                          * do this outside rmap routines.
1563                          */
1564                         VM_BUG_ON(!anon && !(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1565                         if (!anon && huge_pmd_unshare(mm, vma, address, pvmw.pte)) {
1566                                 flush_tlb_range(vma, range.start, range.end);
1567                                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, range.start,
1568                                                               range.end);
1569
1570                                 /*
1571                                  * The ref count of the PMD page was dropped
1572                                  * which is part of the way map counting
1573                                  * is done for shared PMDs.  Return 'true'
1574                                  * here.  When there is no other sharing,
1575                                  * huge_pmd_unshare returns false and we will
1576                                  * unmap the actual page and drop map count
1577                                  * to zero.
1578                                  */
1579                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1580                                 break;
1581                         }
1582                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1583                 } else {
1584                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1585                         /*
1586                          * Nuke the page table entry. When having to clear
1587                          * PageAnonExclusive(), we always have to flush.
1588                          */
1589                         if (should_defer_flush(mm, flags) && !anon_exclusive) {
1590                                 /*
1591                                  * We clear the PTE but do not flush so potentially
1592                                  * a remote CPU could still be writing to the folio.
1593                                  * If the entry was previously clean then the
1594                                  * architecture must guarantee that a clear->dirty
1595                                  * transition on a cached TLB entry is written through
1596                                  * and traps if the PTE is unmapped.
1597                                  */
1598                                 pteval = ptep_get_and_clear(mm, address, pvmw.pte);
1599
1600                                 set_tlb_ubc_flush_pending(mm, pte_dirty(pteval));
1601                         } else {
1602                                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1603                         }
1604                 }
1605
1606                 /*
1607                  * Now the pte is cleared. If this pte was uffd-wp armed,
1608                  * we may want to replace a none pte with a marker pte if
1609                  * it's file-backed, so we don't lose the tracking info.
1610                  */
1611                 pte_install_uffd_wp_if_needed(vma, address, pvmw.pte, pteval);
1612
1613                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1614                 if (pte_dirty(pteval))
1615                         folio_mark_dirty(folio);
1616
1617                 /* Update high watermark before we lower rss */
1618                 update_hiwater_rss(mm);
1619
1620                 if (PageHWPoison(subpage) && !(flags & TTU_IGNORE_HWPOISON)) {
1621                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
1622                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1623                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
1624                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1625                         } else {
1626                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1627                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1628                         }
1629
1630                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
1631                         /*
1632                          * The guest indicated that the page content is of no
1633                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
1634                          * will take care of the rest.
1635                          * A future reference will then fault in a new zero
1636                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
1637                          * this page though, as its main user (postcopy
1638                          * migration) will not expect userfaults on already
1639                          * copied pages.
1640                          */
1641                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
1642                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1643                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1644                                                       address + PAGE_SIZE);
1645                 } else if (folio_test_anon(folio)) {
1646                         swp_entry_t entry = { .val = page_private(subpage) };
1647                         pte_t swp_pte;
1648                         /*
1649                          * Store the swap location in the pte.
1650                          * See handle_pte_fault() ...
1651                          */
1652                         if (unlikely(folio_test_swapbacked(folio) !=
1653                                         folio_test_swapcache(folio))) {
1654                                 WARN_ON_ONCE(1);
1655                                 ret = false;
1656                                 /* We have to invalidate as we cleared the pte */
1657                                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1658                                                         address + PAGE_SIZE);
1659                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1660                                 break;
1661                         }
1662
1663                         /* MADV_FREE page check */
1664                         if (!folio_test_swapbacked(folio)) {
1665                                 int ref_count, map_count;
1666
1667                                 /*
1668                                  * Synchronize with gup_pte_range():
1669                                  * - clear PTE; barrier; read refcount
1670                                  * - inc refcount; barrier; read PTE
1671                                  */
1672                                 smp_mb();
1673
1674                                 ref_count = folio_ref_count(folio);
1675                                 map_count = folio_mapcount(folio);
1676
1677                                 /*
1678                                  * Order reads for page refcount and dirty flag
1679                                  * (see comments in __remove_mapping()).
1680                                  */
1681                                 smp_rmb();
1682
1683                                 /*
1684                                  * The only page refs must be one from isolation
1685                                  * plus the rmap(s) (dropped by discard:).
1686                                  */
1687                                 if (ref_count == 1 + map_count &&
1688                                     !folio_test_dirty(folio)) {
1689                                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1690                                         mmu_notifier_invalidate_range(mm,
1691                                                 address, address + PAGE_SIZE);
1692                                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1693                                         goto discard;
1694                                 }
1695
1696                                 /*
1697                                  * If the folio was redirtied, it cannot be
1698                                  * discarded. Remap the page to page table.
1699                                  */
1700                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1701                                 folio_set_swapbacked(folio);
1702                                 ret = false;
1703                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1704                                 break;
1705                         }
1706
1707                         if (swap_duplicate(entry) < 0) {
1708                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1709                                 ret = false;
1710                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1711                                 break;
1712                         }
1713                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
1714                                 swap_free(entry);
1715                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1716                                 ret = false;
1717                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1718                                 break;
1719                         }
1720                         if (anon_exclusive &&
1721                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
1722                                 swap_free(entry);
1723                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
1724                                 ret = false;
1725                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1726                                 break;
1727                         }
1728                         /*
1729                          * Note: We *don't* remember if the page was mapped
1730                          * exclusively in the swap pte if the architecture
1731                          * doesn't support __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE. In
1732                          * that case, swapin code has to re-determine that
1733                          * manually and might detect the page as possibly
1734                          * shared, for example, if there are other references on
1735                          * the page or if the page is under writeback. We made
1736                          * sure that there are no GUP pins on the page that
1737                          * would rely on it, so for GUP pins this is fine.
1738                          */
1739                         if (list_empty(&mm->mmlist)) {
1740                                 spin_lock(&mmlist_lock);
1741                                 if (list_empty(&mm->mmlist))
1742                                         list_add(&mm->mmlist, &init_mm.mmlist);
1743                                 spin_unlock(&mmlist_lock);
1744                         }
1745                         dec_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
1746                         inc_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
1747                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1748                         if (anon_exclusive)
1749                                 swp_pte = pte_swp_mkexclusive(swp_pte);
1750                         if (pte_soft_dirty(pteval))
1751                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
1752                         if (pte_uffd_wp(pteval))
1753                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
1754                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
1755                         /* Invalidate as we cleared the pte */
1756                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
1757                                                       address + PAGE_SIZE);
1758                 } else {
1759                         /*
1760                          * This is a locked file-backed folio,
1761                          * so it cannot be removed from the page
1762                          * cache and replaced by a new folio before
1763                          * mmu_notifier_invalidate_range_end, so no
1764                          * concurrent thread might update its page table
1765                          * to point at a new folio while a device is
1766                          * still using this folio.
1767                          *
1768                          * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1769                          */
1770                         dec_mm_counter(mm, mm_counter_file(&folio->page));
1771                 }
1772 discard:
1773                 /*
1774                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
1775                  * done above for all cases requiring it to happen under page
1776                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
1777                  *
1778                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
1779                  */
1780                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
1781                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
1782                         mlock_page_drain_local();
1783                 folio_put(folio);
1784         }
1785
1786         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
1787
1788         return ret;
1789 }
1790
1791 static bool invalid_migration_vma(struct vm_area_struct *vma, void *arg)
1792 {
1793         return vma_is_temporary_stack(vma);
1794 }
1795
1796 static int page_not_mapped(struct folio *folio)
1797 {
1798         return !folio_mapped(folio);
1799 }
1800
1801 /**
1802  * try_to_unmap - Try to remove all page table mappings to a folio.
1803  * @folio: The folio to unmap.
1804  * @flags: action and flags
1805  *
1806  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
1807  * folio.  It is the caller's responsibility to check if the folio is
1808  * still mapped if needed (use TTU_SYNC to prevent accounting races).
1809  *
1810  * Context: Caller must hold the folio lock.
1811  */
1812 void try_to_unmap(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
1813 {
1814         struct rmap_walk_control rwc = {
1815                 .rmap_one = try_to_unmap_one,
1816                 .arg = (void *)flags,
1817                 .done = page_not_mapped,
1818                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
1819         };
1820
1821         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
1822                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
1823         else
1824                 rmap_walk(folio, &rwc);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * @arg: enum ttu_flags will be passed to this argument.
1829  *
1830  * If TTU_SPLIT_HUGE_PMD is specified any PMD mappings will be split into PTEs
1831  * containing migration entries.
1832  */
1833 static bool try_to_migrate_one(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
1834                      unsigned long address, void *arg)
1835 {
1836         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1837         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
1838         pte_t pteval;
1839         struct page *subpage;
1840         bool anon_exclusive, ret = true;
1841         struct mmu_notifier_range range;
1842         enum ttu_flags flags = (enum ttu_flags)(long)arg;
1843
1844         /*
1845          * When racing against e.g. zap_pte_range() on another cpu,
1846          * in between its ptep_get_and_clear_full() and page_remove_rmap(),
1847          * try_to_migrate() may return before page_mapped() has become false,
1848          * if page table locking is skipped: use TTU_SYNC to wait for that.
1849          */
1850         if (flags & TTU_SYNC)
1851                 pvmw.flags = PVMW_SYNC;
1852
1853         /*
1854          * unmap_page() in mm/huge_memory.c is the only user of migration with
1855          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and it wants to freeze.
1856          */
1857         if (flags & TTU_SPLIT_HUGE_PMD)
1858                 split_huge_pmd_address(vma, address, true, folio);
1859
1860         /*
1861          * For THP, we have to assume the worse case ie pmd for invalidation.
1862          * For hugetlb, it could be much worse if we need to do pud
1863          * invalidation in the case of pmd sharing.
1864          *
1865          * Note that the page can not be free in this function as call of
1866          * try_to_unmap() must hold a reference on the page.
1867          */
1868         range.end = vma_address_end(&pvmw);
1869         mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, vma, vma->vm_mm,
1870                                 address, range.end);
1871         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1872                 /*
1873                  * If sharing is possible, start and end will be adjusted
1874                  * accordingly.
1875                  */
1876                 adjust_range_if_pmd_sharing_possible(vma, &range.start,
1877                                                      &range.end);
1878         }
1879         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
1880
1881         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
1882 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
1883                 /* PMD-mapped THP migration entry */
1884                 if (!pvmw.pte) {
1885                         subpage = folio_page(folio,
1886                                 pmd_pfn(*pvmw.pmd) - folio_pfn(folio));
1887                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
1888                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
1889
1890                         if (set_pmd_migration_entry(&pvmw, subpage)) {
1891                                 ret = false;
1892                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1893                                 break;
1894                         }
1895                         continue;
1896                 }
1897 #endif
1898
1899                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
1900                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
1901
1902                 if (folio_is_zone_device(folio)) {
1903                         /*
1904                          * Our PTE is a non-present device exclusive entry and
1905                          * calculating the subpage as for the common case would
1906                          * result in an invalid pointer.
1907                          *
1908                          * Since only PAGE_SIZE pages can currently be
1909                          * migrated, just set it to page. This will need to be
1910                          * changed when hugepage migrations to device private
1911                          * memory are supported.
1912                          */
1913                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(folio) > 1, folio);
1914                         subpage = &folio->page;
1915                 } else {
1916                         subpage = folio_page(folio,
1917                                         pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
1918                 }
1919                 address = pvmw.address;
1920                 anon_exclusive = folio_test_anon(folio) &&
1921                                  PageAnonExclusive(subpage);
1922
1923                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1924                         bool anon = folio_test_anon(folio);
1925
1926                         /*
1927                          * huge_pmd_unshare may unmap an entire PMD page.
1928                          * There is no way of knowing exactly which PMDs may
1929                          * be cached for this mm, so we must flush them all.
1930                          * start/end were already adjusted above to cover this
1931                          * range.
1932                          */
1933                         flush_cache_range(vma, range.start, range.end);
1934
1935                         /*
1936                          * To call huge_pmd_unshare, i_mmap_rwsem must be
1937                          * held in write mode.  Caller needs to explicitly
1938                          * do this outside rmap routines.
1939                          */
1940                         VM_BUG_ON(!anon && !(flags & TTU_RMAP_LOCKED));
1941                         if (!anon && huge_pmd_unshare(mm, vma, address, pvmw.pte)) {
1942                                 flush_tlb_range(vma, range.start, range.end);
1943                                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, range.start,
1944                                                               range.end);
1945
1946                                 /*
1947                                  * The ref count of the PMD page was dropped
1948                                  * which is part of the way map counting
1949                                  * is done for shared PMDs.  Return 'true'
1950                                  * here.  When there is no other sharing,
1951                                  * huge_pmd_unshare returns false and we will
1952                                  * unmap the actual page and drop map count
1953                                  * to zero.
1954                                  */
1955                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
1956                                 break;
1957                         }
1958
1959                         /* Nuke the hugetlb page table entry */
1960                         pteval = huge_ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1961                 } else {
1962                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
1963                         /* Nuke the page table entry. */
1964                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
1965                 }
1966
1967                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
1968                 if (pte_dirty(pteval))
1969                         folio_mark_dirty(folio);
1970
1971                 /* Update high watermark before we lower rss */
1972                 update_hiwater_rss(mm);
1973
1974                 if (folio_is_device_private(folio)) {
1975                         unsigned long pfn = folio_pfn(folio);
1976                         swp_entry_t entry;
1977                         pte_t swp_pte;
1978
1979                         if (anon_exclusive)
1980                                 BUG_ON(page_try_share_anon_rmap(subpage));
1981
1982                         /*
1983                          * Store the pfn of the page in a special migration
1984                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
1985                          * pte is removed and then restart fault handling.
1986                          */
1987                         entry = pte_to_swp_entry(pteval);
1988                         if (is_writable_device_private_entry(entry))
1989                                 entry = make_writable_migration_entry(pfn);
1990                         else if (anon_exclusive)
1991                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(pfn);
1992                         else
1993                                 entry = make_readable_migration_entry(pfn);
1994                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
1995
1996                         /*
1997                          * pteval maps a zone device page and is therefore
1998                          * a swap pte.
1999                          */
2000                         if (pte_swp_soft_dirty(pteval))
2001                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2002                         if (pte_swp_uffd_wp(pteval))
2003                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2004                         set_pte_at(mm, pvmw.address, pvmw.pte, swp_pte);
2005                         trace_set_migration_pte(pvmw.address, pte_val(swp_pte),
2006                                                 compound_order(&folio->page));
2007                         /*
2008                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2009                          * against the special swap migration pte.
2010                          */
2011                 } else if (PageHWPoison(subpage)) {
2012                         pteval = swp_entry_to_pte(make_hwpoison_entry(subpage));
2013                         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2014                                 hugetlb_count_sub(folio_nr_pages(folio), mm);
2015                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2016                         } else {
2017                                 dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2018                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2019                         }
2020
2021                 } else if (pte_unused(pteval) && !userfaultfd_armed(vma)) {
2022                         /*
2023                          * The guest indicated that the page content is of no
2024                          * interest anymore. Simply discard the pte, vmscan
2025                          * will take care of the rest.
2026                          * A future reference will then fault in a new zero
2027                          * page. When userfaultfd is active, we must not drop
2028                          * this page though, as its main user (postcopy
2029                          * migration) will not expect userfaults on already
2030                          * copied pages.
2031                          */
2032                         dec_mm_counter(mm, mm_counter(&folio->page));
2033                         /* We have to invalidate as we cleared the pte */
2034                         mmu_notifier_invalidate_range(mm, address,
2035                                                       address + PAGE_SIZE);
2036                 } else {
2037                         swp_entry_t entry;
2038                         pte_t swp_pte;
2039
2040                         if (arch_unmap_one(mm, vma, address, pteval) < 0) {
2041                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2042                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2043                                 else
2044                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2045                                 ret = false;
2046                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2047                                 break;
2048                         }
2049                         VM_BUG_ON_PAGE(pte_write(pteval) && folio_test_anon(folio) &&
2050                                        !anon_exclusive, subpage);
2051                         if (anon_exclusive &&
2052                             page_try_share_anon_rmap(subpage)) {
2053                                 if (folio_test_hugetlb(folio))
2054                                         set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2055                                 else
2056                                         set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, pteval);
2057                                 ret = false;
2058                                 page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2059                                 break;
2060                         }
2061
2062                         /*
2063                          * Store the pfn of the page in a special migration
2064                          * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2065                          * pte is removed and then restart fault handling.
2066                          */
2067                         if (pte_write(pteval))
2068                                 entry = make_writable_migration_entry(
2069                                                         page_to_pfn(subpage));
2070                         else if (anon_exclusive)
2071                                 entry = make_readable_exclusive_migration_entry(
2072                                                         page_to_pfn(subpage));
2073                         else
2074                                 entry = make_readable_migration_entry(
2075                                                         page_to_pfn(subpage));
2076
2077                         swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2078                         if (pte_soft_dirty(pteval))
2079                                 swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2080                         if (pte_uffd_wp(pteval))
2081                                 swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2082                         if (folio_test_hugetlb(folio))
2083                                 set_huge_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2084                         else
2085                                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2086                         trace_set_migration_pte(address, pte_val(swp_pte),
2087                                                 compound_order(&folio->page));
2088                         /*
2089                          * No need to invalidate here it will synchronize on
2090                          * against the special swap migration pte.
2091                          */
2092                 }
2093
2094                 /*
2095                  * No need to call mmu_notifier_invalidate_range() it has be
2096                  * done above for all cases requiring it to happen under page
2097                  * table lock before mmu_notifier_invalidate_range_end()
2098                  *
2099                  * See Documentation/mm/mmu_notifier.rst
2100                  */
2101                 page_remove_rmap(subpage, vma, folio_test_hugetlb(folio));
2102                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
2103                         mlock_page_drain_local();
2104                 folio_put(folio);
2105         }
2106
2107         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2108
2109         return ret;
2110 }
2111
2112 /**
2113  * try_to_migrate - try to replace all page table mappings with swap entries
2114  * @folio: the folio to replace page table entries for
2115  * @flags: action and flags
2116  *
2117  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this folio and
2118  * replace them with special swap entries. Caller must hold the folio lock.
2119  */
2120 void try_to_migrate(struct folio *folio, enum ttu_flags flags)
2121 {
2122         struct rmap_walk_control rwc = {
2123                 .rmap_one = try_to_migrate_one,
2124                 .arg = (void *)flags,
2125                 .done = page_not_mapped,
2126                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2127         };
2128
2129         /*
2130          * Migration always ignores mlock and only supports TTU_RMAP_LOCKED and
2131          * TTU_SPLIT_HUGE_PMD and TTU_SYNC flags.
2132          */
2133         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~(TTU_RMAP_LOCKED | TTU_SPLIT_HUGE_PMD |
2134                                         TTU_SYNC)))
2135                 return;
2136
2137         if (folio_is_zone_device(folio) &&
2138             (!folio_is_device_private(folio) && !folio_is_device_coherent(folio)))
2139                 return;
2140
2141         /*
2142          * During exec, a temporary VMA is setup and later moved.
2143          * The VMA is moved under the anon_vma lock but not the
2144          * page tables leading to a race where migration cannot
2145          * find the migration ptes. Rather than increasing the
2146          * locking requirements of exec(), migration skips
2147          * temporary VMAs until after exec() completes.
2148          */
2149         if (!folio_test_ksm(folio) && folio_test_anon(folio))
2150                 rwc.invalid_vma = invalid_migration_vma;
2151
2152         if (flags & TTU_RMAP_LOCKED)
2153                 rmap_walk_locked(folio, &rwc);
2154         else
2155                 rmap_walk(folio, &rwc);
2156 }
2157
2158 #ifdef CONFIG_DEVICE_PRIVATE
2159 struct make_exclusive_args {
2160         struct mm_struct *mm;
2161         unsigned long address;
2162         void *owner;
2163         bool valid;
2164 };
2165
2166 static bool page_make_device_exclusive_one(struct folio *folio,
2167                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, void *priv)
2168 {
2169         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2170         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, folio, vma, address, 0);
2171         struct make_exclusive_args *args = priv;
2172         pte_t pteval;
2173         struct page *subpage;
2174         bool ret = true;
2175         struct mmu_notifier_range range;
2176         swp_entry_t entry;
2177         pte_t swp_pte;
2178
2179         mmu_notifier_range_init_owner(&range, MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE, 0, vma,
2180                                       vma->vm_mm, address, min(vma->vm_end,
2181                                       address + folio_size(folio)),
2182                                       args->owner);
2183         mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
2184
2185         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
2186                 /* Unexpected PMD-mapped THP? */
2187                 VM_BUG_ON_FOLIO(!pvmw.pte, folio);
2188
2189                 if (!pte_present(*pvmw.pte)) {
2190                         ret = false;
2191                         page_vma_mapped_walk_done(&pvmw);
2192                         break;
2193                 }
2194
2195                 subpage = folio_page(folio,
2196                                 pte_pfn(*pvmw.pte) - folio_pfn(folio));
2197                 address = pvmw.address;
2198
2199                 /* Nuke the page table entry. */
2200                 flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pvmw.pte));
2201                 pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pvmw.pte);
2202
2203                 /* Set the dirty flag on the folio now the pte is gone. */
2204                 if (pte_dirty(pteval))
2205                         folio_mark_dirty(folio);
2206
2207                 /*
2208                  * Check that our target page is still mapped at the expected
2209                  * address.
2210                  */
2211                 if (args->mm == mm && args->address == address &&
2212                     pte_write(pteval))
2213                         args->valid = true;
2214
2215                 /*
2216                  * Store the pfn of the page in a special migration
2217                  * pte. do_swap_page() will wait until the migration
2218                  * pte is removed and then restart fault handling.
2219                  */
2220                 if (pte_write(pteval))
2221                         entry = make_writable_device_exclusive_entry(
2222                                                         page_to_pfn(subpage));
2223                 else
2224                         entry = make_readable_device_exclusive_entry(
2225                                                         page_to_pfn(subpage));
2226                 swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2227                 if (pte_soft_dirty(pteval))
2228                         swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2229                 if (pte_uffd_wp(pteval))
2230                         swp_pte = pte_swp_mkuffd_wp(swp_pte);
2231
2232                 set_pte_at(mm, address, pvmw.pte, swp_pte);
2233
2234                 /*
2235                  * There is a reference on the page for the swap entry which has
2236                  * been removed, so shouldn't take another.
2237                  */
2238                 page_remove_rmap(subpage, vma, false);
2239         }
2240
2241         mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2242
2243         return ret;
2244 }
2245
2246 /**
2247  * folio_make_device_exclusive - Mark the folio exclusively owned by a device.
2248  * @folio: The folio to replace page table entries for.
2249  * @mm: The mm_struct where the folio is expected to be mapped.
2250  * @address: Address where the folio is expected to be mapped.
2251  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier callbacks
2252  *
2253  * Tries to remove all the page table entries which are mapping this
2254  * folio and replace them with special device exclusive swap entries to
2255  * grant a device exclusive access to the folio.
2256  *
2257  * Context: Caller must hold the folio lock.
2258  * Return: false if the page is still mapped, or if it could not be unmapped
2259  * from the expected address. Otherwise returns true (success).
2260  */
2261 static bool folio_make_device_exclusive(struct folio *folio,
2262                 struct mm_struct *mm, unsigned long address, void *owner)
2263 {
2264         struct make_exclusive_args args = {
2265                 .mm = mm,
2266                 .address = address,
2267                 .owner = owner,
2268                 .valid = false,
2269         };
2270         struct rmap_walk_control rwc = {
2271                 .rmap_one = page_make_device_exclusive_one,
2272                 .done = page_not_mapped,
2273                 .anon_lock = folio_lock_anon_vma_read,
2274                 .arg = &args,
2275         };
2276
2277         /*
2278          * Restrict to anonymous folios for now to avoid potential writeback
2279          * issues.
2280          */
2281         if (!folio_test_anon(folio))
2282                 return false;
2283
2284         rmap_walk(folio, &rwc);
2285
2286         return args.valid && !folio_mapcount(folio);
2287 }
2288
2289 /**
2290  * make_device_exclusive_range() - Mark a range for exclusive use by a device
2291  * @mm: mm_struct of associated target process
2292  * @start: start of the region to mark for exclusive device access
2293  * @end: end address of region
2294  * @pages: returns the pages which were successfully marked for exclusive access
2295  * @owner: passed to MMU_NOTIFY_EXCLUSIVE range notifier to allow filtering
2296  *
2297  * Returns: number of pages found in the range by GUP. A page is marked for
2298  * exclusive access only if the page pointer is non-NULL.
2299  *
2300  * This function finds ptes mapping page(s) to the given address range, locks
2301  * them and replaces mappings with special swap entries preventing userspace CPU
2302  * access. On fault these entries are replaced with the original mapping after
2303  * calling MMU notifiers.
2304  *
2305  * A driver using this to program access from a device must use a mmu notifier
2306  * critical section to hold a device specific lock during programming. Once
2307  * programming is complete it should drop the page lock and reference after
2308  * which point CPU access to the page will revoke the exclusive access.
2309  */
2310 int make_device_exclusive_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
2311                                 unsigned long end, struct page **pages,
2312                                 void *owner)
2313 {
2314         long npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
2315         long i;
2316
2317         npages = get_user_pages_remote(mm, start, npages,
2318                                        FOLL_GET | FOLL_WRITE | FOLL_SPLIT_PMD,
2319                                        pages, NULL, NULL);
2320         if (npages < 0)
2321                 return npages;
2322
2323         for (i = 0; i < npages; i++, start += PAGE_SIZE) {
2324                 struct folio *folio = page_folio(pages[i]);
2325                 if (PageTail(pages[i]) || !folio_trylock(folio)) {
2326                         folio_put(folio);
2327                         pages[i] = NULL;
2328                         continue;
2329                 }
2330
2331                 if (!folio_make_device_exclusive(folio, mm, start, owner)) {
2332                         folio_unlock(folio);
2333                         folio_put(folio);
2334                         pages[i] = NULL;
2335                 }
2336         }
2337
2338         return npages;
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(make_device_exclusive_range);
2341 #endif
2342
2343 void __put_anon_vma(struct anon_vma *anon_vma)
2344 {
2345         struct anon_vma *root = anon_vma->root;
2346
2347         anon_vma_free(anon_vma);
2348         if (root != anon_vma && atomic_dec_and_test(&root->refcount))
2349                 anon_vma_free(root);
2350 }
2351
2352 static struct anon_vma *rmap_walk_anon_lock(struct folio *folio,
2353                                             struct rmap_walk_control *rwc)
2354 {
2355         struct anon_vma *anon_vma;
2356
2357         if (rwc->anon_lock)
2358                 return rwc->anon_lock(folio, rwc);
2359
2360         /*
2361          * Note: remove_migration_ptes() cannot use folio_lock_anon_vma_read()
2362          * because that depends on page_mapped(); but not all its usages
2363          * are holding mmap_lock. Users without mmap_lock are required to
2364          * take a reference count to prevent the anon_vma disappearing
2365          */
2366         anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2367         if (!anon_vma)
2368                 return NULL;
2369
2370         if (anon_vma_trylock_read(anon_vma))
2371                 goto out;
2372
2373         if (rwc->try_lock) {
2374                 anon_vma = NULL;
2375                 rwc->contended = true;
2376                 goto out;
2377         }
2378
2379         anon_vma_lock_read(anon_vma);
2380 out:
2381         return anon_vma;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * rmap_walk_anon - do something to anonymous page using the object-based
2386  * rmap method
2387  * @page: the page to be handled
2388  * @rwc: control variable according to each walk type
2389  *
2390  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2391  * contained in the anon_vma struct it points to.
2392  */
2393 static void rmap_walk_anon(struct folio *folio,
2394                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2395 {
2396         struct anon_vma *anon_vma;
2397         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2398         struct anon_vma_chain *avc;
2399
2400         if (locked) {
2401                 anon_vma = folio_anon_vma(folio);
2402                 /* anon_vma disappear under us? */
2403                 VM_BUG_ON_FOLIO(!anon_vma, folio);
2404         } else {
2405                 anon_vma = rmap_walk_anon_lock(folio, rwc);
2406         }
2407         if (!anon_vma)
2408                 return;
2409
2410         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2411         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2412         anon_vma_interval_tree_foreach(avc, &anon_vma->rb_root,
2413                         pgoff_start, pgoff_end) {
2414                 struct vm_area_struct *vma = avc->vma;
2415                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2416
2417                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2418                 cond_resched();
2419
2420                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2421                         continue;
2422
2423                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2424                         break;
2425                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2426                         break;
2427         }
2428
2429         if (!locked)
2430                 anon_vma_unlock_read(anon_vma);
2431 }
2432
2433 /*
2434  * rmap_walk_file - do something to file page using the object-based rmap method
2435  * @page: the page to be handled
2436  * @rwc: control variable according to each walk type
2437  *
2438  * Find all the mappings of a page using the mapping pointer and the vma chains
2439  * contained in the address_space struct it points to.
2440  */
2441 static void rmap_walk_file(struct folio *folio,
2442                 struct rmap_walk_control *rwc, bool locked)
2443 {
2444         struct address_space *mapping = folio_mapping(folio);
2445         pgoff_t pgoff_start, pgoff_end;
2446         struct vm_area_struct *vma;
2447
2448         /*
2449          * The page lock not only makes sure that page->mapping cannot
2450          * suddenly be NULLified by truncation, it makes sure that the
2451          * structure at mapping cannot be freed and reused yet,
2452          * so we can safely take mapping->i_mmap_rwsem.
2453          */
2454         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
2455
2456         if (!mapping)
2457                 return;
2458
2459         pgoff_start = folio_pgoff(folio);
2460         pgoff_end = pgoff_start + folio_nr_pages(folio) - 1;
2461         if (!locked) {
2462                 if (i_mmap_trylock_read(mapping))
2463                         goto lookup;
2464
2465                 if (rwc->try_lock) {
2466                         rwc->contended = true;
2467                         return;
2468                 }
2469
2470                 i_mmap_lock_read(mapping);
2471         }
2472 lookup:
2473         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap,
2474                         pgoff_start, pgoff_end) {
2475                 unsigned long address = vma_address(&folio->page, vma);
2476
2477                 VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
2478                 cond_resched();
2479
2480                 if (rwc->invalid_vma && rwc->invalid_vma(vma, rwc->arg))
2481                         continue;
2482
2483                 if (!rwc->rmap_one(folio, vma, address, rwc->arg))
2484                         goto done;
2485                 if (rwc->done && rwc->done(folio))
2486                         goto done;
2487         }
2488
2489 done:
2490         if (!locked)
2491                 i_mmap_unlock_read(mapping);
2492 }
2493
2494 void rmap_walk(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2495 {
2496         if (unlikely(folio_test_ksm(folio)))
2497                 rmap_walk_ksm(folio, rwc);
2498         else if (folio_test_anon(folio))
2499                 rmap_walk_anon(folio, rwc, false);
2500         else
2501                 rmap_walk_file(folio, rwc, false);
2502 }
2503
2504 /* Like rmap_walk, but caller holds relevant rmap lock */
2505 void rmap_walk_locked(struct folio *folio, struct rmap_walk_control *rwc)
2506 {
2507         /* no ksm support for now */
2508         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_ksm(folio), folio);
2509         if (folio_test_anon(folio))
2510                 rmap_walk_anon(folio, rwc, true);
2511         else
2512                 rmap_walk_file(folio, rwc, true);
2513 }
2514
2515 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2516 /*
2517  * The following two functions are for anonymous (private mapped) hugepages.
2518  * Unlike common anonymous pages, anonymous hugepages have no accounting code
2519  * and no lru code, because we handle hugepages differently from common pages.
2520  *
2521  * RMAP_COMPOUND is ignored.
2522  */
2523 void hugepage_add_anon_rmap(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2524                             unsigned long address, rmap_t flags)
2525 {
2526         struct anon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;
2527         int first;
2528
2529         BUG_ON(!PageLocked(page));
2530         BUG_ON(!anon_vma);
2531         /* address might be in next vma when migration races vma_adjust */
2532         first = atomic_inc_and_test(compound_mapcount_ptr(page));
2533         VM_BUG_ON_PAGE(!first && (flags & RMAP_EXCLUSIVE), page);
2534         VM_BUG_ON_PAGE(!first && PageAnonExclusive(page), page);
2535         if (first)
2536                 __page_set_anon_rmap(page, vma, address,
2537                                      !!(flags & RMAP_EXCLUSIVE));
2538 }
2539
2540 void hugepage_add_new_anon_rmap(struct page *page,
2541                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long address)
2542 {
2543         BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
2544         atomic_set(compound_mapcount_ptr(page), 0);
2545         atomic_set(compound_pincount_ptr(page), 0);
2546
2547         __page_set_anon_rmap(page, vma, address, 1);
2548 }
2549 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */